تحلیل و طراحی یک توربین دی اکسید کربن فوق بحرانی با جریان محوری
کد مقاله : 1521-ISME2026
نویسندگان
سعادت زیرک *1، امیررضا استاجی2، رحمان رحمانی نیا3
1گروه تبدیل انرژی-دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه سمنان-سمنان-ایران
2دانشگاه سمنان
3شرکت مهندسی و ساخت توربین مپنا ((توگا))
چکیده مقاله
با افزایش جمعیت و پیشرفت تکنولوژی، نیاز به انرژی در سرتاسر جهان افزایش یافته است، همچنین نگرانی‌های موجود نسبت به محیط زیست ما را به سمت استفاده از سیستم‌های با تولید کمتر دی اکسید کربن سوق می دهد. سیکل دی اکسید کربن فوق بحرانی از نمونه سیستم هایی است که در دهه اخیر مورد توجه قرارگرفته است. در این پژوهش، ابتدا یک سیکل دی اکسید کربن فوق بحرانی معرفی می‌گردد. سپس طراحی توربین این سیکل به روش خط میانی با توجه به داده‌های موجود سیکل انجام می‌شود. طراحی خط میانی در نرم افزار متلب انجام شده است، نتایج روش خط میانی شامل خواص ترمودینامیکی در ورودی و خروجی استاتورها و روتورها، ارتفاع پره‌ها، مثلث سرعت در بخش‌های مختلف، تعداد پره‌ها و راندمان می شود. در این مرحله، مدل‌های افت سودربرگ، اینلی و متیسون، و دونهام و کیم، برای تخمین تلفات به کار گرفته شده‌اند. سپس هندسه سه بعدی پره ها با نرم افزار Ansys bladegen تولید و با استفاده از Turbo grid شبکه بندی می‌شود. تحلیل عددی جریان در پره ها با استفاده از مدل آشفتگی SST در نرم افزار CFX انجام می‌گردد. توان توربین و راندمان بدست آمده در حل عددی به ترتیب 16/73 مگاوات و 92 درصد است.
کلیدواژه ها
توربین محوری، دی اکسید کربن فوق بحرانی، روش خط میانی، جریان محوری، تحلیل عددی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی