%41تخفیف

دانلود پروژه:تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیبی پیل سوختی و تبرید جذبی گکس

تعداد193 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد در رشته مهندسی شیمی

تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیبی پیل سوختی و تبرید جذبی گکس

کلید واژه­ها: پیل سوختی اکسید جامد، تولید هم­زمان، چرخه تبرید جذبی گکس، ضریب عملکرد اگزرژی

 

چکیده:

امروزه با توجه به بحران انرژی، محدودیت سوخت­های فسیلی و مشکلات ناشی از آلودگی هوا، استفاده از منابع جدید انرژی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از روش­های نوین که فن­آوری آن در دهه اخیر به سرعت توسعه یافته است، استفاده از پیل سوختی جهت تولید هم­زمان الکتریسیته و حرارت به روش الکتروشیمیایی می­باشد. با توجه به این که در چرخه تبرید جذبی گکس می­توان از منابع انرژی دما­پایین استفاده کرد، به نظر می­رسد که ترکیب این چرخه با پیل سوختی در بهبود کارآیی تبدیل انرژی مؤثر باشد.

در این پایان­نامه ابتداچرخه­هایپیلسوختیوتبریدجذبیگکسباسیالعاملآب- آمونیاکبااستفادهازنرم­افزارEESشبیه­سازیشدند. سپسبهمنظوراستفادهازگرمایاتلافیپیلسوختیدرسیستمتبریدجذبیگکس، دوچرخهمذکورباهمترکیبشدهوضمنیکمطالعهپارامتریک، اثرتغییرپارامتر­هایعملکردیمثلدماوفشاردرنقاطمختلفچرخهترکیبیبررویبازده­هایقانوناولودومترمودینامیک ونرخبازگشت­ناپذیریبررسیگردید.

نتایج حاصل بیانگر بهبود بازده و افزایش کارآیی مفید چرخه­های ترکیبی معرفی شده نسبت به حالت منفرد می­باشد. افزایشنسبتفشارکمپرسورباعثافزایشبازدهانرژی، اگزرژیوضریبعملکرداگزرژیچرخهترکیبی پیلسوختیاکسیدجامدباسوختهیدروژن- توربین گازی- گکس،کاهشبازدهچرخه ترکیبیپیلسوختیاکسیدجامد با سوخت متان- توربینگازی (غیرمستقیم)- گکسوروند

صعودی- نزولیآن­ها درچرخه ترکیبیپیلسوختیاکسیدجامدباسوختمتان- توربینگازی- گکسمی­شود.افزایش چگالی جریان علی­رغم افزایش میزان توان تولیدی پیل سوختی، به دلیل بالا بردن دبی سوخت مصرفی، سبب کاهش بازده انرژی و اگزرژی چرخه­های ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس و پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی- گکس و روند صعودی- نزولی در چرخه ترکیبی پیلسوختیاکسیدجامد با سوخت متان- توربینگازی (غیرمستقیم)- گکس می­گردد.افزایش دمای عملکردی پیل سوختی تأثیری بر میزان مصرف سوخت ندارد، ولی باعث می­شود که بازده­ها و ضریب عملکرد اگزرژی ابتدا افزایش و سپس کاهش یابند. از دیدگاه اگزرژی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی- گکس مطلوب­ترین نتایج را دارد. وجود محفظه احتراق در چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس، نابودی اگزرژی را افزایش داده و باعث کاهش قابل توجه ضریب عملکرد اگزرژی در این چرخه می­شود. چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس نیز به دلیل عدم تولید آلاینده دی­اکسید­کربن از لحاظ زیست­محیطی مطلوب می­باشد.

