احسان مرادی مرام

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print


دانشکده مهندسی

گروه مهندسی مکانیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی

 

عنوان:

مدلسازی ترمودینامیکی سیکل رانکین ارگانیک به همراه اجکتور و بازگرمکن

 

استاد راهنما:

دکتر فضل الله اسکندری

 

اساتید داور:

دکتر حبیب الله سایه وند

دکتر محسن گودرزی

 

نگارش:

احسان مرادی مرام

 

زمان و مکان:

چهارشنبه 25/11/1396

آمفی تئاتر

 

 

BU-Ali Sina University

Faculity of engineering

Department of mechanic

                                                                                                                                 

Thesis submitted for Master of Science in mechanical engineering field energy conversion

 

Title

Thermodynamic modeling on the organic Rankine cycle including ejector and reheater

 

Supervisor:

Doctor Fazlollah Eskandari Manjili (Ph.D)

 

By:

Ehsan Moradi Maram

 

February, 14, 2018

 

چكيده:

در سال‌هاي‌ اخير استفاده فزاينده از سوخت‌‌هاي فسيلي، مشكلات‌ زيست‌ محيطي‌ فراواني‌ مانند آلودگي‌ شهرها، تخريب لايه اوزون، باران‌هاي اسيدي و ..... را در پي داشته  است.‌ علاوه بر اين با افزايش مراكز‌ صنعتي‌ و مصرف بيش‌تر اين سوخت‌ها، دور نماي‌ پايان‌ ذخاير انرژي‌هاي فسيلي‌ واضح‌تر شده‌ است.‌ با توجه‌ به آلودگي‌ زيست‌ محيطي‌ سوخت‌هاي‌ فسيلي‌ و محدود بودن آن‌ها، منابع  تجديد پذير‌ را مي‌توان‌ جايگزين‌ اصلي‌ براي منابع‌ تجديد‌ناپذير‌ در نظر گرفت. يكي‌ از اين موارد استفاده از سيكل‌هاي رانكين‌ ارگانيك‌ (ORC[1]) مي‌باشد. ضمن اینکه این سیکل ها دارای ایمنی بالایی بوده و از نیازهای تعمیراتی پایینی برخوردار است. ترکیب سیکل های رانکین ارگانیک با سیستم های دیگر مانند اجکتور و بازگرمکن باعث افزایش راندمان کلی سیکل خواهد شد.‌ در اين‌ پایان نامه براي بهبود راندمان‌ گرمايي ، راندمان‌ اگزرژي  و توان خالص‌ خروجي  سيكل رانكين ارگانيك، از بازگرمكن‌ و اجکتور استفاده شده است و در نتيجه‌ سيكل های‌ رانكين ارگانيك‌ با بازگرمكن‌(RORC[2]) و سیکل رانکین ارگانیک به همراه توربین اضافی و اجکتور (ETORC[3])پيشنهاد شده است.‌ يك برنامه‌ محاسباتي‌ براي محاسبه پارامترهاي ترمودينامكي‌ مورد‌ نياز در EES ساخته شده است. در اين برنامه به آناليز‌ قانون‌ اول و دوم‌ در RORC و ETORC پرداخته شده است و مقايسه‌اي بين آن ها و سيكل‌ رانكين‌ ارگانيك‌ با اجکتور‌(EORC[4]) ارائه شده است. R245fa به عنوان‌ سيال عامل‌ و آب به عنوان منبع حرارتي‌ دما پايين‌ انتخاب‌ شده اند كه دماي‌ آب  95 و نرخ‌ انتقال جرم‌ 1 مي‌باشد.‌ فشار اواپراتور دوم‌ و فشار بازگرمكن‌ برحسب‌ بيش‌ترين راندمان اگزرژي‌ بهينه شده است.  محيط ‌در دماي‌ 298.15k و در فشار‌ 101.325kpa مي‌باشد. نتايج‌ نشان  مي‌دهد كه پارامترهاي‌ ترموديناميكي  در سيكل‌ RORC و ETORC نسبت به EORC بهبود يافته است.

 

 

 

Abstract

In recent years, the increasing use of fossil fuels has been followed by many environmental problems such as urban pollution, ozone depletion, acid rain, etc. Moreover, with the increased number of industrial centers and consumption of these fuels, the premature end point of the fossil energy reserves has become evident. Regarding the environmental pollution of fossil fuels and their limited availability, the renewable sources can be considered as the main substitute for non-renewable resources. One of the options is the use of Organic Rankine Cycles (ORCs) which have high safety and low maintenance requirements. The combination of organic Rankine cycles with other systems, such as ejector and reheater will increase the overall cycle efficiency. In this thesis, the ejector and reheater are used to improve the thermal efficiency (), exergy efficiency () and net output power () of the ORC. Accordingly the Reheat Organic Rankine cycle (RORC) and Organic Rankine cycle with ejector and extra turbine (ETORC) have been proposed. A computational program has been developed to calculate the thermodynamic parameters required in EES. In this program, the analysis of the first and second laws is addressed in RORC and ETORC and they are compared with Organic Rankine cycle with ejector (EORC). R245fa is selected as the working fluid and water is chosen as the low temperature heat source where the water temperature and mass transfer rate are 95°C and 1kg/s. The pressure of the second evaporator and the reflux condenser pressure are optimized in terms of maximum exergy efficiency. The environment has the temperature and pressure of 298.15 k and 101.325 kpa. The results show that thermodynamic parameters () have improved in the RORC and ETORC compared to EORC.

 

اطلاعات شخصی:

نام: احسان                                                                                                                            

نام خانوادگی: مرادی مرام

وضعیت تاهل: متاهل

تلفن همراه: 09182200182

emoradimaram@gmail.com :[Email]

 

سوابق علمی:

·         فارغ التحصیل مهندسی مکانیک سیالات از دانشگاه آزاد قزوین در سال 94

·         فارغ التحصیل ارشد مکانیک تبدیل انرژی از دانشگاه سراسری بوعلی سینا در سال 96

موضوع پایان نامه کارشناسی:

بهینه سازی سیستم تعلیق خودرو بوسیله الگوریتم ژنتیک

موضوع پایان نامه کارشناسی ارشد:

مدلسازی ترمودینامیکی سیکل رانکین ارگانیک به همراه اجکتور و بازگرمکن

 

 

 

سوابق کاری

·         سابقه یک سال کار در کارخانه هنرورز قزوین

·         سابقه شش ماه کار در کارخانه قطره آب بهاران

·         سابقه شیش ماه کار در ایستگاه های تقلیل فشار اداره گاز

پروژه های انجام شده

1.      بررسی انتقال حرارت در یک آبگرمکن خورشیدی با کدنویسی متلب

2.      مدل سازی سیکل رانکین ارگانیک با اجکتور

3.      مدل سازی سیکل رانکین ارگانیک دوگانه

4.      مدلسازی سیکل رانکین ارگانیک به همراه بازگرمکن

5.      مدلسازی سیکل رانکین ارگانیک به همراه اجکتور و توربین اضافی

6.      انجام پروژه تهویه مطبوع ساختمان با استفاده از نرم افزار کریر

7.      انجام کدنویسی محاسبات عددی پروژه های انتقال حرارت با متلب

8.      بهینه سازی سیستم تعلیق خودرو به وسیله الگوریتم ژنتیک

مهارت­های کامپیوتر

عمومی: نرم افزارهای word  و Exel

تخصصی: Comsol- Fluent- Solidwork- Matlab-Carear-Gambit-C-AutoCad