بررسی تاثیر دبی سیال های عامل در سیکل ترکیبی توربین گازی - رانکین – تبرید تراکمی بر راندمان حرارتی آن

در این پژوهش یک سیکل ترکیبی که شامل سیکل برایتون، رانکین و تبرید تراکمی است به منظور تولید قدرت و سرمایش مورد ارزیابی و تحلیل ترمودینامیکی قرار گرفته است. برای تحلیل سیکل ترکیبی سیکل مورد نظر در نرم افزار EES شبیه سازی شده و با استفاده از قانون اول ترمودینامیک راندمان حرارتی آن محاسبه شده است. با استفاده از سه مبدل حرارتی با راندمان حرارتی ۹۰ درصد، حرارت خروجی از سیکل تبرید تراکمی برای پیش گرمایش و گرمای اتلافی سیکل توربین گازی برای تولید بخار در سیکل رانکین بکار گرفته شده است. پمپ و کمپرسورها دارای راندمان آیزنتروپیک ۹۰ درصد و توربین بخار و توربین گازی دارای راندمان ایزنتروپیک ۸۵ درصد است. در سیکل برایتون از هوا و در سیکل رانکین از آب و در سیکل تبرید از مبرد R۱۳۴a به عنوان سیال عامل استفاده شده است. دبی جرمی های ۵، ۱۰ و ۲۰ کیلوگرم بر ثانیه به ترتیب برای سیال های عامل بخار، آب، مبرد R۱۳۴a و هوا در نظر گرفته شده است. تاثیر دبی سیال عامل ها بر راندمان حرارتی سیکل ترکیبی بررسی شده است. با تحلیل انرژی در سیکل ترکیبی، راندمان حرارتی سیکل برایتون ۲۹.۴۹ درصد، سیکل رانکین ۲۷.۶۸ درصد، ضریب عملکرد سیکل تبرید ۴.۳۸ و راندمان حرارتی سیکل ترکیبی ۴۸.۸۴ درصد شد. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش دبی هوا راندمان حرارتی سیکل ترکیبی افزایش می یابد اما با افزایش دبی مبرد R۱۳۴a و بخار آب، مقدار راندمان سیکل ترکیبی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

توربین گازی ، سیکل رانکین ، سیکل تبرید تراکمی ، راندمان حرارتی ، نرم افزار EES