شبیه سازی کمپرسورهای رفت و برگشتی دو مرحله ای گاز طبیعی بر پایه معادله حالت AGA۸

در این مطالعه، کمپرسور رفت و برگشتی دو مرحله ای  گاز طبیعی با استفاده از مدل گاز ایده ­ال و واقعی شبیه سازی شده است.  برای این منظور، مدل ­سازی صفر بعدی بر حسب زاویه لنگ توسعه داده شد. برای مدل­ سازی، قانون اول ترموینامیک و بقای جرم برای حجم های کنترل گوناگون شامل محفظه های سیلندر، محفظه­ های ورودی و محفظه­ های خروجی همراه با معادله ­های حرکت پیستون و سوپاپ، معادله شدت جریان جرمی از درون ارفیس و سوپاپ، و همچنین معادله­ های انتقال گرمای مبدل میانی مورد استفاده قرار گرفت.  برای محاسبه ویژگی­ های ترمودینامیکی در مدل گاز واقعی از معادله حالت AGA۸ استفاده شده است. نتیجه ­های به دست آمده از این مدل­ سازی برای یک کمپرسور هوا با استفاده از نتیجه ­های پژوهش ­های گذشته مقایسه و اعتبار بخشی شد. سپس به بررسی تاثیر استفاده از مدل گاز واقعی بر پیش بینی رفتار و پارامترهای کارایی کمپرسور دو مرحله ای گاز طبیعی پرداخته شد. فشار ورودی و خروجی این کمپرسور به ترتیب ۱۲۲/۴ و ۷۹۵/۹ مگاپاسکال می باشند. نتیجه­ ها نشان می دهد که فشار میانی در مدل­سازی واقعی (۰۱۵/۴ مگاپاسکال) کم ­تر از شبیه ­سازی ایده ال(۰۹۳/۴ مگاپاسکال) می باشد. همچنین شدت جریان جرمی کمپرسور در مدل­ سازی واقعی (kg/h ۶۷/۷۳۰) بیش ­تر از مدل­ سازی ایده ال (kg/h ۳/۷۱۰) پیش بینی شده است. همچنین دمای گاز خروجی از کمپرسور در مدل­ سازی ایده ال کم ­تر از واقعی می باشد.

کلیدواژه ها:

کمپرسور رفت و برگشتی دو مرحله ای ، شبیه سازی ترمودینامیکی ، گاز طبیعی ، معادله حالت AGA۸