بهینهسازی ابعاد هندسی فایرتیوب و هیتکویل گرمکنهای ایستگاههای تقلیل فشار گاز | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 6, Volume 19, Issue 5, 1398, Pages 1103-1114 PDF (837.22 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| سیدرفیع کاظمیمازندرانی1; محمود فرزانهگرد* 2; محمدمحسن شاهمردان1 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، پردیس خوارزمی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| Abstract | ||
| گاز طبیعی پرفشار خطوط انتقال پیش از ورود به شیر اختناق ایستگاههای دروازه شهری (CGS)، از گرمکنهایی عبور داده میشود که دمای آن را تا حد جبران اُفت دمای ناشی از اثر ژول- تامسون افزایش دهد و از بروز پدیده هیدراتهشدن گاز، یخزدگی شیر و انسداد مسیر عبور گاز جلوگیری مینمایند. بهینهسازی این گرمکنها با توجه به این که در مقیاس وسیع از گاز فرآوریشده شبکه تغذیه میکنند، از اهمیت بسزایی برخوردار است. در مطالعه حاضر هر یک از این گرمکنها بهنوعی ماشین ترمودینامیک مرکب از دو سیستم حرارتی متمایز از هم شبیهسازی شده است. تحلیل ترمودینامیک این دو سیستم با توجه به هندسه مساله و معادلات حاکم، به فرمولاسیون رابطه بین بازده حرارتی آنها و سپس تعریف پارامتری موسوم به ضریب تشابه ترمودینامیک انجامید. آنگاه نتایج حاصل از تحلیل حرارتی و تقریبزدن تابع پیچیده اصلی با دو تابع سادهتر مشخص نمود که همواره بین تفاضل مقادیر تعداد واحدهای تبادل حرارت (NTU) فایرتیوب و هیتکویل با ضریب تشابه ترمودینامیک گرمکنها، رابطه لگاریتمی ثابت و بین نسبت مقادیر NTU آن دو با این ضریب نیز رابطه توانی ثابتی برقرار است. سرانجام با حل دستگاه معادلات بهدستآمده از این دو رابطه، امکان تعیین مقادیر بهینه NTU برای فایرتیوب و هیتکویل بهصورت توابعی از ضریب تشابه ترمودینامیک بهینه گرمکنها و بهتبع آن دستیابی به رابطه بین ابعاد هندسی بهینه آن دو در ایدهآلترین وضعیت انتقال حرارت، با بیشینه خطای نسبی حدود ۱۳% فراهم شد. | ||
| Keywords | ||
| بهینهسازی; مدلسازی; بازده حرارتی; بازده اگزرژی; آنتروپی تولیدی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 565 PDF Download: 771 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,685 |
| Article View | 25,107,924 |
| PDF Download | 17,788,212 |