بررسی و بهینه سازی ترمودینامیکی و اگزرژیکی سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور

توضیحات

بررسی و بهینه سازی ترمودینامیکی و اگزرژیکی سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتورفهرست مطالب عنوان صفحه چکیده...................................................................................................................................................................................................................1 فصل اول: کلیات 1-1 مقدمه..............................................................................................................................................................................................................2 1-2 انواع سیکل تبرید.........................................................................................................................................................................................3 1-2-1 سیستم تبریدتراکمی.............................................................................................................................................................................3 1-2-2 سیستم تبرید جذبی..............................................................................................................................................................................3 1-3 اهداف سیکل تبرید جذبی.........................................................................................................................................................................5 1-4انواع مختلف سیکل تبرید جذبی................................................................................................................................................................6 1-4-1 سیستم های تبرید جذبی آب وآمونیاک............................................................................................................................................6 1-4-2سیستم های تبرید جذبی لیتیوم بروماید............................................................................................................................................8 1-4-2-1 سیستم سرمایش جذبی تک اثره لیتیومی .............................................................................................................................. 10 1-4-2-2 سیستم سرمایش جذبی دو اثره لیتیومی ............................................................................................ ................................. 10 1-4-2-3 سیستم سرمایش جذبی سه اثره لیتیومی ................................................................................................................................11 1-5 بیان مسئله..................................................................................................................................................................................................12 1-6 اهداف تحقیق.............................................................................................................................................................................................12 1-7 ساختار پایان نامه......................................................................................................................................................................................13 فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته 2-1 مقدمه..................................................................................................................................... ................................................................... 14 2-2 سیکل تبرید اجکتوری..............................................................................................................................................................................14 2-2-1 اجکتور.................................................................................................................................................................................................. 16 2-2-2 کارکرد اجکتور.................................................................................................................................................................................... 18 2-2-2-1 انواع اجکتور.................................................... .............................................................................................................................. 19 2-3 معایب ومزایای سیستم سرمایش جذبی.......................................................................................................... ................................ 19 2-4 مفهوم اگزرژی........................................................... ................................................................................................................................21 2-4-1تحلیل اگزرژی........................................................................................................................................................................................21 2-4-2اگزرژی و انرژی......................................................................................................................................................................................22 2-4-3 تئوری آنالیزاگزرژی.............................................................................................................................................................................23 2-5 پیشینه تحقیق .........................................................................................................................................................................................24 فصل سوم: روش تحقیق 3-1 مقدمه................................................................................................................................................. ............... ..................................... 37 3-3 مدلسازی......................................................................................................................................................................................................40 3-4 روابط استفاده شده در محاسبات راندمان (ɳ)، ضریب عملکرد (COP)، اگزرژی چگالنده، اگزرژی تبخیرکننده، اگزرژی مولد و اگزرژی جذب کننده (تحلیل انرژی- اگزرژی..................................................................................................................................42 3-5 نرم افزار روش سطح پاسخ برای استخراج مدل ریاضی.....................................................................................................................44 3-6 تجزیه واریانس و ارائه مدل ریاضی....................................................................................................................................................... 