تحلیل و شبیه‌سازی تأثیر دمای ورودی به توربین بر عملکرد ترمودینامیکیسیکل ترکیبی آب - آمونیاک

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

سهیل محترم ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، علوم تحقیقات یزد)
علی آقا میرجلیلی ² (استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد)
احمدرضا فقیه خراسانی ³ (استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد)

Received: 2015-11-07 Accepted : 2015-11-07 Published : 2014-12-22

Keywords: عملکرد, سیکل, توربین گازی, کمپرسور, تک‌محور, دو محور,

Abstract :

با توجه به اهمیت سیکل­های تولید توان و از آن جمله سیکل ترکیبی، در سال‌های اخیر مطالعات فراوانی در این زمینه صورت گرفته و محققان بسیاری با استفاده از روش‌های موجود سعی در بهینه کردن این سیکل­ها داشته­اند.در این تحقیق به بررسی سیکل آب- آمونیاک پرداخته‌شده است. در سیکل ترکیبی آب-آمونیاک از مخلوط دوگانه آب- آمونیاک به‌عنوان سیال عامل استفاده می­شود. این سیکل قابلیت استفاده از منابعی مانند انرژی اتلافی سیکل قدرت معمولی و یا منبع حرارتی مستقلی که از انرژی خورشیدی و یا زمین‌گرمایی استفاده می‌کند را دارد. هدف از این مقاله بررسی تأثیر دمای ورودی به توربین بر عملکرد ترمودینامیکی سیکل ترکیبی آب-آمونیاک هست.در این پژوهش به کمک نرم‌افزارEESابتدا سیکل تولید توان آب- آمونیاک مدل­سازی شده و سپس به‌منظور بررسی و مقایسه، سیکل ترکیبی گاز- رانکین شبیه‌سازی ترمودینامیکی شده و از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک موردمطالعهقرارگرفته‌اند. درنهایت به بررسی تأثیر دمای ورودی به توربین بر عملکرد ترمودینامیکی پرداخته‌شده است

References:

[1] El-Sayed Y.M., Tribus M., A Theoretical comparison of the Rankine and Kalina Cycle, ASME publication AES, Vol. 1, 1985, pp. 97–102.

[2] El-Sayed, Y.M., Tribus M., Thermodynamic properties of Water-Ammonia Mixtures Theoretical Implementation for Use in power Cycles Analysis, ASME publication AES,  Vol. l, 1985, pp. 89-95.

[3] lsson E.K., et al, Analysis of Kalina Cycle Designs, International Gas Turbine &Aeroengine Congress & Exposition, May 1993.

[4] Haar L., Gallagher J.S., Thermodynamic properties of Ammonia, J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 7, No. 30, 1978, pp.635-792.

[5] Ishida M., Kawamura K., Energy and exergy analysis of a chemical process system with distributed parameters based on the energy-direction factor diagram, Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development, Vol. 21, No. 4, 1982, pp. 690-695.

[6] Ishida M., ZhengD., Graphic exergy analysis of chemical process systems by a graphic simulator, GSCHEMER, Computers and Chemical Engineering, Vol.10, No. 6, 1986,  pp. 525-532.

[7] Ishida M., Zheng D., Akehata T., Evaluation of chermical-loopingcombustion power – generation system by graphic exergy analysis, Energy, Vol. 12, No. 2, 1987, pp. 147-154.

[8] Kalina A.L., Combined Cycle system with Novel Bottoming Cycle, ASME Journal of Engineering for power,Vol. 106, No. 4, 1984, pp. 737-742.

[9] Kalina A.L., Tribus M., El-Sayed Y.M., A Theoretical Approach to the Thermodynamic properties of Two-Miscible-Component Mixtures for the purpose of power-Cycle Analysis, presented at the Winter Annual Meeting, ASME, Anaheim, California, December 7-12, 1986, publication No. 86-WA/HT-54.

[10] Keenan J.H., Keyes F.G., Hill P.C., Moore, J.G., 1969, Steam Tables, John Wiley and Sons, Inc., New York.

[11] Reynolds W.C., Thermodynamic properties in SI- graphs, tables and computational equations for 40 substances, Department of Mechanical Engineering, Stanford University, Sanford, CA 1980, 94305.

[12] Jurgen R.K.,The promise of the Kalina cycle,IEEE Spectrum (United States), Vol. 23, 1986, PP.68–69.

[13] Marstone C.H., 1990, Parametric Analysis of the kalina Cycle, Journal of Engineering For Gas turbines & Power, Vol. 112, No.1, 1990, pp.107-116.