|
عنوان
|
تحلیل ترمودینامیکی و مقایسهای چرخههای برایتون و رانکین با سیالات عامل مختلف و منبع حرارتی انرژی خورشیدی جهت تولید توان در فضا
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله ارائه شده
|
|
کلیدواژه‌ها
|
نرخ تولید توان چرخه به مساحت رادیاتور، تشعشع، فضا، بازده انرژی
|
|
چکیده
|
در فضا به دلیل داشتن دما و فشار پایین )دمای K 3، فشار تقریباً صفر( و شدت تابش خیلی زیاد، میتوان به
بازدهای نزدیک به بازده چرخه کارنو برای چرخههای ترمودینامیکی دست یافت. در این مقاله چرخههای رانکین و برایتون
با سیالات مختلف مورد بررسی قرار گرفتهاند و از نظر مقدار بازده انرژی و اگزرژی، نرخ تولید توان چرخه به مساحت مورد
نیاز برای دفع گرما )مساحت رادیاتور(، مقایسه شدهاند. وزن چرخههای فضایی به دلیل ارتباط مستقیم با هزینهی نقل و
انتقال به فضا، از تأثیر گذارترین پارامترهاست. چون رادیاتور سنگین ترین جزء چرخههای فضایی است، پس کاهش سطح
انتقال حرارت رادیاتور از اهداف این مطالعه است. در چرخه برایتون، آمونیاک بیشترین نسبت توان چرخه به مساحت
رادیاتور و تولید توان را دارد. R134a ، نیتروژن و دی اکسید کربن نیز با داشتن نسبت توان به مساحت بالا در مرتبه بعدی
قرار دارند. چرخه رانکین اغلب، بازده بالاتر، نسبت توان به مساحت پایینتر و توان بیشتری نسبت به برایتون دارند، پس
سنگینتر و برای انتقال به فضا پرهزینه تر هستند. در چرخه رانکین دی اکسید کربن به علت دمای چگالش بالاتر نسبت
توان به مساحت بالاتری دارد. پس سبکتر است. ولی به دلیل نسبت فشار پایین کمترین توان را تولید میکند. همچنین
مونو اکسید کربن و متان با بازدهی نزدیک به نیتروژن )به ترتیب 8 و 6 درصد کمتر( نسبت توان به مساحت به ترتیب، 16
و 22 برابر بیشتری دارند، پس عملکرد بهتر دارند. همچنین متان در چرخه رانکین عملکرد بهتری نسبت به چرخه برایتون
دارد.
|
|
پژوهشگران
|
افضل ظهیری (نفر اول)، امیرحسین مصفا (نفر دوم)
|