Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / MATLAB / Таҳлили эксергетикии неругоҳи барқи даври омехта бо истифода аз сӯзишвориҳои гуногун ва системаҳои энергияи геотермалӣ барои оптимизатсия: таҳлили симулятсияи MATLAB
MATLAB

Таҳлили эксергетикии неругоҳи барқи даври омехта бо истифода аз сӯзишвориҳои гуногун ва системаҳои энергияи геотермалӣ барои оптимизатсия: таҳлили симулятсияи MATLAB

Дар таҳқиқот сӯзишвории Naphthalene, CNG, LNG ва Kerosene; таносубҳои ҳаво/сӯзишвории 50, 55 ва 60; таносубҳои гуногуни фишори компрессор; ҳароратҳои вуруди турбинаи 1400–1600 K ва равиши fraction bypass, ки дар он як қисми гази гарми камераи сӯзиш бевосита ба HRSG равона мешавад, бо MATLAB моделсозӣ шудаанд.

24/08/2026  Veri Anla 14 боздид
Таҳлили эксергетикии неругоҳи барқи даври омехта бо истифода аз сӯзишвориҳои гуногун ва системаҳои энергияи геотермалӣ барои оптимизатсия: таҳлили симулятсияи MATLAB

Дар таҳқиқот сӯзишвории Naphthalene, CNG, LNG ва Kerosene; таносубҳои ҳаво/сӯзишвории 50, 55 ва 60; таносубҳои гуногуни фишори компрессор; ҳароратҳои вуруди турбинаи 1400–1600 K ва равиши fraction bypass, ки дар он як қисми гази гарми камераи сӯзиш бевосита ба HRSG равона карда мешавад, бо MATLAB моделсозӣ шудаанд. Тибқи натиҷаи асосии манбаъ, татбиқи bypass дар бисёр нуқтаҳои корӣ кори умумии соф ва самаранокии энергия/эксергияро нисбат ба ҳолати бе bypass баланд мебардорад. Дар таҳлили AFR=50, LNG дар минтақаҳои маҳдуд, вале қавии кори оптималӣ натиҷаҳои баландтарин медиҳад; масалан, барои TIT=1400 K ва равиши bypass манбаъ кори софи оптималии 441,5852 kJ/kg ва самаранокии оптималии энергетикии %45,5888-ро гузориш медиҳад. Дар таҳлилҳои геотермалӣ бошад, дида мешавад, ки фишор, ҳарорати муҳит, ҳарорати манбаъ, диаметри чоҳ, дебити ҷараён ва permeabilite ба ҷараёни оптималии масса, тавлиди энтропия ва бозёфти эксергия таъсири назаррас доранд. Муҳимтарин маҳдудияти тафсир ин аст, ки ҳамаи ин натиҷаҳо ба моделҳои назариявӣ/ададии асосёфта ба MATLAB такя мекунанд ва версияи боршуда аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст.

Аз нигоҳи MATLAB, таҳқиқот хеле омӯзанда аст; зеро он нисбат ба ҳалли як муодила равиши хеле васеътарро истифода мебарад: як сӯзишворӣ интихоб мешавад, таносуби ҳаво/сӯзишворӣ тағйир дода мешавад, таносуби фишор скан карда мешавад, ҳиссаи bypass тағйир дода мешавад, ҳолатҳои термодинамикӣ ҳисоб мешаванд, нишондиҳандаҳои энергия ва эксергия ба даст оварда мешаванд, нуқтаҳои оптималии кор муайян карда мешаванд ва натиҷаҳо бо шумораи зиёди графикҳои хаттӣ, сутунӣ ва сатҳҳои сеандоза муқоиса мегарданд.

Фарқи байни таҳлили энергия ва таҳлили эксергия чист?

Таҳлили энергия асосан миқдори энергияи воридшаванда ва хориҷшавандаро дар система пайгирӣ мекунад. Аз нуқтаи назари қонуни якуми термодинамика энергия нобуд намешавад; танҳо шаклашро иваз мекунад.

Таҳлили эксергия бошад, ба саволи дигаре посух медиҳад:

“Чӣ қадар аз ин энергия бо назардошти шароити муҳит воқеан метавонад ба кор табдил ёбад ва чӣ қадар аз ин потенсиал бар асари бебозгаштӣ аз даст меравад?”

Аз ин рӯ, таҳлили эксергия махсусан дар равандҳои:

  • сӯзиш,
  • фишурдасозӣ,
  • васеъшавӣ,
  • мубодилаи гармӣ,
  • конденсатсия,
  • насоскашӣ

метавонад нишон диҳад, ки сифати термодинамикӣ дар куҷо коҳиш меёбад.

Тавозуни умумии эксергияи таҳқиқоти манбаъ чунин аст:

\[ Ex_Q+\sum_i \dot m_i e_i ======================== \sum_e \dot m_e e_e+Ex_W+Ex_D \]

ба ин шакл ифода шудааст.

Дар ин ҷо \(Ex_D\) нобудшавии эксергия-ро дар система ифода мекунад.

\[ Ex_D=T_0S_{gen} \]

ин вобастагӣ робитаи асосиро байни нобудшавии эксергия ва тавлиди энтропия муайян мекунад. Бо зиёд шудани тавлиди энтропия, қисми бештари потенсиали энергияи қобили истифода аз байн меравад.

Самаранокии эксергия чӣ гуна муайян шудааст?

Манбаъ самаранокии эксергетикӣ ё ратсионалиро:

\[ \eta_{ex}=\frac{Ex_P}{Ex_F} \]

ба ин шакл муайян мекунад.

\(Ex_P\) эксергияи маҳсулоти дилхоҳро, \(Ex_F\) бошад эксергияи сӯзишворӣ/манбаъеро, ки барои тавлиди ин маҳсулот истифода шудааст, ифода мекунад.

Ғайр аз ин, таносуби нобудшавии эксергия:

\[ y_D=\frac{Ex_D}{Ex_f} \]

муайян карда мешавад. Ин қимат барои муқоисаи аҳамияти нисбии ҷузъҳои гуногуни неругоҳ дар талафоти умумӣ истифода мешавад.

Неругоҳи барқи даври омехта чӣ гуна кор мекунад?

CCPP-и асосии таҳқиқот аз якҷояшавии ду даври асосӣ иборат аст:

  1. Даври турбинаи газӣ
  2. Даври турбинаи буғӣ

Дар қисми турбинаи газӣ ҳаво дар компрессор фишурда мешавад, дар камераи сӯзиш бо сӯзишворӣ омехта шуда ба ҳарорати баланд мерасад ва дар турбинаи газӣ васеъ шуда кори механикӣ ҳосил мекунад.

