بهینه سازی پارامتری چرخه رانکین با سیال عامل آلی

شیوه کاری سیکل رانکین با سیال عامل آلی همانند سیکل رانکین است، به طوریکه سیال کاری به داخل بویلر پمپ شده و در آنجا تبخیر میشود و سپس از یک منبسط کننده(توربین یا هر منبسط کننده دیگر) عبور کرده و در پایان، با عبور از یک کندانسور به شرایط اولیه باز میگردد. در نوع ایده آل سیکل رانکین توربین و پمپ آیزونتروپیک هستند، یعنی هنگام عبور سیال از این تجهیزات انتقال حرارتی وجود ندارد و آنتروپی هم بدون تغییر باقی میماند . در این سیکل همچنین سیال کاری در اواپراتور وکندانسور یک پروسه دما ثابت را طی میکنند. ولی در سیکل واقعی برگشت ناپذیری ها بازده سیکل را پایین می-آورند. در طول انبساط سیال تنها بخشی از انرژی از طریق اختلاف فشار قابل بازیابی است و به کار مفید تبدیل میگردد و بخش دیگر از طریق تبدیل به گرما تلف می شود. در این مقاله برای تحلیل سیکل رانکین با سیال عامل آلی از 4 نوع سیال استفاده نموده ایم. در این تحلیل باهدف عملکرد بهینه سیکل، دمای سیال در ورود به توربین غالبا در تمامی حالات در فاصله60 تا 70 درجه سلسیوس بهینه شده است، که به ازای این مقدار دما سیال آلی ایزوبوتان به دلیل داشتن کمترین دمای جوش در بین سیالاتی که مورد تحلیل قرار گرفتند توانست بالاترین مقدار کار تولیدی را در چرخه رانکین با سیال عامل آلی تولید کند.با توجه به نتایج هرچه دمای کندانسور کمتر باشد توان تولیدی نهایی بیشتر خواهد بود به طوری که بیشترین توان در دمای کندانسور 8 درجه در شرایط سیکل رانکین ساده با سیال عامل آلی Isobutene میباشد به طوری که در شرایط یکسان ورودی منبع زمین گرمایی، توان بیشتری تولید می کند.

کلیدواژه ها:

چرخه رانکین ، سیال عامل آلی ، آیزنتروپیک ، بازگشت ناپذیری ، آنتروپی ، بهینه سازی پارامتری