بررسي تجربي عملكرد تركيب سيكل‌هاي رانكين و تراكمي بخار با استفاده از اجكتور

Investigation of experimental performance of combined Rankine and vapor compression cycles using an ejector

در اين مقاله، عملكرد ترموديناميكي يك چرخه تبريد اجكتوري بطور تجربي و تيوري مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل ترموديناميكي بصورت يك ‌بعدي و با استفاده از نرم‌افزار EES ارايه شده است. اين مدل قادر است در شرايط مختلف نسبت‌هاي مكش و مساحت اجكتور را، كه نمايانگر هندسه اجكتور است، محاسبه كند. مدل‌سازي اجكتور بر اساس روش اختلاط در فشار ثابت انجام شده است. نتايج تجربي بدست آمده از كار حاضر به منظور تعيين ضرايب اتلاف اصطكاكي وجريان در مدل تيوري، كه نمادي از تلفات اصطكاكي هستند، مورد استفاده قرار گرفته‌است. همچنين براي تعيين تاثير پارامترهايي همچون دماي اواپراتور و مولد بخار بر روي ضريب عملكرد و بازده قانون دوم ترموديناميك يك مطالعه پارامتريك صورت گرفته‌است. نتايج نشان مي‌دهد كه افزايش دماي مولد بخار و اواپراتور، ضريب عملكرد سيستم را افزايش مي‌دهد و اينكه بيشترين تلفات اگزرژي به ترتيب در اجكتور، مولد بخار و كندانسور روي مي‌دهد. با استفاده از مدلسازي انجام شده ملاحظه شد كه در هر فشار مولد بخار، با تغييرات دماي اواپراتور مقدار بهينه‌اي براي بازده قانون دوم وجود دارد. همچنين توزيع تلفات اگزرژي اجزاي چرخه نشان مي‌دهد كه بيشترين نابودي اگزرژي در اجكتور، چگالنده و مولد بخار اتفاق مي‌افتد.

In this paper, the theoretical and experimental performance of the ejector refrigeration cycle is investigated. Making use of EES software, laws of mass and energy conservation as well as the exergy balance equations for a one-dimensional thermodynamic model has been developed and validated using experimental data obtained in the laboratory. It is assumed that mixing takes place at a constant pressure and a constant cross section part of the ejector. Two factors are considered as the most important effects in the modeling: the friction loss due to the mixture of the flows and the efficiency of the different parts of the ejector. Also a parametric study has been carried out to study the effects of evaporator and generator temperatures on the coefficient of performance and second law efficiency of the cycle. The results indicate an increase of COP with increasing evaporator temperature. The maximum exergy losses occur in the ejector, generator and condenser respectively. Also at any pressure in the generator, an optimum value exists for the second law efficiency. Also the exergy destruction distribution analysis indicate that the highest exergy destruction occur in the ejector, condenser and generator.