Termodinamica

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Optimización del rendimiento de un motor de Joule-Brayton basado en el criterio de energía eficiente
Resumen: Los criterios de optimización adecuada para ser elegido para el diseño óptimo de las máquinas térmicas
pueden diferir en función de sus propósitos y las condiciones de trabajo. Si el diseño del motor térmico se
hecho de no conseguir un trabajo o la potencia, pero para tener el máximobeneficio de la energía, a continuación,
El objetivo del diseño es conseguir la máxima eficiencia. En este estudio, un análisis de rendimiento de nuevo
aplicado a un ciclo reversible de Joule-Brayton basado en un nuevo criterio que se propone para todo tipo
de los motores térmicos. El criterio propuesto, llamado eficiente de la energía, se define como la multiplicación
del poder por laeficiencia. Por lo tanto, este criterio considera no sólo la potencia de salida, sino también el
ciclo de la eficiencia. Maximizar la función eficiente de la energía da un compromiso entre el poder
y la eficiencia. Los resultados mostraron que los parámetros de diseño a la potencia máxima eficiencia (MEP)
condiciones de llevar a motores más eficientes que las condiciones de potencia máxima y que
elcriterio del MEP puede tener una ventaja significativa de energía en comparación con la potencia máxima
densidad de criterio.

Introducción
La máquina de Carnot propuso en 1824 trabaja en
principios reversible y produce el máximo trabajo posible para una fuente de calor que funcionan y se hunden, pero al infinitamente lenta. Su eficacia se ha utilizado como límite superior para los motores decalor real. Los estudios de alimentación de optimización de motores de calor que utilizan finito-el tiempo de análisis termodinámica fueron iniciadas por Chambadal [1] y Novikov [2] en 1957 y fueron continuadas por Curzon y Ahlborn [3] en 1975. Se extendió el ciclo de Carnot reversible al ciclo endorreversible tomando el
irreversibilidad de transferencia de calor finita de tiempo en cuenta. En1995, Sahin et al. [4] introdujo un criterio de optimización llamado la densidad de potencia máxima (mpd) análisis.Utilizando el criterio mpd, investigaron las condiciones óptimas de rendimiento para reversibles [4] y los motores irreversibles [5] Joule-Brayton calor (JB). En su estudio, que maximiza la densidad de potencia (la relación del poder con el volumen máximo específico en el ciclo) y losparámetros de diseño que se encuentran en condiciones mpd, que conducen a los pequeños y más eficientes motores JB de los motores que trabajan en
potencia máxima (MP) las condiciones. Sahin et al. [6]
también se aplica la técnica de mpd a la máquina térmica de Carnot endorreversible que puede ser considerado como un estándar de comparación teórica para todos los motores térmicos reales entermodinámica finito de tiempo y por lo tanto generalizada de los resultados de los análisis endorreversible mpd. En el pasado,
muchos estudios de optimización para motores de calor a partir
en los modelos endorreversible e irreversible se han llevado a cabo por considerar mp y condiciones mpd. El lector interesado en estas obras de optimización puede referirse a un estudio de la literatura escrita porDurmayaz et al.[7] y un estudio de optimización de Erdil [8]. Los criterios de optimización adecuada para ser elegido para el diseño óptimo de los motores de calor pueden ser diferentes en función de sus propósitos y las condiciones de trabajo. Si el diseño del motor térmico no se hizo para obtener un trabajo o la potencia, pero para tener el máximo beneficio de la energía, el objetivo del diseñoes conseguir la máxima eficiencia. Por ejemplo, el consumo de combustible es la principal preocupación para las centrales eléctricas de modo que el criterio de eficiencia térmica máxima es muy importante. Aunque para los motores de los aviones, el criterio de salida mp es significativo, para los sistemas de propulsión de los buques, tanto
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