عنوان……………………………………. صفحه

فهرست اشکال ج

فهرست جداول ز

فهرست علایم ش

بخش اول: بررسی منابع

فصل اول: مقدمه1

1-1 پیشگفتار2

فصل دوم: پیشینه پژوهش4

2-1 پیشینه پژوهش سیستم تبرید جذبی5

2-1-1 پیشگفتار5

2-1-2 تاریخچه سیستم تبرید جذبی5

2-1-3 اصول عملکرد سیستم تبرید جذبی6

2-1-4 مزایای سیستم تبرید جذبی8

2-1-5 معایب سیستم تبرید جذبی8

2-1-6 سیال کاری سیستم تبرید جذبی8

2-1-7 طرح­های مختلف سیستم تبرید جذبی10

2-1-7-1 چرخه تبرید جذبی تک اثره12

2-1-7-2 چرخه تبرید جذبی چند اثره13

2-1-7-3 چرخه تبرید جذبیگکس14

2-1-8 مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه چرخهگکس17

2-2 پیشینه پژوهش پیل سوختی23

2-2-1 پیشگفتار23

2-2-2 تعریف پیل سوختی24

2-2-3 تاریخچه پیل سوختی26

2-2-4 مزایای پیل سوختی28

2-2-5 معایب پیل سوختی29

2-2-6 انواع پیل سوختی30

2-2-6-1 پیل سوختی غشاء پروتونی (پلیمری) 30

2-2-6-2 پیل سوختی قلیایی32

2-2-6-3 پیل سوختی اسید فسفریک33

2-2-6-4 پیل سوختی کربنات مذاب34

2-2-6-5 پیل سوختی اکسید جامد35

2-2-7 بخش­های تشکیل دهنده مجموعه پیل سوختی36

2-2-8مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه پیل سوختی38

2-3 معرفی نرم­افزارEES42

بخش دوم: مبانی و روش­ها

فصل سوم: مدل­سازی و اعتبار­دهی44

3-1 پیشگفتار45

3-2 چرخه­های تبرید جذبی45

3-2-1 چرخه گکس45

3-2-1-1 تحلیل ترمودینامیکی اجزای چرخه گکس45

3-2-2 چرخه تبرید جذبی تک اثره متداول با به کار­گیری رکتیفایر46

3-2-3 تحلیل کلی چرخه تبرید جذبی50

3-2-4 بررسی صحت مدل­سازی چرخه تبرید جذبی50

3-3 چرخه پیل سوختی52

3-3-1 تحلیل الکتروشیمیایی پیل سوختی52

3-3-1-1 ولتاژ ایده­آل پیل سوختی52

3-3-1-2 افت ولتاژ­های پیل سوختی56

3-3-1-2-1 افت ولتاژ مقاومتی56

3-3-1-2-2 افت ولتاژ فعال­سازی57

3-3-1-2-3 افت ولتاژ غلظتی58

3-3-1-3 ولتاژ واقعی پیل سوختی61

3-3-1-4 بررسی صحت مدل­سازی پیل سوختی62

3-3-2 چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن64

3-3-2-1 تحلیل ترمودینامیکی اجزای چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن64

3-3-2-2 بررسی صحت مدل­سازی چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن66

3-3-3 چرخه ترکیب مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان68

3-3-3-1 تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیب مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان69

3-3-3-1-1 مخلوط­کن69

3-3-3-1-2 پیش­ریفورمر70

3-3-3-1-3 پیل سوختی اکسید جامد71

3-3-3-2 بررسی صحت مدل­سازی چرخه ترکیب مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان73

3-3-4 چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان76

3-3-4-1 تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد-توربین گازی با سوخت متان77

3-3-4-2 بررسی صحت مدل­سازی چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد-توربین گازی با سوخت متان77

3-3-5 چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس80

3-3-6 چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان-توربین گازی- گکس80

3-3-7 چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان-توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس80

3-3-8تحلیل کلی چرخه­های ترکیبی81

فصل چهارم: تحلیل نتایج85

4-1 پیشگفتار86

4-2 نتایج چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس86

4-2-1 بررسی نسبت فشار کمپرسور90

4-2-2 بررسی چگالی جریان پیل سوختی93

4-2-3 بررسی دمای عملکردی پیل سوختی96

4-2-4 بررسی ضریب مصرف سوخت99

4-3 نتایج چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان-توربین گازی- گکس101

4-3-1 بررسی نسبت فشار کمپرسور104

4-3-2 بررسی نسبت بخار به کربن108

4-3-3 بررسی چگالی جریان پیل سوختی110

4-3-4 بررسی دمای عملکردی پیل سوختی112

4-3-5 بررسی ضریب مصرف سوخت115

4-4 نتایج چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس117

4-4-1 بررسی نسبت فشار کمپرسور120

4-4-2 بررسی نسبت بخار به کربن124

4-4-3 بررسی چگالی جریان پیل سوختی126

4-4-4 بررسی دمای عملکردی پیل سوختی129

4-4-5 بررسی ضریب مصرف سوخت132

4-4-6 بررسی دمای جریان ورودی توربین گازی134

4-4-7 بررسی دبی هوای ورودی چرخه توربین گازی137

4-5 مقایسه عملکرد چرخه­های ترکیبی139

بخش سوم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات142

5-1 پیشگفتار 143

5-2 نتیجه­گیری 143

5-3 پیشنهادات144

مراجع145

فهرست اشکال

عنوان……………………………………. صفحه

شکل 2-1: فرآیند جذب مبرد که باعث تولید سرمایش می­شود.6

شکل 2-2: فرآیند جدایش مبرد که در اثر دریافت حرارت خارجی انجام می­پذیرد.7

شکل 2-3: سیستم تبرید جذبی، ترکیبی از دو فرآیند نشان داده شده در شکل­های 2-1 و 2-27

