توضیحات
بخشی از مقاله:
چکیده
در مقاله حاضر سیکل تولید توان موتور چهارزمانه دیزل دریایی مورد مطالعه و تحلیل ترمودینامیکی قرار می گیرد. در این راستا، پس از مدل سازی سیکل کلی، اجزای مختلف آن از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرند تا مشخص شود هر یک از اجزا چه تاثیری در عملکرد سیکل دارند و چگونه می توان کارایی آنها را افزایش داد. همچنین تاثیر دمای هوای محیط بر عملکرد موتور مورد بررسی قرار گرفته است تا دمای مناسب برای فرایند احتراق و عملکرد موتور مشخص شود. نتایج مدل سازی مقاله حاضر با داده های تجربی موجود مقایسه شده است که هم خوانی خوب بین نتایج، تاییدی بر صحت مدل سازی انجام شده می باشد. نتایج حاصل نشان میدهد که بهترین عملکرد از هر دو دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک متعلق به توربین به ترتیب به میزان ۸۶ درصد و ۸۸ درصد می باشد. همچنین کمترین عملکرد از دیدگاه قانون دوم متعلق به خنک کن میانی به میزان ۳۶ / ۶۵ درصد و از دیدگاه قانون اول متعلق به موتور دیزل به میزان ۴۵ درصد است. بیشترین و کمترین تخریب اکسرژی نیز به ترتیب در موتور دیزل به میزان ۸۵ / ۵۴ درصد و در مبدل روغن به میزان ۰ / ۵۱ درصد روی می دهد. در حدود ۳۲ درصد از انرژی ورودی سوخت نیز در درون گازهای خروجی اگزوز باقی می ماند. با توجه به تحلیل نتایج می توان گفت که موتور دیزل، مبدل خنک کن میانی و گازهای خروجی از اگزوز بهترین اجزا برای بهبود عملکرد سیکل می باشند.
واژگان کلیدی :
موتور دیزل دریایی، انرژی، اگزرژی، راندمان.
– مقدمه
با کاهش روز افزون منابع انرژی فسیلی، تلاشهای فراوانی به منظور کاهش و بهینه سازی در کلیه بخش ها و صنایع در طی دهه ها اخیر آغاز شده است. یکی از این بخش های پر مصرف انرژی، حمل نقل دریایی است. حمل و نقل دریایی به عنوان یک صنعت با مصرف انرژی بالا مطرح است و بهبود مصرف انرژی در بخشهای مختلف آن همواره مدنظر بوده است. امروزه بیشتر از ۸۰ درصد تجارت جهانی از طریق دریا انجام می شود [۱]. همین امر باعث شده است که سهم مصرف سوخت در این بخش بسیار قابل توجه باشد. به نحوی که بیش از ۳ درصد تولید دی اکسید کربن در جهان به وسیله کشتیها صورت می پذیرد (۲). بخش قابل توجه از سوخت در کشتیها در موتور آنها مورد استفاده قرار می گیرد. به همین منظور، برای برآورد مصرف انرژی لازم است تا سیکل تولید توان در کشتی ها مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. سیکل تولید توان در کشتیها از اجزا گوناگونی مانند موتور دیزل، توربوشارژر، مبدل خنک کن میانی، مبدل خنک کن روغن و برخی اجزا دیگر تشکیل شده است. از آن جایی که عملکرد سیستم های تولید قدرت، به نحوه عملکرد اجزای آنها وابسته است، لذا بررسی این اجزا می تواند به درک بهتر مصرف انرژی و عملکرد مجموعه کمک کند. مدل سازی و تحلیل ترمودینامیکی سیکل تولید توان کشتی می تواند با دو روش انجام شود: رویکرد ساده تر روی جریان های انرژی و قانون اول ترمودینامیک تمرکز دارد؛ رویکرد دوم بر قانون دوم ترمودینامیک و کیفیت جریان انرژی (اگزرژی) تمرکز دارد. تجزیه و تحلیل اگزرژی به ندرت در تحلیل عملکرد کشتیها اعمال شده است [۳] قانون دوم بین انرژیها از لحاظ کیفیت و توانایی انجام کار تفاوت قائل می شود. به همین منظور در قانون دوم از مفهومی به نام اگزرژی رونمایی می شود. اگزرژی را می توان توانایی انجام کار مفید بیان نمود. هدف از تحلیل اگزرژی شناسایی محل، نوع و مقدار هدر رفت منابع انرژی در فرایندهای ترمودینامیکی و عوامل موثر بر آن است. تحلیل اگزرژی یک سیستم پیچیده با تحلیل اگزرژی تک تک اجزای سیستم به دست می آید. با این روش هم بازگشت ناپذیری کل و هم تک تک اجزا محاسبه می شود که می تواند به تحلیل بهتر سیستم کمک کند. [۴]
برخی از مهمترین پژوهش هایی که در زمینه تحلیل سیستم انرژی کشتیها تا کنون انجام شده است به شرح زیر می باشد. مارتی و همکاران (۳) اقدام به تحلیل اگزرژی از سیستم انرژی موجود در کشتی نمودند.
