شبیه‌سازی ترمودینامیکی کولرهای اجکتوری-تراکمی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده علوم وفنون نوین، دانشگاه تهران

2 کارشناسی ارشد، دانشگاه سیستان وبلوچستان

3 دانشیار، دانشگاه سیستان و بلوچستان

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده علوم وفنون نوین، دانشگاه تهران

چکیده

در روزهای گرم، به دلیل توان مصرفی زیاد کمپرسور، استفاده از سیستم‌های تبرید تراکمی، سبب افزایش شدید مصرف انرژی می‌شود. با توجه به کمبود سوخت‌های فسیلی، کاهش مصرف سیستم‌های تبرید بسیار ارزشمند است. در این مقاله، به شبیه­سازی ترمودینامیکی و ارائه طرحی پرداخته شده است که با افزودن اجکتور و جداکننده به یک سیکل تراکمی متداول، توان مصرفی کولر کاهش یابد. مقایسه نتایج، نشان می‌دهد که افزودن اجکتور به سیکل تراکمی متداول، بسته به نوع سیال و دمای کندانسور و اواپراتور می­تواند تا 35 درصد کاهش مصرف انرژی به وجود آورد. نتایج، نشان می­دهد که هرچه اختلاف دمای اواپراتور با کندانسور بیشتر شود و همچنین در اختلاف دمای یکسان کندانسور با اواپراتور، هرچه دمای اواپراتور کمتر باشد، کولر اجکتوری- تراکمی ضریب عملکرد بهتری نسبت به کولر متداول خواهد داشت. یکی دیگر از نکات مورد بررسی، تغییر ضریب عملکرد سیکل و میزان افزایش نسبت فشار برحسب نوع سیال است. نتایج تحلیل، نشان می‌دهد سیال آمونیاک، دارای کمترین مقدار بهبود ضریب عملکرد است، زیرا این سیال در شرایط مشابه، دارای کمترین میزان افزایش نسبت فشار است. همچنین R290 و R134a، دارای بیشترین مقدار بهبود ضریب عملکرد هستند؛ زیرا عمل این دو سیال همراه با بیشترین میزان افزایش نسبت فشار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] علی خلیل پور ماهان، (1391) "امکان‌سنجی استفاده از سیکل افشانکی خورشیدی در شهرهای ایران از دید بازده حرارتی و اگزرژی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

[2] Keenan JH, Neumann EP) 1942( A simple air ejector. J Appl Mech-T ASME, 64: 75-81.

[3] Kairouani  L,  Elakhdar  M,  Nehdi  E,  Bouaziz  N )2009( Use  of  ejectors  in a  multi-evaporator refrigeration  system forperformance enhancement. Int J Refrig 1-13.

[4] Yapipi R, Ersoy HK (2005) Performance characteristics of the ejector refrigration system based on the constant area ejector flow model. Energ Convers Manage 31: 17-35.

[5] Yu  J,  Chen  H,  Ren  Y,  Li  Y (2006) A  new ejector  refrigeration  system  with    an  additional  jet pump. Appl Therm Eng 26: 312-319.

[6] Huang BJ, Chang JM, Wang CP, Petrenko VA (1998) A 1-D analysis of ejector performance. Department of Mechanical Engineering, National Taiwan University, Taipei 106.

[7] Vidal H, Colle S, Perreira GS (2006) Modelling and hourly simulation of solar ejector cooling system. Appl Therm Eng 26: 663-672.

[8] Al-Khalidy N (1998) An experimental study of an ejector cycle refrigeration machine operating on R113: Etude expérimentale d'une machine frigorifique à éjecteur au R113. Int J Refrig 21(8): 617-625.

[9] Yu J, Tian G, Xu Z (2009) Exergy analysis  of Joule–Thomson cryogenic refrigeration cycle with an ejector. Energy 34(11): 1864-1869.

[10] Yapici R (2008) Experimental investigation of performance of vapor ejector refrigeration system using refrigerant R123. Energ Convers Manage 49: 953-961.

[11] Chen, J., Yan, Z. (1988).  “Optimal  performance  of an  endoreversible  combined  refrigeration  cycle”. Journal of Applied Physics. 63, pp. 4795-4798.,  .

[12] مجتبی باغبان، زهره شمس، مهران عامری (1388) "مطالعه مقایسه­ای عملکرد اژکتور در یک سیکل تبرید اژکتوری". هفدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک.

[13] Paliwoda P (1968) A review paper on the experimental study on low-grade heat and solar energy operated halocarbon vapour-jet refrigeration systems. Topical studies, IIR Bull, 1003.

[14] Cizungu K, Mani A, Groll M (2001) Performance comparison of vapor jet refrigeration system with environment friendly working fluids. Appl Therm Eng 21: 585–589.

[15] Sarkar J (2009) Geometric parameter optimization of ejector-expansion refrigeration cycle with natural refrigerants. Department of Mechanical Engineering, Institute of Technology, BHU, Varanasi 221005, India. John Wiley & Sons, Ltd.