Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi
Yıl: 2018 Cilt: 33 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1201 - 1214 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.416420 İndeks Tarihi: 26-02-2020
Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi
Öz: Bu çalışma, ara soğutmalı ve ara ısıtmalı Brayton çevriminde ara soğutucu olarak kullanılan organik Rankineçevriminin birinci ve ikinci yasa analizini içermektedir. Brayton çevriminde farklı kompresör basınçoranlarının birleşik sistem üzerindeki etkileri ve organik Rankine çevriminin ara soğutucu olarakkullanılmasının toplam sistem verimliliği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Brayton çevriminde ara soğutucuolarak kullanılan ORÇ’nin hangi basınç oranlarında kullanılabileceği ortaya konulmuştur. Braytonçevrimine ORÇ çevrimi eklenmesiyle ORÇ’den basınç oranına bağlı olarak, 606 kW-11795 kW güç üretimisağlanırken bileşik sistem veriminin Brayton çevrimi verimine göre %0,2 ile %2,5 oranında arttığıbelirlenmiştir. Organik Rankine çevriminin ısıl verimi ise %1-%12 arasında değişmektedir. Basınç oranınabağlı olarak organik Rankine çevriminin ikinci yasa verimi %10-%55 arasında değişmektedir. OrganikRankine çevriminde en fazla ekserji yıkımı buharlaştırıcıda meydana gelmektedir.
Anahtar Kelime: Konular:
Energy and exergy analysis of an organic Rankine-Brayton combined cycle
Öz: In this study, thermodynamic analysis of reheat and intercooled Brayton cycle combined with organic Rankine cycle (ORC) using waste heat from intercooler in Brayton cycle as heat source is presented. The effects of different compressor pressure ratio and using organic Rankine cycle as intercooler in Brayton cycle on whole system efficiency are investigated. Pressure ratios at which using ORC as intercooler in Brayton cycle are presented. While power generation in ORC between 606 kW-11795 kW according to pressure ratio has been provided with adding organic Rankine cycle to the Brayton cycle, the efficiency of combined cycle in comparison with Brayton cycle has been increased among 0.2% to 2.5%. Thermal efficiency of cycle (ORC) is varied between 1%-12%. Likewise, second law efficiency of organic Rankine cycle according to pressure ratio is varied between 10%-55%. In the organic Rankine cycle, the greatest exergy destruction is occurred in the evaporator.
Anahtar Kelime: Konular:
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Mengi O.Ö., Altaş İ.H., A different fuzzy decision making MPH method for a micro power wind türbine, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (2), 197-206, 2015.
- Elcik H., Çakmakcı M., Microalgae production and biofuel from microalgae, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (3), 795-820, 2017.
- Abdulvahitoğlu A., Tüccar G., Evaluation of watermelon seed biodiesel as an alternative fuel in diesel engines, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (1), 211-216, 2017.
- Taccani R., Obi J.B., Lucia M.D., Micheli D., Toniato G., Development and experimental characterization of a small scale solar powered organic Rankine cycle (ORC), Energy Procedia, 101, 504-511, 2016.
- Mosaffa A.H., Mokarram N.H., Farshi, L.G., Thermoeconomic analysis of combined different ORCs geothermal power plants and LNG cold energy, Geothermics, 65, 113-125, 2017.
- Qui G., Shao Y., Li J., Liu H., and Saffa B.R., Experimental investigation of a biomass-fired ORCbased micro-CHP, Fuel, 96, 374-382, 2012.
- Wang Z., Zhou N., and Jing G., Performance analysis of ORC power generation system with low-temperature waste heat of aluminum reduction cell, Physics Procedia, 24, 546-553, 2012.
- Kaşka Ö., Energy and exergy analysis of an organic Rankine for power generation from waste heat recovery in steel industry, Energy Conversion and Management, 77, 108-117, 2014.
- Cihan E., Organik Rankine çevrimi ile çalışan atık ısı kaynaklı bir soğutma sisteminin performansının araştırılması, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 34 (1), 101- 109, 2014.
- Mago P.J., Chamra L.M., Somayaji C., Performance analysis of different working fluids for use in organic Rankine cycles, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 221 (3), 255-263, 2007.
- Wei D., Lu X., Lu Z., Gu J., Performance analysis and optimization of organic Rankine cycle (ORC) for waste heat recovery, Energy Conversion and Management, 48, 113-119, 2007.
- Roy P.J., Mishra M.K., Misra A., Parametric optimization and performance analysis of a waste heat recovery system using organic Rankine cycle, Energy, 35, 5049-5062, 2010.