Дар турбинаи газии кушодаи маъмулӣ гази ихроҷии ҳанӯз ҳарораташ баланд метавонад ба атмосфера партофта шавад. Бартарии асосии даври омехта аз он иборат аст, ки ин гармӣ бори дуюм истифода мешавад.

Газҳои ихроҷии турбинаи газӣ ба Heat Recovery Steam Generator — HRSG фиристода мешаванд. HRSG энергияи гази гарми ихроҷиро ба об дода буғ ҳосил мекунад. Буғ дар турбинаи дуюм васеъ шуда қувваи иловагӣ истеҳсол мекунад.

Ҳамин тавр кӯшиш мешавад, ки потенсиали гармии ҳамон як вуруди сӯзишворӣ дар ду марҳила истифода шавад.

Системаи тағйирёфтаи bypass дар таҳқиқот чист?

Яке аз нуқтаҳои хоси таҳқиқот дар мақола ин аст, ки ба ҷойи аз турбинаи газӣ гузаронидани тамоми гази гарми аз камераи сӯзиш баромада, қисми муайяни он ба HRSG равона карда мешавад.

Дар манбаъ ҳиссаи bypass:

\[ z_a=0:0.1:0.5 \]

ва ҳиссае, ки ба турбинаи газӣ идома медиҳад:

\[ z=1-z_a \]

ба ин шакл муайян шудаанд.

Масалан, агар ба таври консептуалӣ \(z_a=0.2\) интихоб шавад, қисми муайяни ҷараёни аз камераи сӯзиш баромада дар модел ба тарафи HRSG ва қисми боқимондаи \(z=0.8\) ба тарафи турбинаи газӣ дода мешавад.

Ҳадафи асосии муаллиф ин аст, ки бе сӯзондани сӯзишвории иловагӣ барои HRSG, бо истифода аз як қисми гази ҳарорати баланде, ки аллакай дар камераи сӯзиш мавҷуд аст, шароити зарурии буғ ба вуҷуд оварда шавад.

Чаро ин равиш масъалаи оптимизатсияро ба вуҷуд меорад?

Фиристодани қисми бештари гази гарм ба HRSG метавонад барои даври буғӣ муфид бошад; аммо ҳамон газ дигар дар турбинаи газӣ васеъ шуда кор истеҳсол намекунад. Аз ин рӯ, қимати bypass-ро бе маҳдудият зиёд кардан мумкин нест.

Модели MATLAB тавассути скан кардани:

  • сӯзишвориҳои гуногун,
  • таносубҳои ҳаво/сӯзишворӣ,
  • таносубҳои фишор,
  • ҳиссаҳои bypass,
  • ҳароратҳои вуруди турбина

мувозинати байни даври газӣ ва даври буғиро меомӯзад.

Verianla Live: занҷири ҳисоббарории MATLAB-и таҳқиқоти манбаъ

Ин раванд намоиши тавзеҳиест, ки аз мантиқи ҳисобии муодилаҳо, сканҳои параметрӣ, ҷадвалҳо ва графикҳои дар манбаъ додашуда сохта шудааст; он коди аслии MATLAB-и таҳқиқот нест.

МарҳилаАмали ҳисобшуда дар манбаъМаъно аз нигоҳи MATLAB
1. Интихоби сӯзишворӣNaphthalene, CNG, LNG ё Kerosene ва қимати мувофиқи LHV интихоб мешавад.Хусусиятҳои сӯзишворӣ ба вурудҳои ҳисоб таъин мешаванд.
2. Шарти корӣAFR, таносуби фишор ва TIT муайян мешаванд.Комбинатсияи мувофиқи скани параметрӣ сохта мешавад.
3. Даври газӣҲарорат, кор ва самаранокии компрессор ва турбинаи газӣ ҳисоб карда мешаванд.Ҳолати термодинамикии даври якум ҳал мешавад.
4. Тақсимоти bypassza=0–0,5 ва z=1−za татбиқ мешаванд.Муайян карда мешавад, ки ҷараёни газ дар модел байни турбина ва HRSG чӣ гуна тақсим мешавад.
5. HRSG ва даври буғӣАз гармии партовӣ/bypass дебити буғ ва кори турбинаи буғӣ ҳисоб мешаванд.Бозёфти энергияи даври дуюм муайян мешавад.
6. Таҳлили энергияWorknet ва нишондиҳандаҳое, ки дар манбаъ ҳамчун Efficiency1/2/3 муайян шудаанд, ҳисоб мешаванд.Самаранокии қонуни якум муқоиса мешавад.
7. Таҳлили эксергияНобудшавии эксергия, yD ва ηex муайян карда мешаванд.Бебозгаштӣ ва самаранокии қонуни дуюм арзёбӣ мешаванд.
8. Скани параметрӣҲамаи таносубҳои фишор, сӯзишвориҳо ва шароити корӣ такрор мешаванд.Массивҳо/натиҷаҳои ҷадвалӣ сохта мешаванд.
9. Интихоби оптимумНуқтаҳои кории дорои баландтарин Worknet ва самаранокӣ муайян мешаванд.Аз массивҳои натиҷаи MATLAB нуқтаи оптималӣ интихоб мешавад.
10. ВизуализатсияКаҷҳои таносуби фишор, самаранокӣ, Worknet ва эксергия сохта мешаванд.Бо графикҳои натиҷавии 2B ва 3B тафсири муҳандисӣ анҷом дода мешавад.
 

Параметрҳои асосии вуруди CCPP дар манбаъ

ПараметрҚимат / диапазон
Фишори ҳавои муҳит1,013 bar
Ҳарорати ҳавои муҳит288 K
PPTD10 K
Таносуби фишори компрессор4–20; дар баъзе таҳқиқоти TIT то 30 васеъ карда шудааст
Фишори HRSG30–110 bar
Коҳиши фишори камераи сӯзиш%7
Фишори конденсатор0,07 bar
Самаранокии сӯзиш%98
Самаранокии изоэнтропии турбинаи газӣ%88
Самаранокии турбинаи буғӣ%87
Самаранокии компрессор%86
TIT1400–1600 K
Ҳиссаи хушкии буғ≥0,88
Ҳиссаи bypassza=0,0–0,5

Қиматҳои LHV-и чор сӯзишворӣ

СӯзишворӣLHV-и истифодашуда дар манбаъ
Naphthalene43.963,5 kJ/kg
CNG46.900 kJ/kg
LNG49.400 kJ/kg
Kerosene43.000 kJ/kg

Дар байни ин чор қимати вурудӣ LNG баландтарин арзиши гармии поёнӣ дорад. Аммо натиҷаи модел танҳо аз LHV муайян намешавад; таносуби фишор, TIT, AFR, ҳиссаи bypass ва шароити HRSG низ ба самаранокии ниҳоӣ таъсир мерасонанд.

