این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۴، شماره ۱۵، صفحات ۱۰۳-۱۱۰
عنوان فارسی توسعه استفاده از معادلات حالت بنیادی در شبیه‌سازی سیستم‌های کرایوژنیکی؛ مطالعه موردی: چرخه سرمازای برایتون معکوس مورد استفاده در تاسیسات کابل‌ اچ‌تی‌اس
چکیده فارسی مقاله چکیده معادلات حالت بنیادی، معادلاتی هستند که بر حسب انرژی هلمهولتز صریح شده‌اند. این معادلات به ویژه در محدوده دمایی کرایوژنیک (دماهای زیر 120 کلوین)، دارای دقت مناسبی در پیش بینی خواص ترموفیزیکی هستند. در این تحقیق، به منظور معرفی قابلیت‌های این دسته از معادلات حالت در پیش‌بینی دقیق خواص ترمودینامیکی و کارایی آنان در شبیه‌سازی سیستم‌های کرایوژنیکی، طراحی و شبیه سازی رایانه‌ای چرخه برایتون معکوس دماپایین به منظور تامین نیتروژن مایع مورد نیاز جهت ایجاد شرایط ابررسانایی در یک کیلومتر کابل انتقال قدرت اچ‌تی‌اس مدنظر قرار گرفته است. در ابتدا یک کد محاسباتی با استفاده از معادلات حالت بنیادی توسعه داده شده است. مقایسه نتایج با داده‌های تجربی معتبر، دقت بالای معادلات حالت بنیادی را مورد تایید قرار می‌دهد. در ادامه با استفاده از کد محاسباتی یک چرخه برایتون معکوس با ظرفیت سرمایش 10 کیلووات طراحی و شبیه سازی شده و اثر پارامترهای مختلف طراحی بر عملکرد آن ارزیابی شده است. به منظور آنالیز حساسیت عملکرد چرخه نسبت به پارامترهای طراحی، نمودارهای مشخصه عملکرد چرخه تحت شرایط عملیاتی مختلف ارائه شده و تاثیر پارامترهای نسبت تراکم، فشار بیشینه، نوع مبرد، بازده مبدل بازیاب و بازده منبسط‌کننده بر عملکرد چرخه مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل از شبیه‌سازی چرخه مشخص شد که استفاده از مبرد نئون کارایی بهتری را نسبت به مبرد هلیم به دست می‌دهد. بازده مبدل بازیاب حرارتی اثر چشمگیری بر عملکرد سیکل دارد به نحوی که با افزایش 3 درصدی آن می‌توان عدد شایستگی سیکل را تا 11 درصد افزایش داد
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Applicability of fundamental equations of state in Simulation of Cryogenic Systems; Case Study: Reverse Brayton cryocooler for HTS cable
چکیده انگلیسی مقاله Abstract The lack of an accurate equation of state for predicting the thermodynamic properties of materials in a wide range of temperature and pressure caused the researchers study on new equations. . In this investigation, a reverse Brayton cryocooler was simulated as a system that prepares the sub-cooled liquid nitrogen supplying the operation condition for high temperature superconductor cables. A computational code was developed for predicting thermodynamic properties of Helium and Neon using fundamental equation of state. Comparing the results with experimental data validate the accuracy of these equations in predicting the thermodynamic properties. Then, using the developed computational code, a reverse Brayton cycle with 10 kW cooling capacity, was designed and simulated and the effect of various parameters on its performance was evaluated. Performance characteristic curves were plotted to illustrate the sensitivity analysis under different operation conditions, and the influence of various parameters such as compression ratio in compressor, maximum pressure, working fluid, efficiency of the heat recovery exchanger and efficiency of expander on the performance of the cycle was addressed. The results showed that the use of neon as a refrigerant gives a better performance than helium. Efficiency of heat recovery exchanger has a significant effect on the performance of cycle, so that 3 percent increase of this parameter increases 11 percent figure of merit (FOM) of the cycle.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمد معبودی | Mohammad Maboudi
MSc. student/K.N. Toosi University of Technology
دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

مسعود ضیاء بشرحق | Masoud Zia Bashrhagh
Associate Professor
دانشیار دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

نشانی اینترنتی http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-3001&slc_lang=fa&sid=15
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-599483.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