مقاله ترمودینامیک سیکل رشته مکانیک

تعاریف ارائه شده در مقاله مورد ضریب عملکرد ترمودینامیک سیکل در قسمت قبل در مورد ماشین جذبی نیز صادق است. ولی در مورد ضریب عملکرد ایده ال یک ماشین باید به این نکته توجه کرد که در یک سیستم ایده ال کلیه فرآیندها باید کاملا بازگشت پذیر باشند، حال آنکه این مطلب از نظر تئوری برای سیکل ایده ال جذبی صادق نیست. سیکل ایده ال برای ماشین تراکمی، همان سیکل کارنو می باشد که تمامی فرآیندهای آن به صورت بازگشت پذیر است. فرایند جذب و جدایش که به ترتیب به محفظه های جاذب و ژنراتور انجام می گیرند، به نوبه خود یک فرایند شبه شیمیایی محسوب می شوند و در نتیجه از نظر تئوری بازگشت ناپذیر هستند و این باعث می شود که ضریب عملکرد ایده ال سیکل جذبی از سیکل ایده ال کارنو انحراف پیدا کند و در عوض برای آن یک ضریب عملکرد ماکزیمم تعریف کرد که تحت آن فرآیندهای به غیر از جذب و جدایش بازگشت پذیر هستند و سیکل در ایده ال ترین حالت ممکن بررسی می شود.ماکزیمم ضریب عملکرد قابل حصول یک ماشین مکانیک جذبی را می توان با بکار بردن قانون اول و دوم ترمودینامیک بدست آورد

پیش فرضها و داده های ورودی:

به منظور حل ترمودینامیکی (بدست ‎آوردن خواص ترمودینامیکی در تمامی نقاط سیکل) احتیاج به یک سری فرضهای اساسی می باشد، به طوریکه طراحی سیستم بر مبنای این فرضهای معقول که از تحقیق بروی منابع زیادی گردآوری شده اند، صورت گرفته است و به شرح زیر می باشند:

۱- سیکل, ایده آل فرض می شود، به این صورت که افت فشارهای موجود در لوله‌ها، بازگشت ناپذیری ها، وجود یا ایجاد گازهای غیرقابل تقطیر، نشست هوا به داخل سیستم و … صفر فرض می شود.

۲- سیکل در حالت پایدار مورد بررسی قرار می گیرد.

۳- برای استفاده از روش خنک کردن هوایی ترمودینامیک (Dry Air heat rejection) محدودیت دمای محیطی در نظر گرفته می شود.

۴- دمای ورود و خروج آب سرد شده از اواپراتور مقدار مشخص فرض می شود‌ (۱۲ در ورود و ۷ در خروج اواپراتور)

۵- برای تعداد دیگری از نقاط سیکل نیاز به پیش فرض هایی از نظر شرایط ترمودینامیکی وجود دارد.

پس از بررسی سیکل این نتیجه بدست آمد که حالتهای ترمودینامیکی در نقاط مختلف سیکل به دما بیش از فشار حساس هستند بنابراین برای فرضهای اولیه و ورودی سیستم دماهای چند نقطه از سیکل را در نظر می گیریم.

۶- دو نقطه ورود به ژنراتور و خروجی از ژنراتور به مبدل حرارتی (نقاط ۷و ۸) مخلوط مایع اشباع برومید لیتیم و آب در نظر گرفته شده اند. این فرض با توجه به رفتار ترمودینامیکی برومید لیتیم معقول به نظر می رسد و در ضمن غلظتهای مناسبی را برای سیکل نتیجه می دهد.