47 فصل چهارم: بحث و نتایج 4-1 مقدمه.......................................................................................................................................................................................................... 50 4-2 بررسی ضریب عملکرد سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور........................................................................................................50 4-3 بررسی راندمان عملکرد سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ...................................................................................................... 53 4-4 بررسی اگزرژی جذب کننده سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ............................................................................................. 55 4-5 بررسی اگزرژی چگالنده سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ................................................................................................... 58 4-6 بررسی اگزرژی اجکتور سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ....................................................................................................... 60 4-7 بررسی اگزرژی تبخیرکننده سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور .............................................................................................. 62 4-8 بررسی اگزرژی مولد سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ........................................................................................................... 64 4-9اعتبارسنجی.................................................................................................................................................................................................67 4-10 شرایط بهینه........ ....................................................................................................................................................................................67 فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 5-1 نتیجه گیری کلی.............................................................................. ........................................................................................................68 5-2 پیشنهادها برای پژوهش های آینده.......................................................................................................................................................70 مراجع.....................................................................................................................................................................................................................71 Abstract..........................................................................................................................................73 فهرست جداول عنوان صفحه جدول 3-1 مقادیر کد شده و سطوح متغیرهای مستقل.. 47 جدول 3-2 جدول تجزیه واریانس برای هر یک از پاسخ ها 49 جدول4-1 شرایط بهینه شده مقادیر ورودی برای بیشینه کردن ضریب عملکرد و بازده 67 فهرست شکلها عنوان صفحه شکل 1-1 سیکل تبرید جذبی.. 5 شکل1-2 سیکل تبرید جذبی آمونیاک–آب... 7 شکل 1-3 شماتیک سیکل تبرید جذبی 7 شکل 2-1 دیاگرام سیکل تبرید اجکتوري.. 16 شکل 2-2 اجکتور 19 شکل2-3 شماتیک اجکتور 19 شکل 3-1 مدل مورد نظر در سیستم تبرید جزبی.. 40 شکل 3-2 ورودی ها و خروجی های مدل.. 41 شکل 3-3 شماتیک استفاده از روش سطح پاسخ برای مدلسازی و بهینه سازی.. 46 شکل 4-1 اثر متقابل دمای تبخیرکننده و مولد بر ضریب عملکرد سیکل.. 51 شکل 4-2 اثر متقابل دمای تبخیرکننده و جذب کننده بر ضریب عملکرد سیکل.. 52 شکل 4-3 اثر متقابل دمای مولد و جذب کننده بر ضریب عملکرد سیکل.. 52 شکل 4-4 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر راندمان سیکل.. 53 شکل 4-5 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر راندمان سیکل.. 54 شکل 4-6 اثر متقابل دمای مولد و چگالنده بر راندمان سیکل.. 55 شکل 4-7 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی جذب کننده 56 شکل 4-8 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی جذب کننده 56 شکل 4-9 اثر متقابل دمای جذب کننده و مولد بر اگزرژی جذب کننده 57 شکل 4-10 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی چگالنده 58 شکل 4-11 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی چگالنده 59 شکل 4-12 اثر متقابل دمای مولد و جذب کننده بر اگزرژی چگالنده 59 شکل 4-13 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی اجکتور 61 شکل 4-14 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی اجکتور 61 شکل 4-15 اثر متقابل دمای مولد و چگالنده بر اگزرژی اجکتور 62 شکل 4-16 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی تبخیرکننده 63 شکل 4-17 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی تبخیرکننده 63 شکل 4-18 اثر متقابل دمای چگالنده و مولد بر اگزرژی تبخیرکننده 64 شکل 4-19 اثر متقابل دمای تبخیرکننده و مولد بر اگزرژی مولد. 65 شکل 4-20 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی مولد. 65 شکل 4-21 اثر متقابل دمای جذب کننده و مولد بر اگزرژی مولد. 66 چكيده با توجه به کاهش منابع سوخت فسیلی و مشکلات ناشی از استفاده از این نوع سوختها در جوامع شهری و روستایی و با توجه به هزینه های زیاد تولید و انتقال انرژی الکتریکی و در مناطق گرمسیری برای مصارف سردسازی و تهویه مطبوع می توان از سیکلهای تبرید جذبی که با انرژی گرمایی کار می کنند استفاده کرد و این سیکل ها می توانند جایگزینی برای سیستم های تراکمی باشند. در این تحقیق مدلسازی ترمودینامیکی و اگزرژیکی با نرم افزار EES استفاده شده است. در مدلسازی این تحقیق دماهای چگالنده، تبخیرکننده، مولد وجذب کننده به عنوان ورودی و راندمان (h)، ضریب عملکرد (COP)، اگزرژی چگالنده، اگزرژی تبخیرکننده، اگزرژی مولد و اگزرژی جذب کننده به صورت خروجی می باشد. با استفاده از نرم افزار دیزاین اکسپرت داده ها تحلیل شد و بهینه سازی دماهای چگالنده، تبخیرکننده، مولد وجذب کننده انجام گردید. نتایج نشان داد که با کاهش دمای جذب کننده و مولد مقدار ضریب عملکرد سیکل افزایش یافته و در بیشترین مقدار خود 8/0 قرار می گیرد. تغییرات دمای جذب کننده و مولد بر تغییرات ضریب عملکرد سیکل اثر بیشتری دارند. بیشترین مقدار راندمان عملکرد سیکل در کمترین دمای تبخیرکننده و مولد 5/0 می باشد. نقطه کاری بهینه با بیشترین ضریب عملکرد و بازده در شرایط کاری با دمای تبخیرکننده (10-)، چگالنده(45) ، مولد(80)وجذب کننده(25) درجه سانتی گراد مشخص شده است.