پیشنهاد و تحلیل ترمودینامیکی چرخههای ترکیبی جدید برایتون-رانکین خورشیدی جهت تولید توان در فضا

در فضا به دلیل دما و فشار خیلی پایین و شدت تابش خیلی زیاد، میتوان به بازدهی نزدیک به بازده چرخهی کارنو دست یافت. در این مطالعه چرخههای ترکیبی جدید برایتون بازگرمایشی-رانکین بازگرمایشی و برایتون بازگرمایشی با سرمایش میانی-رانکین بازگرمایشی، با سیالهای عامل نیتروژن، هیدروژن و آرگون بررسی شده است. در چرخههای فضایی، مهمترین هدف داشتن وزن کمتر چرخهها است تا هزینهی انتقال تجهیزات کاهش یابد. در نتیجه نسبت توان چرخه به مساحت انتقال دهندهی گرمای رادیاتور دارای اهمیت ویژه است. نتایج نشان میدهد بیشترین نسبت توان چرخه به مساحت رادیاتور برای چرخهی ترکیبی برایتون بازگرمایشی-رانکین بازگرمایشی بدون بازیاب ۲ با سیال عامل نیتروژن با مقدار ۹۱۲/۰ میباشد. همچنین، بیشترین بازدههای گرمایی و اگزرژی با مقدار تقریبا ۸۹ درصد متعلق به چرخهی ترکیبی برایتون بازگرمایشی با سرمایش میانی-رانکین بازگرمایشی با سیال عامل هیدروژن میباشد. نتایج حاصل از مقایسهی چرخهی ترکیبی برایتون بازگرمایشی-رانکین بازگرمایشی با چرخهی ترکیبی برایتون بازگرمایشی با سرمایش میانی-رانکین بازگرمایشی نشان میدهد که چرخهی با سرمایش، دارای توان تولیدی و بازدههای گرمایی و اگزرژی بالاتر، نابودی اگزرژی کمتر و نسبت توان چرخه به سطح رادیاتور پایینتر میباشد.

کلیدواژه ها:

چرخهی ترکیبی ، نسبت توان به مساحت انتقال دهندهی گرما ، رادیاتور ، تولید توان در فضا ، بازده انرژی