میچالسکی [۵] به بررسی منابع هدر رفت انرژی از دیدگاه اگزرژی در محل تولید توان در کشتی پرداخت. همچنین امکان بازیابی انرژی در این سیستم ها را بررسی نمود. بالدی و همکاران (۶ و۷] به تحلیل انرژی و اگزرژی در کشتی مسافربری و حمل مواد شیمیایی پرداختند تا میزان اتلاف انرژی را در اجزا مختلف کشتی ا پیدا نمایند. کانوغلو و همکاران [۸] تخریب اگزرژی در یک موتور دیزل نیروگاهی را بررسی نمودند. آبوسوغلو و كانوغلو [۹] به تحلیل قوانین اول و دوم ترمودینامیک و همچنین در نظر گرفتن دیدگاه اقتصادی در تحلیل موتور دیزل در سیستم تولید همزمان کار و حرارت پرداختند. همچنین آنها به ارائه روابطی برای محاسبه هزینه ها اقدام نمودند. شی و همکاران [۱۰] یک مدل پیشنهادی برای پیش بینی مصرف سوخت کشتی در شرایط طراحی و غیر طراحی ارائه نمودند تا به کمک آن بتوان مصرف سوخت را پیش بینی نمود. جعفر مدار و نعمتی [۱۱] به بررسی تاثیر استفاده مجدد از گازهای خروجی اگزوز اقدام نمودند آنها از تحلیل اگزرژی برای بررسی بهبود عمکلرد موتور استفاده نمودند و دریافتند که با این کار عملکرد موتور بهبود می یابد و بازگشت ناپذیری ها کاهش می یابد. بالاجی و یاکوب [۱۲] به بررسی امکان دسترسی به گرمای در حال اتلاف اگزوز کشتی برای استفاده در فن آوریهای تصفیه آب اقدام نمودند. تحقیق انجام شده توسط ژایلی و ژاننگ [۱۳] به تجزیه و تحلیل سیستم انرژی کشتی از منظر قانون دوم ترمودینامیک با تمرکز بر نیرو محرکه کشتی پرداخته است. کراغلو و سوگوت [۱۴] با استفاده از آنالیز اگزرژی پیشرفته به تحلیل سیکل رانکین عالی برای بازیابی حرارت در سامانه تولید توان دریایی اقدام نموند.شو و همکاران [۱۵] راهکارهای مختلف برای بازیابی
حرارت اتلافی در کشتی را مورد مرور و مطالعه قرار دادند. تولید توان و آب شیرین با استفاده از اتلاف حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. هدف از تحقیق آنها فراهم کردن اطلاعاتی برای مقایسه راهکارها در جهت بهبود سیستم از نظر اقتصادی، تکنیکی و محیط زیستی بوده است…
پروژه شبیه سازی مقاله تحلیل انرژی و اگزرژی سیکل تولید توان موتور دیزل دریایی به منظور کاهش اتلافات با EES توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده.
- فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
-
سفارش پروژه EES
درصورتیکه این پروژه دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد، با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.