شکل 2-4: چرخه تبرید جذبی تک اثره با سیال کاری لیتیم برماید- آب و مبدل حرارتی که باعث کاهش حرارت ورودی در ژنراتور می­شود.12

شکل 2-5: چرخه تبرید جذبی تک اثره با سیال کاری آب- آمونیاک13

شکل 2-6: چرخه تبرید جذبی دو اثره با سیال کاری لیتیم برماید- آب13

شکل 2-7: چرخه تبرید جذبی گکس. حلقه نقطه­چین نشان­دهنده سیال دومی است که حرارت را از قسمت دما­بالای ابزربر به قسمت دما­پایین ژنراتور انتقال می­دهد15

شکل 2-8: چرخه تبرید جذبی گکس با انشعاب اضافی. با استفاده از این شاخه، سیال از قسمت دما­بالای ابزربر به قسمت دما­پایین ژنراتور انتقال می­یابد.16

شکل 2-9: چرخه تراکمی جذبی گکس 16

شکل 2-10: نمای یک پیل سوختی24

شکل 2-11: نحوه عملکرد یک پیل سوختی هیدروژنی25

شکل 2-12: نحوه عملکرد پیل سوختی پلیمری31

شکل 2-13: نحوه عملکرد پیل سوختی قلیایی33

شکل 2-14: نحوه عملکرد پیل سوختی اسید فسفریک34

شکل2-15: واکنش­های انجام شده در پیل سوختی کربنات مذاب35

شکل2-16: واکنش­های انجام شده در پیل سوختی اکسیدجامد36

شکل2-17: مقایسه عملکرد پیل­های سوختی با یکدیگر37

شکل 3-1: چرخه تبرید جذبی متداولگکس46

شکل 3-2: چرخه تبرید جذبی تکاثره با به کار­گیری رکتیفایر49

شکل 3-3: تغییرات بازده قانون اول با افزایش دمای کندانسور برای چرخه­های تبرید جذبی تک اثره و گکس و مقایسه آن با منابع موجود51

شکل 3-4: پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای ساخت شرکت زیمنس وستینگهاوس52

شکل 3-5: فرآیند­های الکتروشیمیایی پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای53

شکل 3-6: تغییرات ولتاژ با چگالی جریان پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای و مقایسه آن با منابع موجود63

شکل 3-7: چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن66

شکل 3-8: چرخه ترکیب مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان69

شکل 3-9: چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان 76

شکل 3-10: چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس82

شکل 3-11: چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی- گکس83

شکل 3-12: چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس84

شکل 4-1: درصد بازگشت­ناپذیری در هر جزء چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس89

شکل 4-2: تأثیر نسبت فشار بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(H2)+GAX90

شکل 4-3: تأثیر نسبت فشار بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(H2)+GAX91

شکل 4-4: تأثیر نسبت فشار بر بازده حرارتی و اگزرژی چرخهSOFC(H2)+GAX91

شکل 4-5: تأثیر نسبت فشار بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخه SOFC(H2)+GAX92

شکل 4-6: تأثیر چگالی جریان بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(H2)+GAX

94

شکل 4-7: تأثیر چگالی جریان بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتورSOFC(H2)+GAX95

شکل 4-8: تأثیر چگالی جریان بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهSOFC(H2)+GAX95

شکل 4-9: تأثیر چگالی جریان بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(H2)+GAX96

شکل 4-10: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختیچرخهSOFC(H2)+GAX97

شکل 4-11: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(H2)+GAX97

شکل 4-12: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر بازده حرارتی و اگزرژی چرخه SOFC(H2)+GAX

98

شکل 4-13: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(H2)+GAX98

شکل 4-14: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(H2)+GAX99

شکل 4-15: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(H2)+GAX100

شکل 4-16: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر بازده حرارتی و اگزرژی چرخهSOFC(H2)+GAX100

شکل 4-17: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(H2)+GAX101

شکل 4-18: درصد بازگشت­ناپذیری در هر جزء چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی- گکس104

شکل 4-19: تأثیر نسبت فشار بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX105

شکل 4-20: تأثیر نسبت فشار بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX106

شکل 4-21: تأثیر نسبت فشار بر بازده انرژی و اگزرژی چرخه SOFC(CH4)+GT+GAX107

شکل 4-22: تأثیر نسبت فشار بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX107

