بهینه سازی مبتنی بر جانشین کمپرسور شعاعی چندشاخه برای میکروتوربین هیبریدیخورشیدی

در ادبیات باز، هیچ راهنمایی روشنی برای رویه طراحی در مورد تعداد یا مکان بهترین مکان جداکننده لبهپیشرو برای بهبود عملکرد در کمپرسور شعاعی وجود ندارد. یک بهینه سازی جایگزین کمپرسور شعاعی چندشکافنده برای میکروتوربین هیبریدی خورشیدی در مطالعات حاضر انجام شده است. همچنین، تاثیر موقعیتلبه جلوی چند شکاف بر روی کمپرسور شعاعی روتور نشان داده شده است. کمپرسور شعاعی با استفاده ازهوا و کربن دی اکسید فوق بحرانی sCO۲ به عنوان سیال کار مقایسه می شود. مشکل بهینه سازی با استفادهاز مدل سطح پاسخ یا جایگزین با استفاده از شبکه تابع پایه شعاعی RBFN از بسته منبع باز در محیط زبانبرنامهنویسی جولیا حل می شود. با شروع از ۶۵ نقطه داده از DoE بر اساس لاتین- hypercube بهینه،طراحی نامزد بهینه را می توان با تجزیه و تحلیل CFD و FE پیش بینی کرد. نتایج نشان می دهد که برایکمپرسورهای شعاعی هوا، موقعیت بهینه لبه جلویی شکاف کوچک ۲۰ درصد از روتور خروجی و برای موقعیتپیشروی شکاف میانی در حدود ۳۰ درصد از روتور ورودی است. برخلاف کمپرسورهای شعاعی هوا، کمپرسورشعاعی sCO۲ موقعیت لبه ای بهینه را برای شکاف میانی حدود ۶۰ درصد از روتور ورودی دارد و اسپلیترهایکوچک حدود ۳۰ درصد از روتور خروجی فاصله دارند. در نهایت، در مقایسه بین طرح های بدون شکاف و چندشکاف، بازده کل کل در نسبت فشار یکسان حدود ۲.۳۰ درصد برای کمپرسور شعاعی هوا و ۲.۲۵ درصد برایکمپرسور شعاعی sCO۲ بهبود یافته است. در همین حال، محدوده عملیاتی ۲۹.۰ ٪ برای کمپرسورهایشعاعی هوا و ۱۸.۰ ٪ برای کمپرسورهای شعاعی sCO۲ افزایش یافته است

کلیدواژه ها:

چند شکاف کننده ، کمپرسور شعاعی ، میکروتوربین ، sCO۲ ، بهینه سازی مبتنی بر جایگزین ، تجزیه و تحلیل CFD ، تجزیه و تحلیل FE