تحلیل و بهینه سازی ترمودینامیکی و اقتصادی پیل سوختی اکسید جامد مبتنی بر زیست توده و سیستم میکرو توربین گاز با یک چرخه رنکین آلی با الگوریتم فراابتکاری | |||
|---|---|---|---|
| عنوان فارسی پروپوزال | تحلیل و بهینه سازی ترمودینامیکی و اقتصادی پیل سوختی اکسید جامد مبتنی بر زیست توده و سیستم میکرو توربین گاز با یک چرخه رنکین آلی با الگوریتم فراابتکاری | ||
| عنوان انگلیسی پروپوزال | Analysis and optimization of thermodynamics and economics of solid oxide fuel cell based on biomass and gas turbine system with an organic ranking cycle with metaheuristic algorithm | ||
| کیفیت فایل | طلایی | ||
| سال نگارش | 2022 | ||
| رشته | مهندسی مکانیک | ||
| قالب فایل | Word | ||
این پروپوزال دارای مقاله بیس میباشد که قابل مشاهده و دانلود می باشد
فهرست مطالب پروپوزال سیستم ترکیبی زیست توده هاضم بی هوازی با فن اوری پیل سوختی اکسید جامد
- بیان مساله اساسی تحقیق
- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
- مرور ادبیات و سوابق مربوطه
- جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق
- اهداف مشخص تحقیق
- سؤالات تحقیق
- فرضیه های تحقیق
- روش شناسی تحقیق
- متغیرهای مورد بررسی در قالب یک مدل مفهومی
- شرح کامل روش (میدانی، کتابخانهای) و ابزار
- جامعه آماری، روش نمونه گیری و حجم نمونه
- روشها و ابزار تجزیه و تحلیل داده ها
- مراجع
بخشی از بیان مساله
انواع مختلفی از سلول های سوختی وجود دارد که می تواند از بیوگاز به عنوان سوخت استفاده کند،که یکی از بهترین سلول های سوختی که میتواند با سوخت بیو گاز کار کند سلول سوختی اکسید جامد (SOFC) است .[۱] این سلول ها نسبت به طرح های دیگر برتر هستند به طوری که آنها می توانند در طیف گسترده ای از سوختهای هیدروکربن مانند CH4 و CO بدون استفاده از کاتالیزگر های گران قیمت مانند پلاتین به کاربرداستفاده از این سلول سوختی آلاینده ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.[۲]
نتایج تجربی بر روی پروژهای مبتنی بر SOFC که با استفاده از متان یا اتانول خالص برای تولید انرژی الکتریکی نشان می دهد، اثرات این سلول های سوختی ۸۰ تا ۹۰ درصد است .[۲] اما سوالی که در اینجا مطرح می شود این است که آیا این دو تکنولوژی یعنی هضم بی هوازی و فن آوری پیل سوختی را می توان به هم متصل کرد.در سیستم های ADFC (ترکیب هضم بی هوازی و پیل سوختی اکسید جامد ) تحقیقات تجربی نشان می دهد که اتصال فن آوری هضم بی هوازی و پیل سوختی امکان پذیر است،اما اشاره به بهینه سازی سلول سوختی دارد .[۳] در سال های گذشته تلاش های زیادی برای بهینه سازی عملکرد SOFC در سیستم ترکیبی ADFC شده است.
ترکیب این دو فن آوری می تواند سالانه از انتشار قابل توجهی از گازهای گلخانه ای بکاهد و همچنین میزان تولید انرژی حرارتی و الکترسیته را افزایش دهد. در مطالعه حاضربه این دلیل که تولید بیوگاز از هضم بی هوازی و ترکیب آن با سلول سوختی اکسید جامد(ADFC) به طوری که راندمان بیشتری رانسبت به دیگر فن آوری های تولید بیوگاز دارد به بررسی این سیستم پرداخته می شود .در این سیستم متان تولید شده از هضم بی هوازی به عنوان سوخت به پیل سوختی اکسید جامد داده شده است.
یکی از مهمترین روشها برای کاهش مصرف سوختهای فسیلی، بازیابی حرارت ناشی از احتراق سوختهای فسیلی موجود در گازهای احتراق خروجی از توربینهای گازی است. این کار علاوه بر کاهش مصرف سوخت، باعث کاهش انتشار دی اکسیدکربن و در نتیجه حفظ محیط زیست میشود. در سیکل های گازی بزرگ از جمله سیکل رنکین آلی که از سوخت های فسیلی و یا اتمی به عنوان محرک سیکل بهره میبرند، به علت وجود گازهای اتلافی با دبی و دمای بالا میتوان از یک سیکل پایینی برای بهره گرفتن از گرمای اتلافی گازهای خروجی از آن استفاده کرد. [۳]در این نوع سیکل ها، برای این کار معمولا از سیکل رانکین بخار استفاده میکنند. از طرفی در دهه های اخیر فناوری نانو گسترش وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده است. از این رو در این تحقیق سعی در ارائه ی یک سیکل ترکیبی که شامل پیل سوختی اکسید جامد مبتنی بر زیست
.
برخی از مراج
- Khosravi, H., Salehi, G. R., & Azad, M. T. (2019). Design of structure and optimization of organic Rankine cycle for heat recovery from gas turbine: The use of 4E, advanced exergy and advanced exergoeconomic analysis. Applied Thermal Engineering, ۱۴۷, ۲۷۲-۲۹۰٫٫
- de Campos, G. B., Bringhenti, C., Traverso, A., & Tomita, J. T. (2020). Thermoeconomic optimization of organic Rankine bottoming cycles for micro gas turbines. Applied Thermal Engineering, ۱۶۴, ۱۱۴۴۷۷٫
- Shu, Gequn, et al. “Operational profile based thermal-economic analysis on an Organic Rankine cycle using for harvesting marine engine’s exhaust waste heat.” Energy Conversion and Management ۱۴۶ (۲۰۱۷): ۱۰۷-۱۲۳٫
- Tanozzi, F., Sharma, S., Marechal, F., & Desideri, U. (2019). 3D design and optimization of heat exchanger network for solid oxide fuel cell-gas turbine in hybrid electric vehicles. Applied Thermal Engineering, ۱۶۳, ۱۱۴۳۱۰٫
- Eslami, H., Hashemi, H., Fallahzadeh, R. A., Khosravi, R., Fard, R. F., & Ebrahimi, A. A. (2018). Effect of organic loading rates on biogas production and anaerobic biodegradation of composting leachate in the anaerobic series bioreactors. Ecological engineering, ۱۱۰, ۱۶۵-۱۷۱٫
- Karimi, M. H., Chitgar, N., Emadi, M. A., Ahmadi, P., & Rosen, M. A. (2020). Performance assessment and optimization of a biomass-based solid oxide fuel cell and micro gas turbine system integrated with an organic Rankine cycle. International Journal of Hydrogen Energy, ۴۵(۱۱), ۶۲۶۲-۶۲۷۷٫
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.