ترمودینامیک
ترمودینامیک

دمای ورودی و خروجی ژنراتور:

انتخاب این دماها از نظر طراحی ترمودینامیک سیکل اهمیت دارد و برای این منظور از مراجع مختلفی کمک گرفته شده است.البته برای یافتن دمای حداقل ژنراتور (در خروجی) می توان چنین استدلال کرد: همانطور که می دانیم تئوری سیستم جذبی از مفهوم افزایش نقطه جوش گرفته شده است. زمانی که یک  مول از محلولی با یک لیتر آب مخلوط می شود نقطه جوش حدود افزایش می یابد. آب خالص که در شرایط استاندارد ۱۰۰ می جوشد با افزودن چند مول از محلول نقطه جوش آن چند درجه بالاتر می رود. افزایش غلظت محلول تا ۶۰ مول (غلظت ۶۰%) باعث افزایش نقطه جوش حدود ۳۶ الی  ۳۹ می شود. با توجه به دمای تقطیر در کندانسور ترمودینامیک سیکل که در فشار یکسان با ژنراتور است می توان دمای حداقل ژنراتور را چنین در نظر گرفت:

TG,min=51.7+36=88=190

البته هر چه دما از این مرز بالاتر باشد ضریب عملکرد برودتی سیستم  ترمودینامیکی بالاتر خواهد بود ولی از یک حدی نیز بالاتر نرود (حدود (۵۰ (با توجه به محدودیت کریستالیزاسیون و محدودیتهای متالورژیکی) برای سیستم مورد نظر بطور سعی و خطا این دما را حدود  ۲۱۰بدست آوردیم:

TG=210=T9=99

همچنین برای کاهش مقدار بازگشت ناپذیری باید دمای ورود به ژنراتور تا حد ممکن نزدیک به دمای ژنراتور باشد و برای این منظور از مبدل حرارتی کمک می گیریم که این دما با توجه به سعی و خطاهای فراوان حدود  انتخاب می شود.

T8=

برحسب ضرورت می توان این دو ما را تغییر داد.

دمای خروجی از محفظه جاذب:

به علت شکل خاص محفظه جاذب ترمودینامیکی و به این دلیل که قسمتی از گرمای جذب در قسمت خنک کن خارجی و قسمت دیگر در خود محفظه جاذب دفع می گردد دمای خروج از جاذب بالا خواهد بود. هر چه این دما به حد پایین خود (یعنی حدود  که حد کارکرد مطلوب جهت خنک کن هوایی است) نزدیکتر باشد، دبی محلول گردش کننده در بخش خنک کن خارجی بیشتر خواهد شد و این جرم در گردش با توجه وسایل مکانیکی و ترمودینامیکی بکار گرفته شده محدودیت دارد. با چندین سعی و خطا می توان دمای مناسبی برای این قسمت طراحی کرد که حدودا  می باشد.انتخاب تمامی این دماها به بهینه سازی ترمودینامیک سیکل ارتباط دارد و در نهایت حالت مطلوب کارکرد بدست خواهد آمد.

مباحث دیگری از مقاله ترمودینامیک سیکل رشته مکانیک:

  • روش های مختلف خنک کردن
  • خنک کردن با آب
  • خنک کردن با هوا
  • خنک کردن تبخیری(Evaporative – cooling)در ترمودینامیک سیکل
  • طرح مناسب به همراه مدل فیزیکی و دیاگرام جریان
  • ظرفیت برودتی ماشین
  • خواص ترمودینامیکی و ترموفیزیکی نقاط
  • نقطه خروجی از جاذب
  • نقطه پس از پمپ
  • محاسبه دبی آب در کندانسور و اواپراتور ترمودینامیکی
  • دمای محلول بعد از خنک کن جاذب ترمودینامیک سیکل
  • محاسبه دبی در نقاط دیگر
  • تعادل فرمولی انرژی برای کل سیکل
  • محاسبه دبی گذرنده از بخش خنک کننده جاذب
  • ضریب عملکرد
  • ضریب عملکرد ماشین جذبی
  • ضریب عملکرد اصلاح شده ترمودینامیکی
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش مقاله ترمودینامیک سیکل رشته مکانیک:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 29
قالب: فایل word
توضیحات: منبع دارد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *