Transient Characteristics of a Single-Effect Absorption Refrigeration Cycle

مطالعه رفتار ديناميكي سيكل تبريد جذبي تك اثره آب ليتيوم برومايد

آناليز عملكرد گذراي سيكل تبريد جذبي تك اثره آب ـ ليتيوم برومايد، يكي از اهداف مقاله حاضر است. در مطالعات گذشته، پاره‌اي روابط تقريبي براي تعيين خواص محلول آب ـ ليتيوم برومايد در نظر گرفته شده كه سبب ايجاد خطا در محاسبات شده‌اند. رفتار ديناميكي سيكل تبريد جذبي را مي‌توان از حل معادلات پيوستگي، مومنتوم و انرژي به صورت هم زمان پيش‌بيني كرد. در مطالعه حاضر، خواص ترموديناميكي از نرم افزار EES گرفته شده و در نرم‌افزار متلب معادلات ديفرانسيل با روش رانگ كوتاي مرتبه چهار حل شده‌اند. همچنين در اين پژوهش، اثر كيفيت محلول جاذب و ژنراتور بر غلظت محلول خروجي از اين دو دستگاه، مورد بررسي قرار گرفته است؛ اين اثر در پژوهش‌هاي قبلي، ناچيز در نظر گرفته شده است. آناليز ناپاياي اگزرژي سيكل تبريد جذبي تك اثره آب ـ ليتيوم برومايد، از ديگر اهداف اين مقاله است. با گذشت زمان و رسيدن به حالت پايا، ضريب عملكرد و راندمان اگزرژي سيستم كاهش مي‌يابد. براي اعتبارسنجي نتايج به دست آمده از آناليز گذراي سيكل، نتايج شبيه‌سازي ديناميكي با نتايج حاصل از آناليز پايا مقايسه شده و نتايج حاصل از مقايسه، از دقت بالاي آناليز گذراي سيكل حكايت دارند.

This paper deals with a lumped-parameter dynamic simulation of a single-effect LiBr-H2O absorption chiller. In many studies the thermodynamic properties of LiBr-H2O solution were taken from some approximate relations causing the results to be somewhat inaccurate. These relations were used to solve simultaneous differential equations involving the continuity of species constituting the LiBr-H2O solution, momentum equations, and energy balances. To diminish the effect of these approximate relations on the results, in this study the thermodynamic properties were taken from the EES software. By making a link between EES and MATLAB softwares, the simultaneous differential equations were solved in MATLAB environment and this process was continued until the convergence criterion was satisfied. Moreover, this study considers the effect of quality on the concentration of solution at the exits of generator and absorber. This effect was ignored in the previous works. In other words, the concentrations of solution at the generator and absorber were not assumed to be equal to the corresponding concentration at the exit of those components in this model. Furthermore, a transient analysis of exergy is accomplished. As time passes, both the coefficient of performance and exergetic efficiency decrease, approaching the steady-state values. The results deduced from the dynamic simulation are compared with those in steady-state condition. The comparison shows that the transient simulation predictions are in close agreement with steady-state results.