مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ترمودینامیکی و بهینه سازی سیکل جدید تبرید اجکتوری-آبشاری

نویسندگان
1 کارشناس کالا - شرکت ملی نفت ایران - شرکت مناطق نفت خیز جنوب
2 عضو هیئت علمی دانشکده مکانیک دانشگاه تبریز
3 عضو هیئت علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد بستان آباد
چکیده
در این مقاله ابتدا تاثیر افزودن اجکتور بر عملکرد ترمودینامیکی سیکل تبرید آبشاری بررسی گردید. با مدل‌سازی سیکل جدید تبرید اجکتوری-آبشاری در نرم افزار EES معلوم شد که با فرض ظرفیت تبرید مساوی در هر دو سیکل آبشاری ساده و سیکل اجکتوری-آبشاری، افزودن اجکتور و انتخاب مبرد R134a برای واحد دما باعث بهبود ضریب عملکرد و بازده قانون دوم سیکل آبشاری تا حدود 6،5% می‌شود. در ادامه با انتخاب R717، R290، R134a و R123 به عنوان مبرد واحد دما بالای سیکل جدید تبرید اجکتوری-آبشاری تاثیر پارامترهای طراحی مانند دمای تبخیرکن واحد دما بالا، دمای تبخیرکن واحد دما پایین و دمای محیط در عملکرد سیکل تحلیل شد و کارایی سیکل با بکارگیری هر مبرد نسبت به دیگر مبردها مقایسه گردید. نتایج نشان داد که کارایی سیکل تبرید اجکتوری-آبشاری (R744-R123) با انتخاب دمای بیشتر از 255،4 کلوین برای دمای تبخیرکن واحد دما بالا بهتر از مواقعی است که از سه مبرد دیگر مورد مقایسه استفاده شود. سرانجام ضریب عملکرد و بازده قانون دوم سیکل جدید تبرید اجکتوری-آبشاری با توجه به تغییرات دمای تبخیرکن واحد دما پایین، دمای تبخیرکن واحد دما بالا و دمای محیط بهینه‌سازی گردید مشخص شد که ضریب عملکرد و بازده قانون دوم سیکل جدید با انتخاب R123 به عنوان مبرد واحد دما بالا به بیشترین مقدار خود خواهد رسید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Thermodynamic analysis and optimization of a novel ejector- cascade refrigeration cycle

نویسندگان English

Damoon Aghazadeh Dokandari 1
Seyyed Mohammad Seyyed Mahmoudi 2
Alireza Setayesh Hagh 3
چکیده English

Throttling process through expansion valves causes a considerable amount of exergy loss so that reducing this loss improves the performance of compressed refrigeration cycle considerably. In the present work, the effect of using an ejector on the performance of a cascade refrigeration cycle is evaluated. It is concluded that the using ejector and selecting R134a as the high temperature circuit refrigerant cause the COP and second law efficiency to increase by approximately 6.5 percent as compared to the conventional cascade cycle with the same cooling capacity. In addition, several refrigerants including R717, R290, R134a, and R123 are examined to reveal the effect of refrigerant type in the high temperature circuit on the cycle performance. It is also found that, at a temperature of more than 255.4 K, for the evaporator of high temperature circuit, the refrigerant combination of R744-R123 results in a better performance as compared to the other combinations. Finally, the cycle performance is optimized with respect to the temperatures of low temperature evaporator, high temperature evaporator, and the ambient from the view points of both the first and second laws of thermodynamics. It is concluded that the COP and the second law efficiency are the highest when R123 is used as the refrigerant at the high temperature circuit.

کلیدواژه‌ها English

Ejector- cascade refrigeration cycle
COP
Second law efficiency