شکل 4-23: تأثیر نسبت بخار به کربن بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX108

شکل 4-24: تأثیر نسبت بخار به کربن بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX109

شکل 4-25: تأثیر نسبت بخار به کربن بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX109

شکل 4-26: تأثیر نسبت بخار به کربن بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX110

شکل 4-27: تأثیر چگالی جریان بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX111

شکل 4-28: تأثیر چگالی جریان بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX111

شکل 4-29: تأثیر چگالی جریان بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX112

شکل 4-30: تأثیر چگالی جریان بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX112

شکل 4-31: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX113

شکل 4-32: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX114

شکل 4-33: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر بازده انرژی و اگزرژی چرخه SOFC(CH4)+GT+GAX114

شکل 4-34: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX115

شکل 4-35: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX116

شکل 4-36: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX116

شکل 4-37: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX117

شکل 5-38: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهSOFC(CH4)+GT+GAX117

شکل 4-39: درصد بازگشت­ناپذیری در هر جزء چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس120

شکل 4-40: تأثیر نسبت فشار کمپرسور بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخه            Indirect SOFC(CH4)+GT+GAX121

شکل 4-41: تأثیر نسبت فشار کمپرسور بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخه              Indirect SOFC(CH4)+GT+GAX122

شکل 4-42: تأثیر نسبت فشار کمپرسور بر بازده انرژی و اگزرژی چرخه                                  Indirect SOFC(CH4)+GT+GAX122

شکل 4-43: تأثیر نسبت فشار کمپرسور بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX123

شکل 4-44: تأثیر نسبت بخار به کربن بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخه              Indirect SOFC(CH4)+GT+GAX124

شکل 4-45: تأثیر نسبت بخار به کربن بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخه                Indirect SOFC(CH4)+GT+GAX125

شکل 4-46: تأثیر نسبت بخار به کربن بر بازده انرژی و اگزرژی چرخه                                 Indirect SOFC(CH4)+GT+GAX125

شکل 4-47: تأثیر نسبت بخار به کربن بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX126

شکل 4-48: تأثیر چگالی جریان بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX127

شکل 4-49: تأثیر چگالی جریان بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX127

شکل 4-50: تأثیر چگالی جریان بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX128

شکل 4-51: تأثیر چگالی جریان بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX129

شکل 4-52: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX129

شکل 4-53: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX130

شکل 4-54: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX131

شکل 4-55: تأثیر دمای عملکردی پیل سوختی بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX131

شکل 4-56: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX132

شکل 4-57: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX133

شکل 4-58: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX133

شکل 4-59: تأثیر ضریب مصرف سوخت بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX134

شکل 4-60: تأثیر دمای جریان ورودی توربین گازی بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX135

شکل 4-61: تأثیر دمای جریان ورودی توربین گازی بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX135

شکل 4-62: تأثیر دمای جریان ورودی توربین گازی بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX136

شکل 4-63: تأثیر دمای جریان ورودی توربین گازی بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX136

شکل 4-64: تأثیر دبی هوای ورودی چرخه توربین گازی بر ولتاژ واقعی و توان تولیدی پیل سوختی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX137

شکل 4-65: تأثیر دبی هوای ورودی چرخه توربین گازی بر توان خالص خروجی و گرمای اواپراتور چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX138

شکل 4-66: تأثیر دبی هوای ورودی چرخه توربین گازی بر بازده انرژی و اگزرژی چرخهIndirectSOFC(CH4)+GT+GAX138

شکل 4-67: تأثیر دبی هوای ورودی چرخه توربین گازی بر بازگشت­ناپذیری کل و ضریب عملکرد اگزرژی چرخهIndirect SOFC(CH4)+GT+GAX139

فهرست جداول

عنوان                                                صفحه

جدول 2-1: انواع سیستم­های تبرید جذبی11

جدول 3-1: موازنه جرم و غلظت برای اجزای مختلف چرخه تبرید جذبی گکس47

جدول 3-2: موازنه انرژی و اگزرژی برای اجزای مختلف چرخه تبرید جذبی گکس48

جدول 3-3: موازنه جرم و غلظت برای اجزای مختلف چرخه تبرید جذبی تکاثره با به کار­گیری رکتیفایر49

جدول 3-4: موازنه انرژی و اگزرژی برای اجزای مختلف چرخه تبرید جذبی تک اثره با به کارگیری رکتیفایر50

 جدول 3-5: مقایسه ضریب عملکرد چرخه گکس بهدست آمده در پایان­نامه و مقادیر موجود در مراجع به ازای شرایط کاری یکسان 52

