پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع دکتری > سال 1397
پدیدآورندگان:
سید احسان علوی [پدیدآور اصلی]، محمود چهارطاقی[استاد راهنما]، علي سررشته داري[استاد راهنما]
چکیده: در این پژوهش، با مدل سازی ترمودینامیکی کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای و بهینه سازی خنک کن میانی آن، کاهش مصرف انرژی در فرآیند تراکم چند مرحله ای مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به محدودیت منابع انرژی، افزایش تقاضای مصرف انرژی و وجود تلفات قابل ملاحظه در سیستم های حرارتی، ارائه ی راهکاری برای کاهش اتلاف انرژی از این سیستم ها، امری ضروری می باشد. یکی از سیستم های حرارتی پرکاربرد که نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می کنند، مبدل های حرارتی پوسته ای و لوله ای می باشند که می توانند در بین مراحل مختلف تراکم در کمپرسورهای چند مرحله ای به عنوان خنک کن میانی استفاده شوند. در تحقیق حاضر جهت طراحی یک مبدل حرارتی بهینه از نظریه ی تلفات انترنزی و الگوریتم ژنتیک بهره گرفته شده است. هدف از پژوهش حاضر، کاهش مصرف انرژی در کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای همراه با خنک کن میانی است. در این تحقیق در قسمت اول عملکرد خنک کن میانی، راندمان کمپرسور، دمای گاز خروجی از کمپرسور و توان مصرفی آن مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت دوم با استفاده از روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، خنک کن میانی بهینه سازی شد. در بخش اول بهینه سازی، تلفات انترنزی ناشی از اصطکاک و اختلاف دمای محدود به عنوان یک تابع هدف، انتخاب و بهینه شد. سپس در بخش دوم بهینه سازی، دو جمله تلفات انترنزی به عنوان دو تابع هدف تعریف شد و بهینه سازی انجام شد. در بخش سوم بهینه سازی، هزینه کل به عنوان یک تابع هدف انتخاب و خنک کن میانی بهینه شد. در بخش چهارم بهینه سازی، هزینه کل و کارآیی خنک کن میانی به عنوان دو تابع هدف انتخاب شدند و بهینه سازی انجام شد. در ادامه اثر بهینه سازی خنک کن میانی بر کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش گاز ورودی به کمپرسور ایده آل فرض شد. از نتایج تحقیق ملاحظه شد که با افزایش 5 درجه سانتیگراد دمای نیتروژن ورودی به کمپرسور مرحله اول، دمای نیتروژن خروجی حدود 8 تا 10 درجه افزایش می یابد که باعث افزایش کارآیی مبدل حرارتی به میزان تقریبی % 3 می شود. بهینه نمودن تلفات انترنزی موجب افزایش نرخ انتقال حرارت و کارآیی مبدل حرارتی به ترتیب به میزان % 13 و % 18 شد. همچنین نتایج نشان داد که با بهینه سازی تلفات انترنزی، راندمان آیزنتروپیک کمپرسور تا % 16 افزایش می یابد. همچنین نتایج یک قسمت از پژوهش با استفاده از روش بهینه سازی گروه دسته ذرات نیز استخراج شد که همگرایی قابل قبولی با روش الگوریتم ژنتیک ملاحظه شد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#مدل سازی ترمودینامیکی #کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای #تلفات انترنزی #بهینه سازی و الگوریتم ژنتیک
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)