مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مقایسه عملکرد سیستم های هیبریدی مستقیم و غیرمستقیم توربین گاز و پیل سوختی اکسیدجامد از دیدگاه ترمودینامیکی و اگزرژی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری/دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 استاد/ دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
3 استاد / دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
هدف از ارائه این مقاله مقایسه عملکرد دو سیستم هیبریدی مستقیم و غیرمستقیم توربین گاز و پیل سوختی اکسیدجامد از دیدگاه ترمودینامیکی و اگزرژی می باشد. با توجه به اهمیت نقش پیل سوختی در سیکل های هیبریدی و تامین بخش بیشتری از توان تولیدی در آنها، برای پیل به کار رفته علاوه بر تحلیل ترمودینامیکی تحلیل های الکتروشیمیایی و حرارتی مجزا و کامل نیز انجام شده است. محاسبه دمای کاری پیل با توجه به تاثیر چشمگیر آن بر عملکرد سیستم هیبریدی از موارد مهم انجام گرفته در این تحقیق می باشد. در ادامه با مطالعه پارامتری سیستم هیبریدی اشاره شده، تاثیر نرخ جریان هوای ورودی به سیستم و نسبت فشار کمپرسور بر روی راندمان، توان تولیدی، نرخ اگزرژی تخریب شده و ... در سیستمهای هیبریدی مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت یک حالت کارکرد بهینه برای آنها ارائه شده است. نتایج نشانگر بالا بودن کارایی سیستم هیبریدی مستقیم در مقایسه با نوع غیرمستقیم می باشد. راندمان بالا، بازگشت ناپذیری کمتر، توان تولیدی بیشتر، آلایندگی پایین و ... از مزایایی سیستم هیبریدی مستقیم می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Performance comparison of direct and indirect hybrid systems of gas turbine and solid oxide fuel cell from thermodynamic and exergy viewpoints

نویسندگان English

jamasb pirkandi 1
jamasb pirkandi 1
چکیده English

The aim of this article is to compare a direct hybrid system of gas turbine and solid oxide fuel cell with an indirect system from thermodynamic and exergy viewpoints. According to importance of fuel cell role in hybrid cycles and providing further proportion of produced power, discrete and complete thermodynamic, electrochemical and thermal analyses have been done. Calculation of working temperature which has an impact on system performance is one of the most significant works that is done in this article. In addition, by parametric study of this hybrid system, the influence of inlet air rate and compression ratio on efficiency, power and exergy destruction rate has been perused and eventually an optimized state for system will be offered. Results indicate that a direct hybrid system is more efficient in comparison with an indirect system. Higher efficiency, less irreversibility, higher power, and less pollution are the most important advantages of direct hybrid systems.

کلیدواژه‌ها English

Direct hybrid system
Indirect hybrid system
Thermodynamic Analysis
Exergy