Нобудшавии эксергия дар компрессор чӣ гуна ҳисоб шудааст?

\[ Ex_{D,AC}=Ex_1-Ex_2+W_{AC} \]

ва бо ифодаи алтернативии энтропия:

\[ Ex_{D,AC} ========= m_aT_0 \left[ C_{pa}\ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right) ------------------------------------- R\ln\left(\frac{P_2}{P_1}\right) \right]. \]

Ин муодила тағйири ҳарорат ва фишорро бо ҳисоб кардани бебозгаштӣ дар компрессор мепайвандад.

Чаро MATLAB гармии хоси вобаста ба ҳароратро истифода мебарад?

Дар манбаъ гармии хоси ҳаво доимӣ қабул нашуда, ҳамчун функсияи полиномии ҳарорат ҳисоб шудааст:

\[ C_{pa} ====== 1.048 -\frac{3.38T}{10^4} +\frac{9.45T^2}{10^7} -\frac{5.49T^3}{10^{10}} +\frac{7.92T^4}{10^{14}}. \]

Ин навъи муодила барои MATLAB хеле мувофиқ аст. Барои ҳар як таносуби фишор, вақте ҳарорати нав ҳисоб мешавад, бо истифода аз ҳамон ҳарорат \(C_{pa}\)-и нав низ ба таври автоматӣ ҳисоб карда мешавад.

Эксергияи химиявии сӯзишворӣ

\[ ex_f=\xi LHV \]

ва барои таркиби гидрокарбонии \(C_xH_y\):

\[ \xi === 1.033+ 0.0169\frac{y}{x} ----------------- \frac{0.0698}{x}. \]

Сипас тавозуни эксергияи камераи сӯзиш:

\[ Ex_{D,CC}=Ex_2-Ex_3+Ex_f \]

ифода шудааст.

Нобудшавии эксергия дар турбинаи газӣ

\[ Ex_{D,GT}=Ex_3-Ex_4-W_{GT}. \]

Манбаъ онро инчунин бар асоси тағйири энтропия:

\[ Ex_{D,GT} ========= m_gT_0 \left[ C_{pg}\ln\left(\frac{T_4}{T_3}\right) ------------------------------------- R\ln\left(\frac{P_4}{P_3}\right) \right] \]

ба ин шакл пешниҳод мекунад.

Нақши термодинамикии HRSG

HRSG энергияро аз гази гарми ихроҷии аз турбинаи газӣ омада ё аз гази гарми bypass-шуда дар системаи тағйирёфта ба тарафи об/буғ мегузаронад.

Манбаъ тавозуни энергияро:

\[ m_gC_{pg}(T_4-T_{e,stack}) ========================== m_s(h_{e,st}-h_{i,st}) \]

ба ин шакл ифода мекунад.

Ин муодила робитаи муҳимеро мустақиман нишон медиҳад: энергияи гумкардаи гази ихроҷӣ дар HRSG ба афзоиши энталпия дар тарафи буғ вобаста аст.

Чаро ҳарорати stack муҳим аст?

Манбаъ таъкид мекунад, ки ҳарорати дудбаро худсарона паст карда намешавад. Ҳарорати хеле паст ба мушкилоти конденсатсия ва дар сӯзишвориҳои дорои сулфур ба хатари зангзании вобаста ба нуқтаи шабнами кислотаи сулфат пайваст карда мешавад. Ҳадди болоӣ бошад, бо параметрҳои тарроҳӣ, аз ҷумла сатҳҳои фишори HRSG, pinch-point temperature difference ва ҳарорати оби ғизоӣ алоқаманд аст.

Санҷиши дурустии модели MATLAB

Муаллиф натиҷаҳои MATLAB-и худро бо ду таҳқиқоти қаблан нашршуда муқоиса мекунад.

Ҳарорати гази ихроҷии турбинаи газӣ бо натиҷаҳои Almajali ва ҳамкоронаш муқоиса шудааст; нишон дода шудааст, ки дар ҳароратҳои вуруди турбинаи 1100 K, 1400 K ва 1700 K бо зиёд шудани таносуби фишор тамоюли паст шудани ҳарорати ихроҷ монанд аст.

Дар санҷиши дурустӣ бо Ashutosh ва ҳамкоронаш бошад:

  • нобудшавии хоси эксергия,
  • самаранокии эксергия,
  • кори хос

дар диапазони таносуби фишори 12–21 муқоиса шудаанд ва манбаъ фарқияти натиҷаҳоро тақрибан дар ҳудуди %5 тавсиф мекунад.

Ин санҷиш муҳим аст; аммо он ченкунии мустақили таҷрибавии неругоҳ нест. Ин муқоисаи моделҳои MATLAB бо тамоюлҳо ва қиматҳои таҳқиқоти дигари ҳисоббарорӣ мебошад.

Ҳарорати муҳит ба компрессор чӣ гуна таъсир мекунад?

Манбаъ муносибати байни кори хоси компрессор ва нобудшавии эксергияро дар ҳароратҳои муҳити 288 K ва 306 K дар графикҳои ҷудогона меомӯзад.

Паёми умумии графикҳо ин аст, ки бо зиёд шудани кори фишурдасозӣ нобудшавии эксергия зиёд мешавад ва дар ҳарорати баландтари муҳит каҷи самаранокӣ тағйир меёбад. Дар қисми натиҷаҳои таҳқиқот махсусан гуфта мешавад, ки ҳарорати баланди муҳит дар шароити тобистон метавонад тавлиди бебозгаштӣ дар системаро, аз ҷумла HRSG, зиёд кунад.

Натиҷаи оптималии эксергияи чор сӯзишворӣ барои AFR=50

Манбаъ дар Figure 7 самаранокиҳои оптималии эксергияи CCPP-ро барои чор сӯзишворӣ дар AFR=50 ва таҳлили марбут ба bypass бевосита пешниҳод мекунад.

Verianla Live: самаранокиҳои оптималии эксергия, ки дар манбаъ барои AFR=50 гузориш шудаанд

Қиматҳо аз тавзеҳи Figure 7-и таҳқиқот гирифта шудаанд.

СӯзишворӣСамаранокии оптималии эксергия (%)Таносуби фишор
Naphthalene39,004
CNG43,1616
LNG45,168
Kerosene38,784
 

Дар ин маҷмӯи додаҳои манбаъ баландтарин самаранокии оптималии эксергия барои LNG бо %45,16 ва дар таносуби фишори 8 гузориш шудааст.

Чаро LNG дар таҳқиқот пешсаф аст?

Яке аз арзёбиҳои асосии муаллиф дар қисми натиҷаҳо ин аст, ки LNG дар комбинатсияҳои гуногуни AFR нисбат ба Naphthalene, Kerosene ва CNG дар бисёр нуқтаҳои оптималии кор кори соф ва самаранокии баландтар медиҳад.

Аммо ин натиҷа ба:

  • LHV-ҳои истифодашуда дар манбаъ,
  • таносубҳои фишори муайяншуда,
  • диапазони TIT,
  • фарзияи bypass,
  • муодилаҳои термодинамикии истифодашуда

вобаста аст. Он набояд ҳамчун тартиббандии умумӣ ва мутлақи сӯзишвориҳо барои ҳамаи неругоҳҳои воқеӣ тафсир шавад.

AFR=50, TIT=1400 K: bypass кори софро чӣ гуна тағйир медиҳад?

Verianla Live: муқоисаи Worknet-и оптималии CCPP дар TIT=1400 K

Қиматҳои манбаъ дар тавзеҳи Figure 8(a) истифода мешаванд.

СӯзишворӣБе bypass: Worknet-и оптималӣ (kJ/kg)Таҳлили bypass: Worknet-и оптималӣ (kJ/kg)
Naphthalene329,11298337,4907
CNG343,8811420,7878
LNG345,1125441,5852
Kerosene324,3359326,4231
 

Дар манбаъ афзоиши Worknet-и оптималӣ дар равиши bypass махсусан барои CNG ва LNG равшан аст.

Барои TIT=1400 K ва AFR=50 нуқтаҳои кории манбаъ бе татбиқи bypass чунинанд:

  • Naphthalene: 329,11298 kJ/kg, PR=20
  • CNG: 343,8811 kJ/kg, PR=16
  • LNG: 345,1125 kJ/kg, PR=12
  • Kerosene: 324,3359 kJ/kg, PR=22

гузориш шудаанд.

Дар скани бо bypass бошад:

  • Naphthalene: 337,4907 kJ/kg, PR=18
  • CNG: 420,7878 kJ/kg, PR=16
  • LNG: 441,5852 kJ/kg, PR=12
  • Kerosene: 326,4231 kJ/kg, PR=18

қиматҳо дода шудаанд.

Самаранокии оптималии энергетикӣ дар TIT=1400 K

Verianla Live: самаранокии оптималии энергетикӣ дар TIT=1400 K

СӯзишворӣБе bypass (%)Таҳлили bypass (%)
Naphthalene38,180839,1507
CNG37,3940,3099
LNG35,62945,5888
Kerosene38,467738,7153
 

Дар ин шароити манбаъ баландтарин самаранокии оптималии энергетикӣ дар таҳлили bypass барои LNG бо %45,5888 аст.

Самаранокии оптималии эксергия дар TIT=1400 K

СӯзишворӣБе bypass (%)Таҳлили bypass (%)
Naphthalene36,019636,9139
CNG35,27738,097
LNG33,612338,5010
Kerosene36,290336,5239

Ин ҷадвал хеле равшан нишон медиҳад, ки самаранокии энергетикӣ ва самаранокии эксергия як миқдор нестанд. Дар манбаъ қиматҳои бар асоси энергия умуман аз қиматҳои бар асоси эксергия баландтаранд.

TIT=1600 K чиро тағйир медиҳад?

Вақте скани таносуби фишори таҳқиқот то 1600 K бардошта мешавад, он то таносубҳои фишори баланд васеъ мегардад.

Дар ҳолати бе bypass манбаъ қиматҳои зерини Worknet-и оптималиро медиҳад:

СӯзишворӣWorknet-и оптималӣ (kJ/kg)PR
Naphthalene346,732830
CNG377,153430
LNG403,052230
Kerosene336,751430

Дар скани bypass бошад, манбаъ:

СӯзишворӣWorknet-и оптималӣ (kJ/kg)PR-и дар манбаъ додашуда
Naphthalene336,871222
CNG420,787816
LNG462,923530
Kerosene325,751122

қиматҳоро пешниҳод мекунад.

Қимати 462,9235 kJ/kg барои LNG дар ин муқоисаи махсус баландтарин Worknet-и оптималии гузоришшуда миёни чор сӯзишворӣ аст.

Самаранокии энергетикӣ дар TIT=1600 K

Манбаъ дар ҳолати бе bypass барои CNG қимати %41,0124, барои LNG %41,6106 ва барои Kerosene %39,940-ро дар PR=30 гузориш медиҳад. Азбаски қимати Naphthalene дар матни манбаъ ба шакли вайроншудаи “40.2229.1803” навишта шудааст, дар ин ҷо ҳамчун қимати дақиқи ислоҳшуда пешниҳод намешавад.

Дар скани bypass:

  • Naphthalene: %39,1446,
  • CNG: %45,7573,
  • LNG: %47,79,
  • Kerosene: %38,715

қиматҳо гузориш шудаанд.

Дар ин муқоиса баландтарин самаранокии энергетикӣ боз ҳам барои LNG бо %47,79 аст.

Самаранокии эксергия дар TIT=1600 K

Дар шароити бе bypass:

  • Naphthalene: %37,9461,
  • CNG: %38,6910,
  • LNG: %39,6910,
  • Kerosene: %37,6795

қиматҳо барои PR=30 гузориш шудаанд.

Дар таҳлили bypass матни манбаъ барои Naphthalene %36,9346, барои CNG тақрибан %38,0977, барои LNG %45,0865 ва барои Kerosene %36,5239 медиҳад. Аммо азбаски дар ин қисм баъзе таносубҳои оптималии фишор бо ҷумлаи ҷамъбастии баъдӣ пурра мувофиқат намекунанд, нуқтаҳои фишор бояд бо нигоҳ доштани номувофиқии манбаъ тафсир шаванд.

Чаро AFR=55 ва AFR=60 низ алоҳида иҷро шудаанд?

Таносуби ҳаво/сӯзишворӣ яке аз параметрҳои асосии вурудӣ мебошад, ки ба миқдори ҳаво дар камераи сӯзиш ва аз ин роҳ ба ҳароратҳои давр, дебити газ ва иқтидори гармие, ки метавонад ба HRSG бирасад, таъсир мерасонад.

