عنوان مقاله :
تحليل سازوكار توليد سرما از گرما با استفاده از دو موتور استرلينگ كوپل شده
عنوان به زبان ديگر :
PROPOSING AND ANALYSIS OF TWO COUPLED STIRLING ENGINES FOR HEAT-TO-COOL CONVERSION
پديد آورندگان :
كتولي، محمدهادي دانشگاه تهران - دانشكده ي علوم و فنون نوين , عسكري مقدم، رضا دانشگاه تهران - دانشكده ي علوم و فنون نوين , حاجي نژاد، احمد دانشگاه تهران - دانشكده ي علوم و فنون نوين
كليدواژه :
موتور استرلينگ , تحليل رياضي , تبديل گرما به سرما , سامانه‌ي مكاترونيكي , تبديل انرژي
چكيده فارسي :
چرخه‌ي استرلينگ يكي از چرخه‌هاي ترموديناميكي است كه مزيت‌هاي فراوان آن باعث شده تا امروزه موتورهاي استرلينگ در صنعت و ديگر كاربردهاي روزمره مورد استفاده قرار بگيرد. يكي از مزيت‌هاي موتور استرلينگ قابليت عملكرد معكوس اين چرخه به‌منظور توليد سرمايش است.
در اين نوشتار ساختار جديدي پيشنهاد مي‌شود كه در آن، با اتصال دو موتور استرلينگ مشابه به يكديگر مي‌توان با استفاده از يك منبع حرارتي، سرمايش توليد كرد. در اين نوشتار علاوه بر معرفي و تحليل اين سامانه، شبيه‌سازي‌هايي انجام شده كه نشان مي‌دهد مي‌توان با استفاده از يك آينه‌ي متمركزكننده‌ي نور خورشيد، در دماي محيطي 60 درجه سانتي‌گراد، سرمايش در دماي 5 درجه سانتي‌گراد جهت نگه‌داري مواد غذايي ايجاد كرد. شرايط محيطي بر اساس مقادير واقعي حاصل از آزمايش و نياز كاربران در جنوب كشور ايران در نظر گرفته شده است. يادآور مي‌شود علاوه بر انرژي خورشيدي به عنوان منبع حرارتي، مي‌توان از ساير منابع انرژي تجديدپذير يا فسيلي نيز استفاده كرد.
چكيده لاتين :
The Stirling cycle is one of the thermodynamic cycles that has many advantages.
Advantages of this cycle have made Stirling engines popular and widely applicable to the industry and other applications. One of the advantages of the
Stirling cycle is its ability to operate inversely to produce cold energy. In this paper, a novel structure is proposed by which cold energy can be produced by a heat source using the coupling of two similar Stirling engines. By using this system, cold energy can be produced directly by the heat generated from renewable or non-renewable sources. The system is able to produce cold energy at different temperatures using solar energy, heat dissipation in thermal systems, biomass fuel, or other heat sources. Thermal energy is directly converted to the required mechanical energy for refrigeration in this system, which is the reason why this system is more efficient than others that convert mechanical energy to electrical energy and, then, convert the electrical energy to cold energy. In this paper, in addition to introducing and analyzing the proposed system, simulations are performed, showing that a temperature of 50C can be produced using a solar dish at an ambient temperature of 600C, which is suitable for saving foodstuffs and vegetables. It is assumed that the first Stirling engine produces about 60 J work from solar energy. Then, this amount of work is transferred to the second engine using a mechanical belt. The second engine produces cold energy using the transferred work. The proposed Stirling engines include two identical ST500 Gamma-type Stirling engines coupled to each other to convert heat to cool. Environmental conditions are assumed based on actual values and requirements in the south of Iran.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك شريف
