Otimização de um ciclo Brayton irreversível com regeneração, inter-resfriamento e reaquecimento

• Autor(a) principal: Repinaldo, Vitor Pereira [UNESP]
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/93080
• topic: Otimização matematica; Processos irreversiveis; Desempenho - Medição; Força (Mecânica); Mathematical optimization

Uma modelagem matemática foi desenvolvida para um ciclo Brayton irreversível adicionado processos de regeneração, inter-resfriamento e reaquecimento. s irreversibilidades são provenientes da resistência térmica nos trocadores de calor, das perdas de carga nas tubulações, do comportamento não isotrópico dos processos adiabáticos de expressão e compressão e da perda de calor para a fonte fria. Cinco diferentes critérios de otimização foram escolhidos para serem analisados e comparados: potência de saída, eficiência térmica, função ecológica, coeficiente ecológico de desempenho (ECOP) e densidade de potência. O primeiro processo de otimização é realizado numericamente de forma a buscar as temperaturas ótimas para a configuração do ciclo. Como os resultados indicam que as razões de pressão para o primeiro estágio de compressão e expansão também apresentam um valor ótimo é realizada uma segunda otimização numérica de maneira a encontrar estas razões ótimas. Os resultados obtidos indicam a influência dos parâmetros construtivos no desempenho da planta de potência e também as características inerentes à utilização de cada critério de otimização. Por fim, uma terceira otimização é efetuada numericamente visando uma distribuição ótima do número de unidades de transferência total entre os trocadores de calor com o intuito de buscar a melhoria nos resultados obtidos para os cinco critérios. Estes resultados são então examinados e uma última comparação é feita averiguando as vantagens e desvantagens da utilização de casa critério escolhido