Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
7
1
gregorian
2015
10
1
15
8
online
1
fulltext
fa
کاربرد تئوری ساختاری در اصلاح سایت جامع تولید همزمان حرارت و توان
Constructal Theory Application for Cogeneration Heat and Power Total Site Retrofit
در این مقاله مفاهیم تئوری ساختاری به منظور ارایه یک روش مفهومی جدید جهت اصلاح یک سایت جامع تولید همزمان حرارت و توان توسعه داده می‎شود. در‎این روش سایت جامع به چند ساختار تقسیم و هر ساختار با تاثیر از جزء قبلی اصلاح و بهینه می‎شود. کمینه‎سازی هزینه‎عملیاتی به منظور اصلاح سایت موجود به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است. توزیع دبی بخار در توربین‎های بخار و زیرکش‎های آن، مقدار بخار تولیدی، نوع و مقدار سوخت مصرفی به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته می‎شود. با در نظر‎گرفتن هزینه عملیاتی به عنوان تابع هدف، سایت جامع به سه ساختار شامل توربین‎ها، چیدمان توربین‎ها بین سطوح و تولیدکنندگان بخار تقسیم می‎گردد. استفاده از روش ساختاری باعث ساده نمودن فرایند بهینه‎سازی یک سایت جامع می‎گردد به نحوی که این مساله پیچیده که دارای پارامترهای زیادی است تبدیل به یک مساله بهینه‎سازی ساده می‎شود که می‎توان آن را به روش ساده جستجو و مرتب‎سازی حل نمود. به منظور بررسی عملکرد این روش، یک سایت جامع تولید همزمان حرارت و توان به عنوان مورد مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‎دهد که روش ارایه شده ساده‎تر و دارای محاسبات کوتاه‎تر و مفهومی‎تر نسبت به سایر روش‎ها بوده و همچنین دسترسی به جواب را سریع‎تر خواهد نمود. اصلاح سیستم موجود به کمک روش ساختاری موجب کاهش تقریبا %1/ 14 در هزینه عملیاتی و %3/ 14 در مصرف سوخت بدون اضافه کردن تجهیز جدید در سایت جامع می‎گردد.
A new approach of retrofit design methodology in cogeneration heat and power systems based on constructal theory is presented in this paper. A cogeneration system may consist of different turbines, steam levels and steam generators. The steam demand of each level is determined and should be supplied. The purpose of this paper is to retrofit the existing total site heat and power cogeneration system utilizing the concepts of constructal theory. Developing constructal theory to total site cogeneration systems may lead to divide the total site into different constructs. In this paper the total site cogeneration system will be divided into three constructs: turbines, turbine array between each two levels and steam generators array. Using constructal theory simplifies the total site complex system to a simpler system that can be solved easily by a simple search and sort method. The best configuration of the total site would have the minimum operating cost. Using constructal theory would simplify the optimization procedure of cogeneration systems in addition to reach better conceptual design especially in more sophisticated systems. The methodology is applied to a sophisticated total site heat and power cogeneration system as case study from literatures. The constructal retrofit results 14.1% and 14.3% reduction in operating cost and fuel consumption respectively.
تولید همزمان حرارت و توان,تئوری ساختاری,اصلاح سایت جامع,ساختار,دبی جرمی
Cogeneration heat and power,Constructal Theory,Total Site retrofit,Construct,Mass Flowrate
143
152
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5557&slc_lang=fa&sid=15
Mehrangiz
Ghazi
مهرانگیز
قاضی
100319475328460057826
100319475328460057826
No
گروه انرژی، دانشکده انرژی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
Majid
Amidpour
مجید
عمید پور
100319475328460057783
100319475328460057783
Yes
استاد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
Majid
Abbaspour
مجید
عباسپور
100319475328460057799
100319475328460057799
No
عضو هیات علمی دانشگاه شریف و ریاست دانشکده انرژی و محیط زیست واحد علوم و تحقیقات
Hooman
Farzaneh
هومن
فرزانه
100319475328460057800
100319475328460057800
No
عضو هیات علمی واحد علوم و تحقیقات