تحلیل انرژی و اگزرژی همراه با بهبود چرخه رانکین آلی جهت بازیافت حرارت اتلافی

افزایش قیمت سوخت و محدودیت های مربوط به انتشار دی اکسید کربن، باعث توسعه روش های گوناگونی برای بهبود بازده حرارتی موتورهای احتراق داخلی شده است. یکی از این راهکار ها، بهره برداری از انرژی حرارتی تلف شده موتور و تبدیل آن به انرژی مکانیکی یا الکتریکی است. در این مطالعه، گرمای هدر رفته از گازهای خروجی موتور احتراق داخلی MTU-۱۶V در یک چرخه رانکین آلی مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل ها بر اساس بازده قوانین اول و دوم ترمودینامیک انجام شده است. با استفاده از انرژی تلف شده گازهای خروجی که مقدار آن kw۸۶۲ است، توان خالص تولید شده برای سیال های کاری مختلف شامل R۶۰۰، R۶۰۰a، R۱۳۴a مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که بیشترین توان خالص خروجی با مقدار kw۲۳.۳۷ برای سیال کاری R۱۳۴a، بدست آمده است که این مقدار در مقایسه با سیالات کاری R۶۰۰a و R۶۰۰ به ترتیب شش درصد و دو درصد بیشتر بوده است. همچنین، از نظر دبی حجمی سیالات کاری سیال R۶۰۰a کمترین مقدار را نشان داده است.علاوه بر این، تاثیر دمای ورودی توربین بر دبی حجمی خروجی، اثر فشار ورودی توربین بر بازده انرژی و اگزرژی، و همچنین تاثیر افزایش دمای محیط بر بازگشت ناپذیری اجزای سیستم و بازده اگزرژی مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، سیال کاری R۱۳۴a از نظر عملکرد برتر در بازده قوانین اول و دوم ترمودینامیک برای استفاده در چرخه آلی عملکرد مطلوب تری نشان داده است.

کلیدواژه ها:

چرخه رانکین آلی ، بازیابی گرمایی ، موتور احتراق داخلی ، بهینه سازی انرژی ، شبیه سازی ترمودینامیکی ، بازده ترمودینامیکی