- Dai Y., Wang J., Gao L., Performance optimization and comparative study of organic Rankine cycle (ORC) for low grade waste heat recovery, Energy Conversion and Management, 50, 576-582, 2009.
- Wang E.H., Zhang H.G., Fan B.Y., Ouyang M.G., Zhao Y., Mu Q.H., Study of working fluid selection of organic Rankine cycle (ORC) for engine waste heat recovery, Energy, 36, 3406-3418, 2011.
- Zhu Q., Sun Z., Zhou J., Performance analysis of organic Rankine cycle using different working fluids, Thermal Science, 19 (1), 179-191, 2015.
- Tyagi S.K., Chen J., Performance evaluation of an irreversible regenerative modified Brayton heat engine based on the thermoeconomic criterion, International Journal of Power and Energy Systems, 26 (1), 66-74, 2006.
- Tyagi S.K., Wang S., Park S.R., Performance criteria on different pressure ratios of an irreversible modified complex Brayton cycle, Indian Journal of Pure and Applied Physics, 46, 565-574, 2008.
- Al-Doori W.H.A.R., Parametric performance of gas turbine power plant with effect intercooler, Modern Applied Science, 5 (3), 173-184, 2011.
- Zhang Z., Chen L., Sun F., Exergy analysis for combined regenerative Brayton and inverse Brayton cycles, International Journal of Energy and Environment, 3 (5), 715-730, 2012.
- Ibrahim T.K., Rahman M.M., Effect of compression ratio on performance of combined cycle gas turbine, International Journal of Energy Engineering, 2 (1), 9-14, 2012.
- Chandra H., Kaushik S.C., Exergetic analysis of closed Brayton thermal power cycle with reheater, regenerator and intercooler, International Journal of Ambient Energy, 34 (3), 122-130, 2013.
- Abadi M.J., Hooshmand P., Khezri B., Radmanesh A.R., Investigation of using different fluids for using in gas turbine-Rankine cycle, Indian Journal of Scientific Research, 1 (2), 74-81, 2014.
- Yu G., Shu G., Tian H., Wei H., Liu L., Simulation and thermodynamic analysis of a bottoming organic Rankine cycle (ORC) of a diesel engine, Energy, 51 (1), 281-290,2013.
- Hsu S.W., Chiang H.W.D., Yen C. W., Experimental investigation of the performance of a hermetic screwexpander organic Rankine cycle. Energies, 7 (9), 6172- 6185,2014.
- Dinçer I., Colpan C.O., Kızılkan O., Ezan M.A., Progress in Clean Energy, Analysis and Modeling, Cilt 1, Springer, Switzerland, 2015.
- Fredy V., Farid C., Ana Q., Thermodynamic analysis of R134a in an organic Rankine cycle for power generation from low temperature sources, DYNA, 81 (185), 153- 159, 2014.
- Lukawski M., Design and optimization of standardized organic Rankine cycle power plant for European conditions, Master's thesis, University of Akureyri, 2009.
- Tyagi S.K., Chen G.M., Wang Q., Kaushik S.C., Thermodynamic analysis and parametric study of an irreversible regenerative-intercooled-reheat Brayton cycle, International Journal of Thermal Sciences, 45, 829-840, 2006.
| APA | KASKA O, BOR O, TOKGOZ N (2018). Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. , 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| Chicago | KASKA Onder,BOR Onur,TOKGOZ NEHIR Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. (2018): 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| MLA | KASKA Onder,BOR Onur,TOKGOZ NEHIR Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. , 2018, ss.1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| AMA | KASKA O,BOR O,TOKGOZ N Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. . 2018; 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| Vancouver | KASKA O,BOR O,TOKGOZ N Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. . 2018; 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| IEEE | KASKA O,BOR O,TOKGOZ N "Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi." , ss.1201 - 1214, 2018. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| ISNAD | KASKA, Onder vd. "Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi". (2018), 1201-1214. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416420 |
| APA | KASKA O, BOR O, TOKGOZ N (2018). Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(4), 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| Chicago | KASKA Onder,BOR Onur,TOKGOZ NEHIR Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33, no.4 (2018): 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| MLA | KASKA Onder,BOR Onur,TOKGOZ NEHIR Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.33, no.4, 2018, ss.1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| AMA | KASKA O,BOR O,TOKGOZ N Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(4): 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| Vancouver | KASKA O,BOR O,TOKGOZ N Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(4): 1201 - 1214. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| IEEE | KASKA O,BOR O,TOKGOZ N "Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33, ss.1201 - 1214, 2018. 10.17341/gazimmfd.416420 |
| ISNAD | KASKA, Onder vd. "Organik Rankine-Brayton birleşik çevriminin enerji ve ekserji analizi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/4 (2018), 1201-1214. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416420 |
