بازیابی گرمای اتلافی گازهای خروجی و آب خنک کن یک موتور دیزل با استفاده از چرخه فوق بحرانی دی اکسید کربن
کد مقاله : 1093-CNF
نویسندگان
فرزاد محمدخانی *1، فرامرز رتجبر2، مرتضی یاری3، شهرام خلیل آریا4
1دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
2عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
3گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
4گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
چکیده مقاله
موتورهای احتراق داخلی انتخاب نخست بسیاری از کاربردهای تولید توان مقیاس کوچک هستند. بخش بزرگی از انرژی سوخت در این موتورها عمدتا از طریق گازهای خروجی و آب خنک کن تلف می شود. در این مطالعه یک چرخه فوق بحرانی دی اکسید کربن به منظور بازیابی همزمان گرمای گازهای خروجی و آب خنک کن یک موتور دیزل پیشنهاد شده است. ابتدا یک مدل صفربعدی برای موتور دیزل توسعه داده شده و شرایط گازهای خروجی و آب خنک کن و نیز پارامترهای عملکردی موتور محاسبه شده است. سپس تحلیل انرژی و اگزرژی فرآیند بازیابی گرمای اتلافی گازهای خروجی و آب خنک کن موتور توسط چرخه فوق بحرانی دی اکسید کربن انجام شده است. همچنین یک مطالعه پارامتری به منظور بررسی تاثیر پارامترهای مهم بر عملکرد ترمودینامیک سیستم انجام شده است. نتایج مطالعه نشان می دهد که چرخه پیشنهادی توان kW 46/16 را از بازیابی گرمای اتلافی یک موتور دیزل 9/98 کیلوواتی تولید می کند. بازده انرژی و اگزرژی فرآیند بازیابی گرما برابر 19/15 و %17/40 محاسبه شده است. همچنین مطالعه پارامتری نشان می دهد که در شرایط بررسی شده، توان تولیدی چرخه نسبت به حداکثر دمای آن مقدار بهینه دارد در حالیکه افزایش فشار بالای چرخه باعث کاهش توان تولیدی آن می شود.
کلیدواژه ها
موتور دیزل، چرخه فوق بحرانی دی اکسید کربن، بازیابی گرمای اتلافی، مدل صفر بعدی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی