heal.abstract |
Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην λειτουργία ενός συστήματος οργανικού κύκλου
Rankine. Πιο συγκεκριμένα, εστιάζει στην λειτουργία και την απόδοση του εκτονωτή της
διάταξης και εξετάζει τις δυνατότητες βελτιστοποίησής του.
Για τον σκοπό αυτό, στο 2ο Κεφάλαιο περιγράφεται η χρήση και η αρχή λειτουργίας του
οργανικού κύκλου Rankine, μέσω σκαριφήματος και θερμοδυναμικού διαγράμματος
λειτουργίας. Επιπλέον, περιλαμβάνονται τα βασικά χαρακτηριστικά των κύριων
ανανεώσιμων πηγών ενέργειας χαμηλής ή μέσης θερμοκρασίας του σύγχρονου κόσμου:
γεωθερμία, ηλιακή ενέργεια, βιομάζα. Το Κεφάλαιο ολοκληρώνεται με μια σύντομη
διερεύνηση αναφορικά με το εργαζόμενο μέσο που χρησιμοποιείται στο σύστημα
Rankine, δεδομένων των θερμοδυναμικών του χαρακτηριστικών, των στοιχείων απόδοσης
του κύκλου και των γεωμετρικών χαρακτηριστικών του εκτονωτή της εγκατάστασης.
Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται αναφορά στους τύπους των εκτονωτών που βρίσκονται σε χρήση
την δεδομένη στιγμή στην βιομηχανία: στροβιλομηχανές και ογκομετρικοί εκτονωτές
(περιστροφικοί, παλινδρομικοί, κοχλιωτοί και ελικοειδείς). Επιδεικνύεται η γεωμετρία
τους, η βασική αρχή λειτουργίας, οι κύριες εφαρμογές και ορισμένα στοιχεία απόδοσης.
Λεπτομερέστερη περιγραφή πραγματοποιείται στο Κεφάλαιο 4 για τον ελικοειδή
εκτονωτή, ο οποίος αποτελεί και το κύριο εξάρτημα του ενδιαφέροντος της πειραματικής
διάταξης που θα αναφερθεί παρακάτω. Περιγράφονται τα βασικά στοιχεία της
γεωμετρίας, η αρχή λειτουργίας και τα μαθηματικά μοντέλα που υιοθετούνται για την
μοντελοποίηση του. Συγκεκριμένα, παρατίθενται οι βασικές εξισώσεις του ημι-εμπειρικού
μοντέλου Lemort, βάσει του οποίου πραγματοποιήθηκαν οι υπολογισμοί στην
πειραματική διάταξη.
Η μελέτη ολοκληρώνεται ουσιαστικά με το Κεφάλαιο 5, που περιλαμβάνει το
υπολογιστικό μέρος της εργασίας. Πρόκειται για την δημιουργία και την προσομοίωση της
λειτουργίας ενός συμπαγούς παλινδρομικού εκτονωτή ενός εμβόλου, αρχικά στο
σχεδιαστικό πρόγραμμα ANSA και έπειτα στο πρόγραμμα ρευστομηχανικής
προσομοίωσης CONVERGE. Ο εκτονωτής αυτός τέθηκε σε σύγκριση με τον ελικοειδή
εκτονωτή υπάρχουσας πειραματικής διάταξης οργανικού κύκλου Ranknine, προκειμένου
οι δύο εκτονωτές να έχουν τον ίδιο λόγο εκτόνωσης. Το σύστημα της πειραματικής
διάταξης παράγει ηλεκτρική ενέργεια από την εκμετάλλευση της θερμότητας κυκλώματος
θερμού νερού που προσομοιώνει κύκλο ψύξης του συστήματος ώσης ενός πλοίου. |
el |