بررسی اثر دستگاه محرک اولیه بر عملکرد سیکل تولید همزمان از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک

در دو دهه اخیر احتراق از نوع اشتعال تراکمی مخلوط همگن (hcci) خود را به عنوان تکنیک شناخته شده و کاربردی برای انواع مختلف موتورهای احتراق داخلی چه از نوع ساکن و چه از نوع متحرک نشان داده است. در نتیجه موتورهای hcci به دلیل داشتن مزیت هایی همچون هزینه کم، بازده تبدیل انرژی بالا، میزان پایین نشر آلاینده ها، انعطاف پذیری دمای کارکرد و انعطاف پذیری در انتخاب نوع سوخت گزینه ای جدید برای سیکل های تولید همزمان محسوب می شوند. با توجه به اینکه موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن به دلیل مزایای ذکر شده، اخیرا مورد توجه محققین قرار گرفته است، استفاده از حرارت اتلافی گازهای خروجی موتور به عنوان منبع حرارتی سیکل آب و آمونیاک تک اثره، چرخه تولید همزمان توان- تبرید جذبی و نیز استفاده از حرارت اتلافی آب خنک کاری موتور جهت تولید بخار می تواند سیستمی کارا جهت تولید همزمان توان، برودت و گرمایش ایجاد کند. در کار حاضر جهت مدلسازی ترمودینامیکی موتور hcci از مدل احتراقی تک منطقه ای با سینتیک شیمیایی مفصل استفاده شده است که مدل آن به زبان فرترن توسعه یافته است همچنین جهت مدلسازی ترمودینامیکی اجزا مختلف چرخه پایین دستی از نرم افزار ees استفاده شده است به طوریکه با استفاده از کوپل کردن این دو برنامه کامپیوتری امکان بررسی تاثیر پارامترهای مهم از قبیل نسبت فشار پمپ، غلظت پایه مخلوط آب و آمونباک، دمای مولد و دمای ورودی توربین بر عملکرد چرخه تولید همزمان توان- تبرید جذبی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی پارامتریک نشان می دهد که با افزایش نسبت فشار پمپ و یا کاهش دمای مولد، توان خالص خروجی و بازده اگزرژی افزایش می یابد و همچنین با افزایش نسبت فشار پمپ و یا افزایش دمای مولد بازده حرارتی و ظرفیت تبرید ابتدا تا یک مقدار بیشینه افزایش یافته وسپس کاهش می یابد. با محاسبه نسبت نابودی اگزرژی اجزای مختلف مشخص گردید که موتور بخش اعظم اتلاف اگزرژی را به خود اختصاص می دهد.