پروژه آموزشی تحلیل سیکل تبرید جذبی با استفاده از نرم افزار EES

توضیحات

پروژه تحلیل سیکل تبرید جذبی با استفاده از نرم افزار EES

در این پروژه سعی بر این است که سیکل چیلر جذبی تک اثره مورد بررسی قرار گیرد و به صورت پارامتری مورد بررسی قرار گیرد

مقدمه

تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر )سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد(. در کلیه سیستمهای تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت ازموادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.

تبرید در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی(نگه­داری مواد غذایی، پاستوریزه­کردن شیر و تولید بستنی و…)، صنایع شیمیایی (تقطیر گازها، رطوبت­گیری از هوا، نگه­داری مایع در فشار کم و…) ساختمان­سازی (استفاده از تهویه در ساختمانها و…) به کار می­رود.

به طور کلی سیستم تبرید در سه مدل وجود دارد: سیستم تبخیری، سیستم ترکمی و سیستم جذبی

سیستم تبخیری به دلیل کم بودن هزینه و عملکرد ساده در مناطق خشک به عنوان سیستم محبوب با راندمان نسبتا خوب شناخته شده است. این سیستم در زیر نمایش داده شده است

شکل 1نمای شماتیک از سیستم تبخیری

سیکل تبرید تراکمی از چهار مرحله تراکم آدیاباتیک، دفع حرارت در درجه حرارت ثابت، انبساط آدیاباتیک و جذب حرارت در درجه حرارت ثابت را داراست. نمای شماتیک سیکل به همراه نمودار آنتالپی-فشار در زیر نمایش داده شده است:

 

اصول کار سیستم های تراکمی و یا به عبارتی ماشین های مبرد تراکمی بدین صورت است که مقداری کار در کمپرسور به سیستم داده می شود ،کمپرسور سیال مبرد را متراکم نموده و سیال که در اثر افزایشفشار به صورت گاز داغ می باشد در کندانسور حرارت خود را به محیط پس می دهد و پساز عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور شده و در اثر مکش و ازدیاد حجم تبخیر شده ، حرارت محیط اطراف را کسب می کند و درنتیجه هوای اطراف اواپراتور سرد می شود.

سیستم تبرید جذبی سیستمی است که به کمک حرارت و گرما کار میکند. این سیستم خیلی به سیستم تبرید تراکمی شباهت دارد (در سیستم تراکمی از کمپرسور گریز از مرکز یا رفت و برگشتی یا دوار استفاده می­شود). در هر دو سیستم، اواپراتور و کندانسور داریم. فرآیندی که در اواپراتور و کندانسور در هر دو سیستم اتفاق میافتد در دو فشار متفاوت است تا بتوان به تبرید در هر دو مورد دست یافت. تفاوت این دو سیستم در نحوه ایجاد این دو فشار برای تبخیر کننده و تقطیر کننده است. این دو سیستم در نحوه چرخش مبرد نیز متفاوت هستند. 

در سیستم تبرید تراکمی، مبرد در فشار پایین در اواپراتور تبخیر می­شود و حرارت مورد نیاز برای تبخیر خود را از محیط اطراف میگیرد. کمپرسور بخار خروجی از اواپراتور را در ورودی میگیرد و فشار آن را بالا می­برد و به سمت کندانسور هدایت میکند. در کندانسور بخار با فشار بالا تقطیر میشود و به مایع تبدیل می­شود. در یک سیستم جذبی عملکرد کمپرسور بوسیله ترکیبی از واحد جاذب(ابزربر) و مولد(ژنراتور) بخار جایگزین شده است. محلول که به عنوان جاذب، تمایل زیادی به حل مبرد در خود دارد توسط یک پمپ محلول بین مولد بخار و واحد جاذب حرکت میکند. در واحد جاذب محلول رقیق، بخار مبرد را در خود حل میکند و باعث میشود فشار پایینی در اواپراتور حاکم باشد تا مبرد بتواند در فشار پایینتری تبخیر شود . انجام پروژه EES

در مولد بخار محلول جاذب و مبرد حرارت داده میشوند تا مبرد محلول در محلول جاذب و مبرد از آن جدا شود و به صورت بخار با فشار بالا به سمت کندانسور رود تا در آنجا تقطیر شود. بنابراین عمل مکش در کمپرسور با عمل جذب در واحد جاذب جایگزین شده و پمپ کاری مثل بالا بردن فشار مبرد در کمپرسور و مواد بخار تحویل آن به کندانسور را به عهده دارد. محلول جاذب، بخار مبرد فشار پایین را در سمت اواپراتور و واحد جاذب، به سمت فشار بالا یعنی کندانسور و مولد بخار میبرد. مایع مبرد در خروجی از تقطیر کننده به خاطر اختلاف فشار بین دو پوسته بالایی و پایینی به سمت تبخیر کننده جریان مییابد و بدین ترتیب چرخ حرکتی مبرد در داخل سیستم تبرید جذبی تکمیل می گردد. نمای شماتیک این سیکل در زیر نمایش داده شده است.

صورت پروژه

پروژه حاضر سیکل جذبی تک اثره بدون مبدل و با مبدل را شامل می­شود. مایع مبرد این سیکل محلول آب و NaOH است و سیکل پروژه در شکل زیر آورده شده است. مخصات هر دو سیستم تبرید یکی است و تنها در وجود یک مبدل حرارتی در سیکل تفاوت دارند:

معادلات حاکم

در سیکل مورد بررسی متغیرها به دو صورت فشار بالا و فشار پایین وجود دارند که با زیروند hp و lp در گزارش و کد مشخص هستند. معادلات موجود در حل متغیرهای جریان برای هر المان داخل سیکل به صورت زیر است:

• جرم
• انرژی

نتایج حل

پس از نوشتن معادلات مذکور در نرم افزار، ابتدا آن را چک می­کنیم. با زدن علامت تیک، یک چک باکس ظاهر می­شود که در آن تعداد معادلات به همراه تعداد مجهولات را مشخص می­کند.

مراجع

1. Jernqvist, Å, K. Abrahamsson, and G. Aly. “On the efficiencies of absorption heat transformers.” Heat Recovery Systems and CHP12, no. 4 (1992): 323-334.
2. Boles, Michael A., and Yunus A. Cengel. Thermodynamics: an engineering approach. McGraw-Hill, 1989.
3. Prengle, H. W., and Gordon Palm. “Thermodynamics of Solutions.” Industrial & Engineering Chemistry49, no. 10 (1957): 1769-1774.

Assad, Mamdouh El Haj, Muhammad Tawalbeh, Tareq Salameh, and Amani Al-Othman. “Thermodynamic analysis of lithium bromide absorption chiller driven by geothermal energy.” In 2018 5th International Conference on Renewable Energy: Generation and Applications (ICREGA), pp. 76-81. IEEE, 2018.

توجه:

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق