این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۷، شماره ۳، صفحات ۲۳۹-۲۵۰
عنوان فارسی بهینه‌سازی چند هدفه و تحلیل حساسیت آماری سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسیدجامد- توربین گاز با خوراک‌ گاز زیستی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری
چکیده فارسی مقاله امروزه استفاده از گـاز زیستی به‌علت محتوای متان، تجدیدپذیر بودن و ارزان قیمت بودن آن رو به افزایش است. پیل سوختی اکسیدجامد یکی از بهترین فناوری‌های تبدیل انرژی موجود جهت کار با گاز زیستی می‌باشد که از پتانسیل بالایی جهت اتصال با توربین گازی برخوردار است. در این مقاله سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسیدجامد- توربین گاز با خوراک‌دهی توسط گاز زیستی، از جنبه‌های انرژی و اقتصادی مدلسازی شده است. جهت یافتن مقادیر بهینه پارامترهای طراحی سیستم ترکیبی، دو تابع هدف بیشینه-سازی بازده انرژی الکتریکی و کمینه سازی هزینه سرمایه‌گذاری کل سیستم در نظر گرفته شده است. در ابتدا هر یک از اجزای سیستم ترکیبی به صورت جداگانه مدلسازی و اعتبارسنجی شده است. سپس با استفاده از بهینه‌سازی چند هدفه (NSGII)، مقادیر بهینه پارامترهای طراحی سیستم ترکیبی محاسبه شده‌اند. نقطه بهینه نهایی با به-کارگیری روش بی‌بعدسازی اقلیدسی و روش تصمیم‌گیری لین‌مپ در نمودار بی‌تفاوتی بدست آمده است. در نقطه بهینه، بازده انرژی الکتریکی برابر 66 درصد و هزینه کل سرمایه‌گذاری برابر 175227.4 دلار می‌باشد که در این نقطه، هزینه همتراز شده انرژی الکتریکی 6.3 سنت به ازای هر کیلووات ساعت محاسبه شده است. در انتها نیز به-منظور تعیین اهمیت پارامترهای طراحی، با کمک روش تحلیل حساسیت سوبل میزان تاثیر هر یک از آن‌ها بر توابع هدف بررسی شده است. نتایج تحلیل حساسیت نشان می-دهد که نسبت تراکم کمپرسور دارای بیشترین تاثیر بر بازده انرژی الکتریکی سیستم و همچنین بازده ایزنتروپیک توربین و جریان پیل سوختی نیز دارای بیشترین تاثیر بر هزینه سرمایه‌گذاری کل سیستم می‌باشند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Multi objective optimization and statistic sensitivity analysis of solid oxide fuel cell-gas turbine hybrid system fed by biogas in urban wastewater treatment plants
چکیده انگلیسی مقاله In today’s world, using of biogas is increasing due to its methane content, renewability, and low price. Solid oxide fuel cell is one of the best energy conversion technologies, in order to use biogas and it has a high potential to integrate with the gas turbine. In this paper, solid oxide fuel cell-gas turbine hybrid system, which is fed by biogas is modeled with respect to energy and economic aspects. Maximization of electrical energy efficiency and minimization of total investment cost are objective functions, which are considered to find the optimal design variables of the hybrid system. First, each component of the hybrid system is modeled and validated individually. Then, in order to optimize the hybrid system, multi objective optimization via NSGAII is implemented and optimal values of design parameters of the hybrid system were calculated. Optimal point is obtained using Euclidian non-dimensionalization and LINMAP decision making method in Pareto front. So, optimal design values are 66 percent and 175227.4 $, which are electrical energy efficiency and total investment cost, respectively. In optimal point Levelized unit cost is 6.3 cent per kWh. Finally, in order to determine the effect of design parameters on the objective functions, sensitivity of each design parameters were analyzed using Sobol's sensitivity analysis method. Results show that compressor pressure ratio has the maximum effect on electrical energy efficiency. Furthermore, turbine isentropic efficiency and fuel cell current have the maximum effect on the total investment cost.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمدحسین علییی | mohammad hossein
دانشگاه صنعتی شریف
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شریف (Sharif university of technology)

رامین روشندل |
دانشگاه صنعتی شریف
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شریف (Sharif university of technology)

اکرم عوامی |
دانشگاه صنعتی شریف
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شریف (Sharif university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_16428_0caed3b695de43e8cb3caa10f24228b9.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-358557.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات