Σχεδιασμός και μοντελοποίηση εναλλακτών θερμότητας τύπου τυπωμένου κυκλώματος και φυγοκεντρικού συμπιεστή για κύκλους ισχύους με υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα

Περίληψη

Ο κλειστός κύκλος Brayton με υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα (s-CO2) αποτελεί μία ελπιδοφόρα τεχνολογία στον τομέα της ανάκτησης θερμότητας κα στην παραγωγή ενέργειας. Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει το σχεδιασμό και την μοντελοποίηση της λειτουργίας των πιο βασικών επιμέρους τμημάτων αυτού του κύκλου, των εναλλακτών τύπου «τυπωμένου κυκλώματος» (PCHE) και του φυγοκεντρικού συμπιεστή. Στη μελέτη ερευνώνται τα όρια που μπορούν να επιτευχθούν σχετικά με την απόδοση ενός κύκλου Brayton επανασυμπίεσης με υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, πραγματοποιείται μία ενδελεχής μελέτη στο σχεδιασμό και τη μοντελοποίηση των εναλλακτών θερμότητας του συστήματος και του φυγοκεντρικού συμπιεστή. Η περίπτωση ενός κύκλου ισχύος 600 MW αναλύεται θερμοδυναμικά και τα αποτελέσματα δείχνουν πως ένας θερμικός βαθμός απόδοσης που ξεπερνά το 46% είναι δυνατό να επιτευχθεί, για θερμοκρασία εισόδου στο στρόβιλο 830 Κ. Το υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα μεταβάλλει ιδιαί ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

The closed loop Brayton cycle using supercritical carbon dioxide (s-CO2) is a promising technology for waste heat recovery and power production. This thesis presents the design and performance modeling of the most critical cycle components, namely the printed-circuit heat exchangers and the centrifugal compressor. The attainable limits of recompression Brayton cycle efficiency, using supercritical carbon dioxide, are investigated. A comprehensive study on the design and modeling of printed-circuit heat exchangers and the centrifugal compressor is used to achieve this goal. A case study of a thermodynamic analysis is used for a power cycle with a thermal load of 600 MW. The results indicate that thermal efficiency figures exceeding 46% are possible for a turbine inlet temperature of 830 K. The supercritical carbon dioxide varies abruptly its properties, particularly close to the critical point. Therefore, a split cycle with recompression is used to reduce the entropy generation. The des ...
περισσότερα
Η διατριβή είναι δεσμευμένη από τον συγγραφέα  (μέχρι και: 6/2022)
Το πλήρες κείμενο της διατριβής είναι διαθέσιμο σε έντυπη μορφή από τη Βιβλιοθήκη Επιστήμης και Τεχνολογίας του ΕΚΤ
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/45657
ND
45657
Εναλλακτικός τίτλος
Design and modeling of printed - circuit heat exchangers and centrifugal compressors for supercritical carbon dioxide
Συγγραφέας
Γκούντας, Απόστολος Αντώνιος
Ημερομηνία
2019
Ίδρυμα
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Σχολή Πολυτεχνική. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Εργαστήριο Θερμοδυναμικής και θερμικών Μηχανών
Εξεταστική επιτροπή
Σταματέλλος Αναστάσιος
Κάλφας Ανέστης
Χαραλάμπους Γεώργιος
Γιαννάκογλου Κυριάκος
Μαθιουδάκης Κωνσταντίνος
Τουρλιδάκης Αντώνιος
Pachidis Vassilios
Επιστημονικό πεδίο
Μηχανική & Τεχνολογία
Επιστήμες Μηχανολόγου Μηχανικού
Λέξεις-κλειδιά
Κλειστός κύκλος Brayton; Σχεδιασμός ενεργειακών συστημάτων; Υπερκρίσιμο διοξειδίο του άνθρακα; Εναλλάκτες θερμότητας; Φυγοκεντρικός συμπιεστής; Θεώρηση πραγματικού αερίου; Υπολογιστική ρευστοδυναμική; Συμπύκνωση ρευστού
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Ελληνικά
Άλλα στοιχεία
198 σ., εικ., πιν., σχημ., γραφ.