تحليل انرژي و اگزرژي چرخه تبريد جذبي تركيبي گكس-اجكتوري؛ اجكتور با هندسه مشخص

Energy and exergy analysis of a combined GAX- ejector absorption refrigeration cycle, specific ejector geometry

در اين مقاله يك چرخه تبريد گكس اجكتوري پيشنهاد و عملكرد ترموديناميكي آن با چرخه‌هاي تبريد تك اثره اجكتوري، گكس ساده، و تك اثره ساده مقايسه شد. براي اجكتور، بر اساس تيوري كينان و بهره‌گيري از مدل‌هاي ارايه شده در ادبيات فن، مدل جديدي ارايه و اعتبار دهي شد و سپس با مدل‌هاي توسعه داده شده در نرم‌افزار اي اي اس (جهت شبيه‌سازي فرايند‌ها در چرخه‌ها) تركيب شد. با بدست آوردن نسبت سطح مقطع بحراني بهينه براي اجكتور، سه اجكتور با مشخصات فوق، براي بكارگيري در چرخه تبريد گكس اجكتوري و تبريد تك اثره اجكتوري انتخاب شدند. با تغيير دما‌هاي اواپراتور و ژنراتور عملكرد اين چرخه‌ها از نقطه نظر قوانين اول و دوم ترموديناميك مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان مي‌دهد كه بازده قانون اول و دوم چرخه گكس اجكتوري به ترتيب در حدود 25 و 16 درصد نسبت به چرخه تبريد جذبي تك اثره اجكتوري، در شرايط يكسان، افزايش مي‌يابد. همچنين مشاهده مي‌شود كه براي چرخه تركيبي گكس-اجكتوري، افزايش دماي ژنراتور ابتدا باعث افزايش و سپس باعث كاهش قانون اول و دوم مي‌شود در حالي كه در شرايط مشابه افزايش دماي ژنراتور منجر به كاهش بازده قانون اول و دوم چرخه تبريد تك اثره اجكتوري مي‌شود. نتايج همچنين بيان مي‌كند كه اجكتور سهم بالايي را در نرخ نابودي اگزرژي كل براي چرخه گكس اجكتوري به خود اختصاص مي‌دهد.

In this article, a combined GAX-ejector absorption refrigeration cycle is proposed and its performance is compared with those of combined single effect-ejector, simple GAX and single effect absorption refrigeration cycles. For the ejector, based on the Keenanʹs theory, a new model is developed and validated and then is combined with the developed models in the EES software (for simulating the processes in the cycles). After obtaining the optimum critical area ratio for the ejector, three different ejectors, with the mentioned specification, are selected for the combined GAX-ejector and combined single effect-ejector cycles. The performance of these cycles is investigated through changing their evaporator and generator temperatures. Results indicate that, at identical conditions, the COP and second law efficiency of the combined GAX-ejector cycle are around 25% and 16% higher than those of the combined single effect-ejector absorption refrigeration cycle. In addition, it is observed that as the generator temperature increases from 140 oC to170oC, the COP and second law efficiency of combined GAX-ejector cycle are maximized at a particular generator temperature. However, at similar condition, an increase in generator temperature results in a decrease of the COP and second law efficiency of combined single effect-ejector refrigeration cycle. Moreover, it is revealed that the ejector has the second highest contribution (after generator-absorber assembly) in the total exergy destruction.