بررسی عملکرد کمپرسور گریز از مرکز در سیکل‌تبرید تراکمی بخار با رویکرد انرژی

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 استاد، مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22044/jsfm.2025.15188.3903

چکیده

علی‌رغم مزایای چیلر های گریز از مرکز مانند ظرفیت بالا،بازده انرژی بالا، عملکرد پایدار این چیلرها کمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند؛ از این‌رو این مطالعه به بررسی عملکرد چیلر های گریز از مرکز در شرایط مختلف می پردازد؛ هم‌چنین باتوجه به حساسیت کمپرسورهای گریز از مرکز به دبی جرمی عبوری، علاوه‌ بر نگاه ترمودینامیکی به سیکل چیلر، کمپرسور گریز از مرکز آن نیز مورد مطلعه قرار گرفته است. مدل‌سازی ترمودینامیکی و عددی به ترتیب با استفاده از نرم‌افزارهای EESو CFX صورت گرفته است. نتایج مدل‌سازی در EES نشان‌داد با دبی‌جرمی و نسبت‌ فشار یکسان، ضریب عملکرد سیکل با مبردR134a در حالت دومرحله ای نسبت به تک‌مرحله 8 درصد و برای مبرد R744 ، 23 درصد بیشتر است. هم‌چنین بررسی مقدار فشارمیانی درسیکل های دومرحله‌ای نشان داد بالاترین ضریب عملکرد در شرایط یکسان زمانی رخ می‌دهد که فشار میانی 7/1 برابر فشار اواپراتور باشد.با بررسی مبردهای مختلف مشخص شد R134a بالاترین ضریب‌عملکرد و R744 کم‌ترین ضریب‌عملکرد را دارد. تاثیر دبی جرمی سیکل بر عملکرد کمپرسور به صورت عددی بررسی شده است؛ نتایج نشان داد با افزایش و کاهش 50 درصدی ظرفیت سرمایش چیلر عملکرد کمپرسور آن به نقاط surge و choke نزدیک می شود. هم‌چنین با استفاده از تحلیل عددی مقادیر عدد‌ماخ در پروانه با دبی‌جرمی متفاوت بررسی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Teresa Sani , Fiorella Prada , Giulia Radi,(2024), “ Ocean warming and acidification detrimentally affect coral tissue regeneration at a Mediterranean CO2 vent”, Science of The Total Environment Volume 906, January 2024, 167789.
[2] Chang Zhen,(2022), “ Centrifugal Chiller vs Screw Chiller (Chiller Selection Guide)”, aircondlounge, 26 March 2024.
[3] gesonchiller, “ Advantages and Disadvantages of Screw Type Chiller and Centrifugal Chiller”, 2010-2021 GESON REFRIGERATION EQUIPMENT CO.
[4]  Junnan Song ,  Guangbin Liu,(2022), “ Simulation on performance and regulation strategy of centrifugal refrigeration compressor with gas bearings in water chiller”, Applied Thermal Engineering Volume 236, Part B, 5 January 2024, 121650.
[5] Kuo‐ShuHung,Wei‐ChungHsiao,(2022), “ 150USRT Class R-513A Refrigerant Two-Stage Centrifugal Compressor Design Point and Separation Point Flow Field Simulation Analysis”, January 2023Processes 11(1):253.
[6]  Zhiping Zhang, Hongye Qiu,(2022), “ Development of Ultra-High-Efficiency Medium-Capacity Chillers with Two-Stage Compression and Interstage Vapor Injection Technologies”, December 2022Energies 15(24):9562.
[7]  F.W. Yu, K.T. Chan,(2008), “ Improved energy performance of air cooled centrifugal chillers with variable chilled water flow”, Energy Conversion and Management 49 (2008) 1595–1611.
[8] SELAHATTIN GOKTUN,(1995), “ AN OVERVIEW OF CHLORINE-FREE REFRIGERANTS FOR CENTRIFUGAL CHILLERS ”, Energy Vol. 20, No. 9, pp. 937-940, 1995.
[9] Mahdi Deymi, Mehdi Farahnak,(2019), “ Energy Saving and Environmental Impact of Optimizing the Number of Condenser Fans in Centrifugal Chillers under Partial Load Operation ”, Int. J. Refrigeration (2019).
[10] Weihua Lyu , Zhichao Wang,(2022), “ Energy efficiency and economic analysis of utilizing magnetic bearing chillers for the cooling of data centers”, J. Building Engineering Volume 48, 1 May 2022, 103920.
[11] David F , Juliana ,(2023), “ Performance prediction of a centrifugal compressor for a cogeneration microturbine”, Int. J. Thermofluids 17 100272.
[12] Andrea Giuffre , Piero Colonna,(2022), “ The Effect of Size and Working Fluid on the Multi-Objective Design of High-Speed Centrifugal Compressors”, Int. J. Refrigeration 143 (2022) 43–56.
[13] V.V. Neverov, Y.V. Kozhukhov(2017), “ Optimization of a centrifugal compressor impeller using CFD: The choice of simulation model parameters”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 232.
 
[14] Pekka Ro¨ytta ,Teemu Turunen-Saaresti,(2009), “ Optimising the refrigeration cycle with a two-stage centrifugal compressor and a flash intercooler”, int. J. refrigeration 32 (2009) 1366–1375.
[15] LG company catalog,” 2015 LG HVAC Solution”, 2015 LG Electronics. Printed in Korea. May. 2015 (Ver. 201505).