Аз ин рӯ, манбаъ танҳо бо AFR=50 маҳдуд нашуда, ҳамаи сӯзишвориҳоро барои AFR=55 ва 60 низ скан кардааст.

Дар натиҷаҳои AFR=55:

  • Кори умумии софи bypass-дори CNG дар таносубҳои баланди фишор зиёд мешавад.
  • Барои Naphthalene саҳми даври буғӣ махсусан дар таносубҳои пасттари фишор назаррас боқӣ мемонад.
  • Барои Kerosene пас аз таносубҳои муайяни фишор саҳми даври буғӣ дар ҷадвалҳои манбаъ ба сифр мефарояд.
  • Барои LNG натиҷаҳои кор то таносуби фишори 18 дода шудаанд ва сохтори bypass-дор дар бисёр нуқтаҳо натиҷаи умумиро баланд мекунад.

Дар натиҷаҳои AFR=60 бошад, манбаъ нишон медиҳад, ки дар бисёр сӯзишвориҳо бо зиёд шудани таносуби фишор саҳми даври газӣ зиёд мешавад; аммо саҳми даври буғӣ дар баъзе комбинатсияҳои сӯзишворӣ ва фишор ба сифр мефарояд.

Ин рафтор ба он вобаста аст, ки шарти тавлиди буғи истифодашуда дар манбаъ:

\[ T_x>813,K \]

ва маҳдудиятҳои иловагии ҳарорати вобаста иҷро мешаванд ё не.

Аз нигоҳи MATLAB “Worknet2-и сифрбаромада” чӣ маъно дорад?

Ин рафтори ҷадвал набояд ҳамчун хатои MATLAB муаррифӣ шавад. Дар модели манбаъ тавлиди буғ ба ифодаи шартии муайян пайваст шудааст. Вақте шарт иҷро намешавад, саҳми даври буғӣ метавонад дар ҳисоб фаъол набошад ва дар ҷадвали натиҷа сифр намоён шавад.

Ин намунаи истифодаи маъмулии мантиқи ҳисобкунии шартӣ дар моделҳои муҳандисӣ дар MATLAB аст:

Агар шарти физикӣ иҷро шавад, даври буғиро ҳисоб кун; агар иҷро нашавад, ин саҳмро фаъол накун.

Аммо азбаски манбаи боршуда рӯйхати коди MATLAB-ро нишон намедиҳад, дар ин ҷо коди воқеӣ ба шакли блоки if сохтаву илова нашудааст.

Қисми дуюми асосии таҳқиқот: системаи геотермалӣ

Дар нимаи дуюми таҳқиқот масъала дар миқёси комилан дигар баррасӣ мешавад. Оби хунук аз як чоҳи тазриқӣ ба обанбори гарм ва ковок фиристода мешавад ва обе, ки дар зери замин гарм шудааст, аз чоҳи дигар истеҳсол мегардад.

Манбаъ геометрияи асосии обанборро чунин муайян мекунад:

ПараметрҚимат
Дарозии обанбор1000 m
Паҳнои обанбор1000 m
Ғафсии қабати ковок50 m
Дебити асосии об100/3600 m³/s
Муҳлати лоиҳа30×365×24×3600 s
Диаметри асосии чоҳ0,25 m

ба ҳамин шакл муайян шудааст.

Гармии гирифташуда аз оби геотермалӣ

\[ q=Q\rho_wC_{pw}(T_h-T_c). \]

Ин муодила хеле омӯзанда аст. Қувваи гармие, ки аз манбаи геотермалӣ гирифта мешавад, бо се омили асосӣ зиёд мегардад:

  • дебити об \(Q\),
  • гармии хоси об \(C_{pw}\),
  • фарқи ҳарорат байни оби гарм ва хунук \(T_h-T_c\).

Чаро қувваи насос ба ҳисоби эксергия дохил мешавад?

Гузаронидани об аз обанбори зеризаминӣ ройгон нест. Барои он ки моеъ талафоти фишорро дар чоҳ ва муҳити ковок паси сар кунад, кори насос лозим аст.

Равиши манбаъ барои талафоти умумии фишор:

\[ \Delta p=2\Delta p_{well}+\Delta p_{pm} \]

ба ин шакл аст.

Пастшавии фишор дар муҳити ковок бо равиши Darcy:

\[ \Delta p_{pm}=\frac{u\mu_wr}{k} \]

ба ин шакл дода шудааст.

Дар ин ҷо \(k\) permeabilite мебошад. Агар permeabilite паст бошад, гузаштани об аз санги ковок душвортар буда, талаботи насоскашӣ метавонад бештар шавад.

Омили Carnot ва эксергияи геотермалӣ

\[ \eta_C=1-\frac{T_C}{T_h} \]

ва қисми гармии геотермалӣ, ки ҳадди аксар метавонад ба кор табдил дода шавад:

\[ Ex_w=\eta_C q \]

ба ин шакл моделсозӣ шудааст.

Маънои асосӣ чунин аст: 1 MW энергияи гармӣ ва 1 MW эксергия як чиз нестанд. Ҳар қадар ҳарорати манбаъ ба ҳарорати муҳит наздик шавад, ҳамон қадар потенсиали гирифтани кори механикӣ аз ин энергияи гармӣ коҳиш меёбад.

Recovery factor

Манбаъ recovery factor-ро:

\[ R=\frac{Ex_w-Ex_p}{Ex_w} \]

ба ин шакл муайян мекунад.

Дар ин ҷо талаботи эксергияи насоскашӣ аз эксергияи назариявии геотермалӣ тарҳ карда мешавад. Ҳамин тавр на танҳо миқдори гармии аз зери замин гирифташуда, балки миқдори манбаи механикӣ/электрикии сарфшуда барои гирифтани ин гармӣ низ ба ҳисоб гирифта мешавад.

Равиши партоби CO₂

Манбаъ барои метан:

\[ e_{methane} =========== # \frac{M_{CO_2}}{Ex_{CH_4}} # \frac{0.44}{800} 0.055\times10^{-3} \]

ин ифодаро медиҳад.

Муносибати CO₂ барои як воҳиди энергияи геотермалӣ бошад:

\[ C_{geothermal} ============== \frac{Ex_pe_{methane}}{Ex_w} \]

ба ин шакл муайян шудааст.

Аммо азбаски дар таҳқиқот барои ҳамаи шароит як қимати ягонаи ниҳоии партоби CO₂ гузориш нашудааст, Verianla рақами нави партобро ҳисоб карда, ҳамчун натиҷаи манбаъ пешниҳод накардааст.

Системаи гибридии офтобӣ-геотермалӣ

Схемаи Figure 11-и таҳқиқот тарҳи гибридиро нишон медиҳад, ки аз чоҳи истеҳсолӣ, evaporator, preheater, recuperator, конденсатори бо ҳаво хунукшаванда, турбина ва коллекторҳои офтобӣ иборат аст.

Системаи офтобӣ дар қисми superheating гармии иловагӣ медиҳад; даври геотермалӣ бошад, энергияи аз обанбор гирифташударо ҳамчун манбаи асосии гармӣ истифода мебарад.

Чаро адади Reynolds дар ин қадар график истифода шудааст?

Адади Reynolds параметри беандозаест, ки бо реҷаи ҷараён ва рафтори интиқол алоқаманд аст. Манбаъ адади Reynolds-ро дар графикҳои MATLAB ҳамроҳ бо:

  • ҷараёни оптималии беандозаи масса,
  • адади ҳадди ақали тавлиди энтропия,
  • диаметри оптималии берунӣ,
  • геометрияи оптималӣ \(L/r_h\)

меомӯзад.

Скани фишор

Манбаъ диапазони фишори 8000–12000 kPa-ро меомӯзад. Дар графикҳо вурудҳои гуногун, аз ҷумла:

  • масоҳати \(A=0,01\), 0,0125 ва 0,015 m²,
  • параметри ҷараёни массаи \(G=5200\), 7200 ва 9200 kg/(s·m²)

истифода мешаванд.

Мувофиқи ҷамъбасти муаллиф, зиёд шудани фишор дар бисёр шароит ҷараёни оптималии масса ва адади ҳадди ақали тавлиди энтропияро коҳиш медиҳад. Дар комбинатсияҳои дигари геометрӣ рафтор мураккабтар аст.

Ҳангоми зиёд шудани масоҳати буриш чӣ рӯй медиҳад?

Манбаъ дар шарҳи Figure 12 мегӯяд, ки ҳангоми зиёд шудани масоҳат аз 0,01 m² то 0,015 m² дар баъзе шароити ҷараёни оптималии масса адади ҳадди ақали тавлиди энтропия кам мешавад.

Ин як оптимизатсияи тарроҳист, ки нишон медиҳад ҳамон сохтори дебит/ҷараён метавонад дар геометрияҳои гуногуни буриш бебозгаштиҳои гуногун ба вуҷуд оварад.

Геометрияи оптималӣ \(L/r_h\)

Манбаъ танҳо диаметр ё дарозиро интихоб намекунад, балки таносуби геометриро низ:

\[ \frac{L}{r_h} \]

меомӯзад.

Дар Figure 13 ин геометрияи оптималӣ бо ҳадди ақали тавлиди энтропия ва адади Reynolds муқоиса шудааст.

Чаро ҳарорати муҳит дар системаи геотермалӣ низ муҳим аст?

Манбаъ ҳарорати муҳитро тақрибан дар диапазони 10–40 °C скан мекунад. Барои Temperature gradient қиматҳои:

  • 2,4 °C/100 m,
  • 3,6 °C/100 m,
  • 4,8 °C/100 m

муқоиса мешаванд.

Мувофиқи натиҷаҳои модел, ҳангоми зиёд шудани ҳарорати муҳит дар баъзе шароит:

  • ҷараёни оптималии масса кам мешавад,
  • диаметри оптималии берунӣ тағйир меёбад/кам мешавад,
  • ҳадди ақали тавлиди энтропия зиёд мешавад.

Ин тамоюл дар ҳамаи графикҳо якхела нест ва дар ҷумлаҳои натиҷавии манбаъ низ баъзе ифодаҳои ба ҳам мухолиф мавҷуданд; бинобар ин, набояд умумӣ карда шавад, ки ҳамаи комбинатсияҳои параметрӣ натиҷаи яксамт медиҳанд.

Таъсири дарозии қубур/мубодилагари гармӣ

Манбаъ диапазони \(L=80–120\) m-ро меомӯзад.

Мувофиқи ҷамъбасти натиҷаҳои муаллиф, бо зиёд шудани дарозӣ:

  • ҷараёни оптималии масса зиёд мешавад,
  • диаметри оптималии берунӣ зиёд мешавад,
  • ҳадди ақали тавлиди энтропия кам мешавад.

Ин натиҷа дар доираи параметрҳои модели омӯхташуда ба даст омадааст.

Таъсири ҳарорати манбаи геотермалӣ

Дар графикҳо ҳарорати манбаи геотермалӣ ба таври равшан чунин муқоиса шудааст:

  • 110 °C,
  • 135 °C,
  • 160 °C

муқоиса мешавад.

Бо баланд шудани ҳарорати манбаъ кори соф ва потенсиали эксергияи қобили истифода умуман зиёд мешаванд; аммо дар муносибатҳои ҷараёни оптималии масса ва диаметр графикҳои MATLAB рафтори бисёртағйирёбандаро нишон медиҳанд.

Тағйири самаранокии энергия ва эксергия бо ҳарорати муҳит

Дар Figure 18 барои \(T_{geo}=110\), 135 ва 160 °C муносибатҳои байни ҳарорати радкунӣ ва самаранокии энергия ва эксергия нишон дода шудаанд.

Дар графикҳо ҳарорати баландтари манбаи геотермалӣ банди самаранокии баландтарро ба вуҷуд меорад, дар ҳоле ки шароити афзояндаи радкунӣ/муҳит самаранокиро паст мекунад.

Ин аҳамияти фарқи ҳарорати қобили истифодаи мавҷуд байни манбаи гарм ва муҳитро аз нуқтаи назари термодинамикӣ нишон медиҳад.

Кори соф, вуруд, нобудшавӣ ва баромади эксергия

Дар Figure 19 манбаъ қиматҳои:

  • кори соф,
  • вурудии эксергия,
  • нобудшавии эксергия,
  • баромади эксергия

ро ҳамроҳ бо ҳарорати манбаъ ва ҳарорати муҳит/радкунӣ меомӯзад.

Мувофиқи ҷамъбасти муаллиф, бо баланд шудани ҳарорати манбаи геотермалӣ кори соф, вуруд ва баромади эксергия зиёд мешаванд, дар ҳоле ки дар баъзе шароити модел нобудшавии эксергия кам мешавад. Баланд шудани ҳарорати муҳит бошад, умуман кори соф ва миқдорҳои эксергияи қобили истифодаро кам мекунад.

Чаро permeabilite яке аз параметрҳои асосии обанбори геотермалӣ аст?

Permeabilite осонии гузаштани моеъ аз байни сангро муайян мекунад. Дар графикҳои манбаъ тақрибан диапазони:

\[ 3\times10^{-14} \quad\text{ile}\quad 10\times10^{-14}\ \mathrm{m^2} \]

омӯхта мешавад.

Гузориш мешавад, ки дар permeabilite-и паст каҷҳои recovery factor-и назариявӣ ва “zero emission” метавонанд ба минтақаи манфӣ гузаранд, аммо бо зиёд шудани permeabilite онҳо зуд боло рафта, ба қиматҳои мусбат наздик мешаванд ё аз онҳо мегузаранд.

Каҷҳои recovery factor-и амалӣ дар манбаъ дар минтақаи мусбаттар ва бо сохтори сусттағйирёбанда нишон дода шудаанд.

Таъсири ҳарорати оби гарм

Дар Figure 22, дар ҳоле ки ҳарорати муҳит тақрибан 20 °C нигоҳ дошта мешавад, ҳарорати оби гарм дар байни 65–95 °C тағйир дода шудааст.

Муаллиф мегӯяд, ки бо зиёд шудани permeabilite recovery factor зиёд мешавад ва шароити ҳарорати баланди оби гарм метавонад қиматҳои recovery factor-и амалиро тақрибан ба банди %60–70 барад.

Таъсири ҳарорати муҳит ба recovery factor

Дар Figure 23 оби гарм дар 80 °C нигоҳ дошта шуда, ҳарорати муҳит дар байни 20–40 °C тағйир дода шудааст.

Дар permeabilite-и паст ҳолатҳои назариявӣ ва zero-emission манфитар ба назар мерасанд, дар ҳоле ки бо зиёд шудани permeabilite қиматҳо боло мераванд. Манбаъ барои recovery factor-и амалӣ тақрибан диапазони %50–60-ро зикр мекунад.

Диаметри чоҳ 0,10–0,50 m

Figure 24 диаметри чоҳро аз 0,10 m то 0,50 m тағйир медиҳад. Манбаъ мегӯяд, ки ин тағйир ба recovery factor таъсирҳои мусбат мерасонад ва каҷҳои гуногуни назариявӣ/амалӣ/zero-emission банди ба ҳам наздиктарро ташкил медиҳанд.

Дебит 0,0278–0,2778 m³/s

Дар яке аз таҳқиқоти охирини параметрӣ дебити об тақрибан:

\[ Q=0.0278\text{–}0.2778\ \mathrm{m^3/s} \]

дар ин диапазон тағйир дода шудааст.

Дар матни манбаъ гуфта мешавад, ки миқдори вобаста ба эксергияи назариявӣ аз 301,9 то 3018,9 ва миқдори вобаста ба эксергияи амалӣ аз 1195 то 11955 афзоиш ёфтааст.

Аммо, ҳарчанд ин қиматҳо дар ҳамон параграф ҳамчун “recovery factors” номида шудаанд, азбаски онҳо аз ҷиҳати миқёс бо таърифи normalized recovery factor мувофиқат намекунанд, Verianla ин рақамҳоро мустақиман ҳамчун recovery factor нишон намедиҳад.

Ин барои Туркия чӣ маъно дорад?

Таҳқиқот дар ягон неругоҳи мушаххаси даври омехта ё обанбори геотермалии Туркия анҷом дода нашудааст. Аз ин рӯ, аз натиҷаҳо наметавон қимати самаранокӣ, дебити чоҳ ё имконпазирии иқтисодиро бевосита ба ягон майдони Туркия интиқол дод.

Бо вуҷуди ин, аз ҷиҳати методологӣ равиши MATLAB мантиқи ҳисоббарориеро нишон медиҳад, ки метавонад барои арзёбии параметрии пеш аз тарҳрезии манбаъҳои геотермалӣ, неругоҳҳои даври омехтаи бо гази табиӣ коркунанда ё системаҳои гибридии энергетикӣ истифода шавад.

Барои татбиқи воқеӣ дар Туркия ҳадди ақал маълумоти маҳаллии:

  • ҳарорати обанбор,
  • permeabilite,
  • умқ ва диаметри чоҳ,
  • химияи моеъ,
  • самаранокии насосҳо,
  • тақсимоти ҳарорати муҳит,
  • таркиби сӯзишворӣ,
  • харитаҳои воқеии самаранокии турбина/HRSG

бояд ба модел алоҳида ворид карда шаванд.

Шахсе, ки MATLAB меомӯзад, аз ин таҳқиқот чӣ омӯхта метавонад?

Ин манбаъ бевосита китоби таълимии MATLAB нест ва коди пурраи манбаъро нашр намекунад. Бо вуҷуди ин, сохтори симулятсия барои шахсе, ки MATLAB меомӯзад, хеле омӯзанда аст.

Дарси якум: скани параметрӣ. Ба ҷойи як таносуби ягонаи фишор, ҳамон муодилаҳоро метавон дар массивҳое ба монанди 4, 6, 8, 10... такроран ҳисоб кард.

Дарси дуюм: таҳлили бисёрсенариягӣ. Ҳамин ҳисобро барои Naphthalene, CNG, LNG ва Kerosene алоҳида иҷро кардан мумкин аст.

Дарси сеюм: ҳисобкунии шартӣ. Агар шарти ҳарорат барои тавлиди буғ иҷро шавад, ҳисоби steam-cycle фаъол мешавад.

Дарси чорум: оптимизатсия. Дар охири ҳар скан муайян кардан мумкин аст, ки баландтарин Worknet ё қимати самаранокӣ дар кадом таносуби фишор ба даст меояд.

Дарси панҷум: санҷиши дурустӣ. Натиҷаҳои модели навро метавон дар ҳамон график бо натиҷаҳои қаблан нашршуда муқоиса кард.

Дарси шашум: визуализатсияи бисёртағйирёбанда. Манбаъ дар баробари хатҳои 2B барои муносибатҳои permeabilite, дебит ва диаметри чоҳ аз графикҳои сатҳии 3B-и MATLAB низ истифода мебарад.

Дарси ҳафтум: физикаро аз код ҷудо накардан. MATLAB танҳо рақамҳоро тавлид мекунад; интихоби муодила, маънои физикии параметр ва эътиборнок будани натиҷа ба модели термодинамикӣ вобаста аст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Тарҳи таҳқиқот

Таҳқиқот комилан ҳисоббарорӣ/симулятсионӣ мебошад. Дар неругоҳи физикӣ озмоиши нави таҷрибавӣ ё ченкунии нави майдони геотермалӣ анҷом дода нашудааст.

