Geri Dön

Determination of Optimal Off-Design Conditions by Pareto Front Optimization Method for Solar-Driven Organic Rankine Cycles

Güneş Enerjisi Beslemeli Organik Rankine Döngülerinin Pareto-Front Optimizasyonuyla En Uygun Tasarım-Dışı Koşulların Belirlenmesi

  1. Tez No: 642732
  2. Yazar: ÇAĞLAN SEVİNÇ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ONUR TAYLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü-Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre ve Enerji Teknolojileri Yönetimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Günes enerjisi beslemeli Organik Rankin Döngüleri (ORD) genellikle verimliliklerini ciddi düzeyde etkileyen tasarim-disi durumlarda calisirlar. Kütle debisi ve isi transferi akisanlarinin giris sicakliginin belirledigi çevresel kosul ve uygun isi enerjisiyle ORDnin maksimum güç üretecegi kosullari belirlemek için sogutucu akiskan basinc düzeylerini ve kütlesel debisini temel alan bir kontrol stratejisi olmalidir. Bu calisma, (i) sicak isi transfer akiskaninin kütle debisi ve giris sicakligini, (ii) soguk isi transfer akiskaninin kütle debisi ve giris sicakligini, (iii) sogutucu akiskan kütle debisini girdi olarak alan ve söz konusu ORD için en uygun tasarim-disi durumunu hesaplayan bir matematik model sunmaktadir. Bu calismanin yeniligi, isiticinin ve sogutucunun basinç düzeylerinin ve döngüdeki bütün ara durumlarin duragan durumdaki degerlerini bularak döngünün isi alis- veris hizini, ürettigi gucu ve sistem verimliligini hesaplamasidir. Yapilan simülasyonlar, ayni isi girdisi olan bir ORDnin farkli tasarim-disi kosullarinda çalisabilecegini göstermistir. Bu kosullar, R245fa (kuru), R11 (izantropik) ve su (yas) olarak seçilen farkli tip akiskanlarin kullanildigi ORD döngüsü için Pareto front optimizasyonuyla belirlenmistir. Elde edilen sonuçlara göre kuru ve izantropik akiskanlarin türbine girmeden doygun buhar olmasi; fakat yas akiskanlarin buharlastirildiktan sonra da isitilmasi gerektigini göstermistir.

Özet (Çeviri)

Solar-driven Organic Rankine cycles (ORCs) often operate at off-design conditions, which can significantly affect its operating thermal effciency. Control strategies need to address target pressure levels and refrigerant mass flow rates to maximize ORCs power output for a given set of available thermal energy and ambient temperature conditions, characterized by the flow rate and the inlet temperature of the heat transfer fluids(HTFs) for both heat source and heat sink. This study develops a numerical algorithm to determine the off-design states of a solar-driven ORC using the following inputs: (i) inlet temperature and the flow rate of the hot HTF, (ii) inlet temperature and the flow rate of the cold HTF, and (iii) flow rate of the working fluid. The novelty of the algorithm is related to its capability to find steady-state condenser, evaporator pressure levels, and all intermediate states of the cycle so that rate of thermal energy, rate of power output and effciency can be identified. A series of simulations revealed that a given ORC with the same heat input can theoretically operate at multiple off-design conditions. Using Pareto front optimization method, the operating point for each conditions are determined for an ORC system utilizing three different fluids: dry, isentropic and wet fluids which are selected as R245fa, R11 and water, respectively. It is found that optimal conditions typically occur when the degree of superheat at the exit of the expander is minimum for dry and isentropic whereas it enhances power generation for wet fluids.

Benzer Tezler

  1. Bir dişli pompa grubunun imalatında eşzamanlı mühendislik ve grup teknolojisi

    The carrying out of group technology in the concurrent engineering concept on a factory which is manufacturing gear pomp

    ALPER ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN KURTAY

  2. Glikoz ve insülin tayini için karbon destekli mezoporoz silika ve altın elektrotlar kullanılarak enzimatik ve aptamer temelli elektrokimyasal biyosensör geliştirilmesi

    Development of enzymatic and aptamer-based electrochemical biosensors using carbon supported mesoporous silica and gold electrodes for the determination of glucose and insulin

    ŞEVVAL KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyoteknolojiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAMET ŞAHİN

    DOÇ. DR. VELİ ŞİMŞEK

  3. Hücresel imalat sistemlerinde maliyet ve sinir ağları tabanlı iki evreli bir kümelendirme yaklaşımı

    Artificial neurat network x operation costs based twostage GT clusterning procedure

    AFFAN NOMAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. BÜLENT DURMUŞOĞLU

  4. Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi

    Design of an information system about air pollution

    HARUN İYİDİKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. F. GÖNÜL TOZ