 جدول 3-6: پارامتر­های مربوط به افت ولتاژ مقاومتی56

جدول 3-7: پارامتر­های مربوط به افت ولتاژ فعال­سازی58

جدول 3-8: پارامتر­های مربوط به افت ولتاژ غلظتی61

جدول 3-9: شرایط عملکرد تجربی پیل سوختی63

جدول 3-10: موازنه انرژی و اگزرژی برای پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن65

جدول 3-11: داده­های مورد استفاده برای مدل­سازی چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن67

جدول 3-12: نتایج حاصل از مدل­سازی چرخه پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن و مقایسه آن با مقادیر موجود در مراجع68

جدول 3-13: ثابت­های تعادل واکنش­های ریفورمینگ و شیفتینگ73

جدول 3-14: روابط موازنه انرژِی و اگزرژی برای چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان74

جدول 3-15: داده­های مورد استفاده برای مدل­سازی چرخه ترکیب مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان75

جدول 3-16: نتایج حاصل از مدل­سازی چرخه ترکیب مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان و مقایسه آن با مقادیر موجود در مراجع76

جدول 3-17: روابط موازنه انرژی و اگزرژی برای چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان78

جدول 3-18: داده­های مورد استفاده برای مدل­سازی چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان79

جدول 3-19: نتایج حاصل از مدل­سازی چرخه ترکیب غیر مستقیم پیل سوختی اکسید جامد- توربین گازی با سوخت متان و مقایسه آن با مقادیر موجود در مراجع80

جدول 4-1: داده­های مورد استفاده برای مدل­سازی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس87

جدول 4-2: نتایج حاصل از مدل­سازی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن- توربین گازی- گکس88

جدول 4-3: داده­های مورد استفاده برای مدل­سازی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی- گکس102

جدول 4-4: نتایج حاصل از مدل­سازی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی- گکس103

جدول 4-5: داده­های مورد استفاده برای مدل­سازی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس118

جدول 4-6: نتایج حاصل از مدل­سازی چرخه ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با سوخت متان- توربین گازی (غیر مستقیم)- گکس119

جدول 4-7: مقایسه نتایج به دست آمده از بهینه­سازی چرخه­های ترکیبی بر اساس نسبت فشار کمپرسور140

فهرست علایم

سطح فعال پیل سوختی

A [m2]

ضریب عملکرد

COP

ضریب نفوذ موثر گاز

 [m2/s]

دامنه گاز­زدایی

انرژی فعال­سازی

E [kJ/kmole]

اگزرژی جریانی

 [kW]

اگزرژی شیمیایی ویژه سوخت

[kJ/kmole]

ضریب عملکرد اگزرژی

EPC

آنتالپی ویژه

h [kJ/kg]

آنتالپی ویژه مولی

 [kJ/kmole]

بازگشت­ناپذیری

 [kW]

چگالی جریان

i [A/m2]

چگالی جریان تبادلی

 [A/m2]

چگالی جریان حدی

[A/m2]

ثابت تعادل واکنش شیمیایی

K

ارزش حرارتی پایین

LHV [kJ/kmole]

جرم مولکولی

M [kg/kmole]

دبی جرمی

 [kg/s]

دبی مولی

[kmole/s]

تعداد الکترون آزاد شده در واکنش الکتروشیمیایی

فشار

P [bar]

نرخ انتقال حرارت

 [kW]

نسبت فشار

شعاع متوسط منافذ

[m]

نسبت بخار به کربن

آنتروپی ویژه

s [kJ/kg.K]

آنتروپی ویژه مولی

 [kJ/kmole.K]

دما

T [K]

دمای جریان ورودی توربین گازی

TIT [k]

ضریب مصرف سوخت

ضریب بهره­برداری هوا

ولتاژ

V [v]

توان

 [kW]

غلظت

x

نسبت تبدیل متان به هیدروژن

علائم یونانی

ضریب نفوذ حجمی مخصوص فولر

ν

ضریب انتقال بار

α

ضخامت شار جریان

δ

ضریب تخلخل

ε

انحنای الکترود­ها

τ

بازده

[%]η

زیروند

شرایط محیط استاندارد

0

نقاط چرخه

1,2,3,…

فعال­سازی

act

دمای نزدیکی

ap

در­دسترس

av

غلظتی

con

خروجی

e

اگزرژی

ex

سوخت

f

ورودی

i

بیشینه

max

نرنست

Nernst

خالص

net

مقاومتی

ohm

ریفورمینگ

r

مورد نیاز

req

شیفتینگ

s

حرارتی

th

کل

tot

بالاوند

آند

a

کاتد

c

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo