آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,222 |
| تعداد مقالات | 15,019 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,488,257 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,575,142 |
تحلیل ترمواکونومیک و بهینه سازی چندهدفه یک سیستم راندمان بالا برمبنای چرخه های توربین گاز و رانکین مجهز به ژنراتور ترموالکتریک | ||
| مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
| دوره 52، شماره 1 - شماره پیاپی 98، اردیبهشت 1401، صفحه 197-206 اصل مقاله (549.27 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2021.45217.2867 | ||
| نویسندگان | ||
| آرش نوربخش سعداباد1؛ سالار رادمان2؛ سید فرامرز رنجبر* 3؛ مهدی نامی خلیله ده4 | ||
| 1دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 2دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران | ||
| 3استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 4دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| افزایش روزافزون مصرف انرژی، باعث به‌کارگیری منابع انرژی تجدید پذیر به‌منظور کاهش آلودگی های زیست‌محیطی و جلوگیری از گرمایش زمین شده است. کار حاضر باهدف ارائه و بررسی یک چرخه ترکیبی جدید بر اساس توربین گازی با سوخت بیوگاز انجام شده و با توجه به دمای بالای خروجی از توربین گاز، یک چرخه رانکین بخار مجهز به آبگرمکن تغذیه باز و ژنراتور ترموالکتریک به‌عنوان چرخه زیرین با آن ترکیب شده است. سیستم موردنظر بر اساس متغیرهای نسبت تراکم کمپرسور هوا و بازده دمای پیش گرمکن موردبررسی قرارگرفته و از دیدگاه ترمودینامیکی و ترمواکونومیک تحلیل شده است. همچنین سیستم موردنظر با استفاده از الگوریتم ژنتیک موجود در نرم‌افزار EES، بهینه سازی تک‌هدفه و چندهدفه شده است. نتایج نشان داد، راندمان‌های حرارتی و اگزرژی در حالت پایه به ترتیب برابر 44.58 و 42.38 درصد و در حالت بهینه ترمواکونومیک به ترتیب 49.45 و 47.01 درصد هستند. علاوه بر این هزینه تراز شده الکتریسیته در حالت بهینه چندهدفه 17.5 دلار بر گیگاژول محاسبه شد که نسبت به حالت پایه 5.10 درصد کاهش می‌یابد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توربین گاز؛ بیوگاز؛ تحلیل ترمواکونومیک؛ بهینهسازی؛ الگوریتم ژنتیک؛ اگزرژی | ||
| مراجع | ||
|
[1] MosayebNezhad M., Mehr A., Gandiglio M., Lanzini A., and Santarelli M., Techno-economic assessment of biogas-fed CHP hybrid systems in a real wastewater treatment plant, Applied Thermal Engineering, vol. 129, pp. 1263-1280, 2018.
[2] Esen M., Yuksel M., Experimental evaluation of using various renewable energy sources for heating a greenhouse, Energy and Buildings, vol. 65, pp. 340-351, 2013.
[3] Lindkvist E., Karlsson M., Biogas production plants; existing classifications and proposed categories, Journal of Cleaner Production, vol. 174, pp. 1588-1597, 2018.
[4] De Baere L.,Mattheeuws B., Anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste in Europe-Status, experience and prospects, ISTANBUL3WCONGRESS 2013, vol. 38, 2013.
[5] Jung H.W., Kang H., Yoon W.J., Kim Y., Performance comparison between a single-stage and a cascade multi-functional heat pump for both air heating and hot water supply, International Journal of Refrigeration, vol. 36, no. 5, pp. 1431-1441, 2013.
[6] Kang J.K., Kim T.S, Hur K.B., Comparative economic analysis of gas turbine-based power generation and combined heat and power systems using biogas fuel, Energy, vol. 67, pp. 309-318, 2014.
[7] Zareh A.D., Saray R.K., Mirmasoumi S., Bahlouli W., Extensive thermodynamic and economic analysis of the cogeneration of heat and power system fueled by the blend of natural gas and biogas, Energy conversion and management, vol. 164, pp. 329-343, 2018.
[8] Jabari F., Mohammadi-ivatloo B., Bannae-Sharifian B., Ghaebi H., Design and performance investigation of a biogas fueled combined cooling and power generation system, Energy Conversion and Management, vol. 169, pp. 371-382, 2018.
[9] Balafkandeh S., Zare V., and Gholamian E., Multi-objective optimization of a tri-generation system based on biomass gasification/digestion combined with S-CO2 cycle and absorption chiller, Energy Conversion and Management, vol. 200, pp. 112057, 2019.
[10] Somehsaraei H.N., Majoumerd M.M., Breuhaus P., and Assadi M., Performance analysis of a biogas-fueled micro gas turbine using a validated thermodynamic model, Applied thermal engineering, vol. 66, no. 1-2, pp. 181-190, 2014.
[11] Barzegaravval H., Hosseini S.E., Wahid M.A. and Saat A., Effects of fuel composition on the economic performance of biogas-based power generation systems, Applied Thermal Engineering, vol. 128, pp. 1543-1554, 2018.
[12] Gholizadeh T., Vajdi M., and Mohammadkhani F., Thermodynamic and thermoeconomic analysis of basic and modified power generation systems fueled by biogas, Energy conversion and management, vol. 181, pp. 463-475, 2019.
[13] Nikpey H., Assadi M., Breuhaus P., and Mørkved P., Experimental evaluation and ANN modeling of a recuperative micro gas turbine burning mixtures of natural gas and biogas, Applied Energy, vol. 117, pp. 30-41, 2014.
[14] Köse Q., Koç Y., and Yağlı H., Performance improvement of the bottoming steam Rankine cycle (SRC) and organic Rankine cycle (ORC) systems for a triple combined system using gas turbine (GT) as topping cycle, Energy Conversion and Management, vol. 211, pp. 112745, 2020.
[15] Li T., Meng N., Liu J., Zhu J., and Kong X., Thermodynamic and economic evaluation of the organic Rankine cycle (ORC) and two-stage series organic Rankine cycle (TSORC) for flue gas heat recovery, Energy conversion and management, vol. 183, pp. 816-829, 2019.
[16] Takleh H.R., and Zare V., Employing thermoelectric generator and booster compressor for performance improvement of a geothermal driven combined power and ejector-refrigeration cycle, Energy Conversion and Management, vol. 186, pp. 120-130, 2019.
[17] Ziapour M.B., Saadat M., Palideh V., and Afzal S., Power generation enhancement in a salinity-gradient solar pond power plant using thermoelectric generator, Energy conversion and management, vol. 136, pp. 283-293, 2017.
[18] Zare V., and Palideh V., Employing thermoelectric generator for power generation enhancement in a Kalina cycle driven by low-grade geothermal energy, Applied Thermal Engineering, vol. 130, pp. 418-428, 2018.
[19] Khanmohammadi S., Saadat-Targhi M., Al-Rashed A., and Afrand M., Thermodynamic and economic analyses and multi-objective optimization of harvesting waste heat from a biomass gasifier integrated system by thermoelectric generator, Energy Conversion and Management, vol. 195, pp. 1022-1034, 2019.
[20] Parikhani T., Azariyan H., Behrad R., Ghaebi H., and Jannatkhah J., Thermodynamic and thermoeconomic analysis of a novel ammonia-water mixture combined cooling, heating, and power (CCHP) cycle, Renewable Energy, vol. 145, pp. 1158-1175, 2020.
[21] Takleh H.R., and Zare V., Performance improvement of ejector expansion refrigeration cycles employing a booster compressor using different refrigerants: Thermodynamic analysis and optimization, International Journal of Refrigeration, vol. 101, pp. 56-70, 2019.
[22] Zare V., and Takleh H.R., Novel geothermal driven CCHP systems integrating ejector transcritical CO2 and Rankine cycles: Thermodynamic modeling and parametric study, Energy Conversion and Management, vol. 205, pp. 112396, 2020.
[23] Azariyan H., Vajdi M., and Takleh H.R., Assessment of a high-performance geothermal-based multigeneration system for production of power, cooling, and hydrogen: Thermodynamic and exergoeconomic evaluation, Energy Conversion and Management, vol. 236, pp. 113970, 2021.
[24] Zare V., A comparative exergoeconomic analysis of different ORC configurations for binary geothermal power plants, Energy conversion and management, vol. 105, pp. 127-138, 2015.
[25] Siddique A.R.M., Mahmud S., and Van Heyst B., A review of the state of the science on wearable thermoelectric power generators (TEGs) and their existing challenges, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 73, pp. 730-744, 2017.
[26] Chávez-Urbiola E., Vorobiev V.Y, and Bulat L., Solar hybrid systems with thermoelectric generators, Solar energy, vol. 86, no. 1, pp. 369-378, 2012.
[27] TaklehH.R. , and Zare V., Proposal and thermoeconomic evaluation with reliability considerations of geothermal driven trigeneration systems with independent operations for summer and winter, International Journal of Refrigeration, vol. 127, pp. 34-46, 2021.
[28] Seyyedvalilu H.V., Zare V., and Mohammadkhani F., Comparative thermoeconomic analysis of trigeneration systems based on absorption heat transformers for utilizing low-temperature geothermal energy, Energy, vol. 224, pp. 120175, 2021.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 408 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 148 |
||