شبیه‌سازی پارامتری و مطالعه عملکرد یک نیروگاه توربین گاز خورشیدی از دیدگاه ترمودینامیکی و اگزرژی

Abstract

هدف از ارائه این مقاله تحلیل عملکرد ترمودینامیکی یک چرخه توربین­گاز خورشیدی در سه شرایط مختلف آب و هوایی می­باشد. پارامترهای طراحی و متغیرهای تصمیم­گیری در این سیستم نسبت فشار کمپرسور، دمای گازهای ورودی به توربین و شدت تابش خورشید انتخاب شده­اند. نتایج نشان می­دهد که با افزایش شدت تابش خورشید، راندمان الکتریکی سیستم افزایش پیدا کرده و حداکثر راندمان الکتریکی در نسبت فشارهای کمتر رخ می­دهد. از سوی دیگر بررسی­ها نشان می­دهد که افزایش فشار کاری سیستم و دمای گازهای ورودی به توربین علی­رغم افزایش راندمان و توان خالص تولیدی در سیستم، همواره سبب بالا رفتن آهنگ اگزرژی تلف شده و تخریب شده و در نتیجه آهنگ بازگشت ناپذیری در آن خواهد شد. بنابراین می­توان نتیجه گرفت که از دیدگاه ترمودینامیکی سیستم باید تا حد ممکن در فشار کاری کمتر کار کند. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که بیشترین نرخ تخریب اگزرژی در محفظه احتراق و کمترین آن در دریافت کننده خورشیدی اتفاق افتاده است. از دیدگاه آلایندگی نیز مشخص گردید که با افزایش شدت تابش خورشید، میزان تولید دی­اکسیدکربن در محصولات احتراق کاهش می­یابد.