توسعه استفاده از معادلات حالت بنیادی در شبیه‌سازی سیستم‌های کرایوژنیکی؛ مطالعه موردی: چرخه سرمازای برایتون معکوس مورد استفاده در تاسیسات کابل‌ اچ‌تی‌اس

معبودی, محمد; ضیاء بشرحق, مسعود

جستجو در:

همه

صفحات وب

کتب

نشریات

مرکز نشر آثار علمی

مهندسی مکانیک مدرس

دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ويژه‌نامه سوم ۱۳۹۳ ) جلد ۱۴ شماره ۱۵ صفحات ۱۱۰-۱۰۳ | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1393.14.15.15.2

Mendeley

Zotero

RefWorks

Maboudi M, Zia Bashrhagh M. Applicability of fundamental equations of state in Simulation of Cryogenic Systems; Case Study: Reverse Brayton cryocooler for HTS cable. Modares Mechanical Engineering 2015; 14 (15) :103-110
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-3951-fa.html

معبودی محمد، ضیاء بشرحق مسعود. توسعه استفاده از معادلات حالت بنیادی در شبیه‌سازی سیستم‌های کرایوژنیکی؛ مطالعه موردی: چرخه سرمازای برایتون معکوس مورد استفاده در تاسیسات کابل‌ اچ‌تی‌اس. مهندسی مکانیک مدرس. ۱۳۹۳; ۱۴ (۱۵) :۱۰۳-۱۱۰

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-۱۵-۳۹۵۱-fa.html

توسعه استفاده از معادلات حالت بنیادی در شبیه‌سازی سیستم‌های کرایوژنیکی؛ مطالعه موردی: چرخه سرمازای برایتون معکوس مورد استفاده در تاسیسات کابل‌ اچ‌تی‌اس

محمد معبودی^۱

، مسعود ضیاء بشرحق^*

^۲

۱- دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
۲- دانشیار دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

چکیده: (۶۰۶۳ مشاهده)

چکیده معادلات حالت بنیادی، معادلاتی هستند که بر حسب انرژی هلمهولتز صریح شده‌اند. این معادلات به ویژه در محدوده دمایی کرایوژنیک (دماهای زیر 120 کلوین)، دارای دقت مناسبی در پیش بینی خواص ترموفیزیکی هستند. در این تحقیق، به منظور معرفی قابلیت‌های این دسته از معادلات حالت در پیش‌بینی دقیق خواص ترمودینامیکی و کارایی آنان در شبیه‌سازی سیستم‌های کرایوژنیکی، طراحی و شبیه سازی رایانه‌ای چرخه برایتون معکوس دماپایین به منظور تامین نیتروژن مایع مورد نیاز جهت ایجاد شرایط ابررسانایی در یک کیلومتر کابل انتقال قدرت اچ‌تی‌اس مدنظر قرار گرفته است. در ابتدا یک کد محاسباتی با استفاده از معادلات حالت بنیادی توسعه داده شده است. مقایسه نتایج با داده‌های تجربی معتبر، دقت بالای معادلات حالت بنیادی را مورد تایید قرار می‌دهد. در ادامه با استفاده از کد محاسباتی یک چرخه برایتون معکوس با ظرفیت سرمایش 10 کیلووات طراحی و شبیه سازی شده و اثر پارامترهای مختلف طراحی بر عملکرد آن ارزیابی شده است. به منظور آنالیز حساسیت عملکرد چرخه نسبت به پارامترهای طراحی، نمودارهای مشخصه عملکرد چرخه تحت شرایط عملیاتی مختلف ارائه شده و تاثیر پارامترهای نسبت تراکم، فشار بیشینه، نوع مبرد، بازده مبدل بازیاب و بازده منبسط‌کننده بر عملکرد چرخه مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل از شبیه‌سازی چرخه مشخص شد که استفاده از مبرد نئون کارایی بهتری را نسبت به مبرد هلیم به دست می‌دهد. بازده مبدل بازیاب حرارتی اثر چشمگیری بر عملکرد سیکل دارد به نحوی که با افزایش 3 درصدی آن می‌توان عدد شایستگی سیکل را تا 11 درصد افزایش داد

واژه‌های کلیدی: خواص ترمودینامیکی، کرایوژنیک، معادلات حالت، آنالیز حساسیت، چرخه برایتون معکوس

متن کامل [PDF 457 kb] (۸۶۱۴ دریافت)

بازنشر اطلاعات
	این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.