Ду гурӯҳи асосии модел истифода шудаанд:

  1. Модели энергия-эксергияи даври омехта барои сӯзишвориҳои гуногун.
  2. Модели эксергия, тавлиди энтропия ва recovery-factor барои системаҳои геотермалӣ/гибридӣ.

Тағйирёбандаҳои CCPP

  • Сӯзишворӣ: Naphthalene, CNG, LNG, Kerosene
  • AFR: 50, 55, 60
  • Таносуби фишор: дар таҳлилҳои асосӣ тақрибан 4–20; дар баъзе оптимизатсияҳои TIT то 30
  • TIT: 1400–1600 K
  • Bypass: \(z_a=0–0,5\)
  • Ҳарорати муҳит: вуруди асосӣ 288 K; дар муқоисаҳо аз ҷумла 306 K

Се мисол аз додаҳои мустақими ҷадвал барои AFR=50

Naphthalene, бо bypass

PRWorknet1Worknet2Worknet3 (kJ/kg)
4201,3724154,9910356,3634
8160,6393168,4150329,0543
12170,2139165,2596335,4735
16173,0212164,3344337,3556
18173,2226164,2680337,4907
20172,9367164,3622337,2989

Ин ҷадвал нишон медиҳад, ки чаро оптимум танҳо маънои “баландтарин таносуби фишор”-ро надорад. Ҳангоми гузаштан аз 18 ба 20 Worknet-и умумӣ хеле кам коҳиш меёбад.

CNG, AFR=50, бо bypass

PRWorknet1Worknet2Worknet3 (kJ/kg)
4217,3781168,6917386,0698
6262,6452153,7735416,4187
8234,3093163,1118397,4211
10247,6354158,7201406,3555
12257,0244155,6259412,6503
14263,9314153,3496417,2810
16269,1620151,6258420,7878

LNG, AFR=50, бо bypass

PRWorknet1Worknet2Worknet3 (kJ/kg)
4231,0047180,3558411,3604
6279,3389164,4268443,7657
8309,1052154,6170463,7222
10265,7117168,9178434,6295
12276,0866165,4986441,5852

Дар ин ҷо як хусусияти манбаъ бояд ба назар гирифта шавад: дар Table 6 қимати Worknet3 барои PR=8 баробар ба 463,7222 аст, дар ҳоле ки матни Figure 8(a) ҳамчун “optimum Work output” барои LNG қимати 441,5852 ва PR=12-ро медиҳад. Ин як номувофиқии дигари дохилӣ байни ҷадвали худи манбаъ ва тавсифи ҷамъбастии оптимум мебошад. Verianla ин ду қиматро ба ҳам табдил намедиҳад ё яке аз онҳоро пинҳон намекунад.

Чаро ин фарқи ҷадвал–фигура муҳим аст?

Маҳз чунин нуқтаҳо барои омӯзиши MATLAB арзишманданд. Ҳангоми ба вуҷуд овардани натиҷаи MATLAB танҳо ба график нигаристан кофӣ нест. Қимати оптималӣ бояд аз:

  • массиви хоми натиҷа,
  • ҷадвал,
  • график,
  • натиҷаи дар матн гузоришшуда

мустақилона санҷида шавад.

Масалан, агар барои як массив дар MATLAB қимати максимум интихоб шуда бошад, бояд алоҳида санҷида шавад, ки индекси максимум бо таносуби дурусти фишор мувофиқат мекунад. Азбаски коди манбаъ мубодила нашудааст, сабаби ин номувофиқии махсус муайян карда намешавад.

Натиҷаҳои валидатсия

Дар графикҳои санҷиши дурустии манбаъ:

  • бо зиёд шудани таносуби фишор ҳарорати гази ихроҷии турбинаи газӣ паст мешавад;
  • нобудшавии хоси эксергия бо таносуби фишор зиёд мешавад;
  • кори хоси компрессор бо таносуби фишор зиёд мешавад;
  • натиҷаҳои мавҷудаи MATLAB ба натиҷаҳои ҳисобии нашршудаи муқоисашуда наздиканд.

Муаллиф ин фарқиятҳоро дар нишондиҳандаҳои кори хос ва эксергия тақрибан камтар аз/дар атрофи %5 қобили қабул арзёбӣ мекунад.

Натиҷаҳои асосии манбаъ барои даври омехта

  1. LNG дар бисёр нуқтаҳои маҷмӯи параметрҳои омӯхташуда аз ҷиҳати кори оптималӣ ва самаранокӣ пешсаф буд.
  2. Самаранокии эксергия аз самаранокии энергия пасттар гузориш шудааст.
  3. Bypass кардани гази гарм аз камераи сӯзиш ба HRSG дар бисёр нуқтаҳои корӣ натиҷаи умумиро беҳтар кардааст.
  4. Афзоиши TIT умуман самаранокии энергия ва эксергияро баланд кардааст.
  5. CNG ва LNG дар шароити TIT-и баландтар дар минтақаҳои васеътари таносуби фишор қобили кор ба назар мерасанд.
  6. Бебозгаштӣ дар HRSG метавонад ҳангоми баланд шудани ҳарорати муҳит зиёд шавад.

Натиҷаҳои асосии модели геотермалӣ

  1. Фишор ҷараёни оптималии масса ва ҳадди ақали тавлиди энтропияро тағйир медиҳад.
  2. Параметрҳои буриш/геометрия ба тавлиди энтропия таъсири муҳим доранд.
  3. Ҳарорати муҳит ба дебити оптималӣ, диаметр, самаранокии энергия ва самаранокии эксергия таъсир мерасонад.
  4. Бо баланд шудани ҳарорати манбаи геотермалӣ потенсиали энергияи қобили истифодаи система умуман зиёд мешавад.
  5. Permeabilite яке аз параметрҳои асосӣ дар рафтори recovery factor мебошад.
  6. Ҳарорати оби гарм натиҷаҳои recovery factor-ро ба таври назаррас тағйир медиҳад.
  7. Тағйири диаметри чоҳ метавонад ба натиҷаҳои модел таъсири мусбат расонад.
  8. Бо зиёд шудани дебити об миқдорҳои эксергияи назариявӣ/амалӣ ба таври қавӣ зиёд мешаванд.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

  • Баррасии якҷояи таҳлили энергия ва эксергия.
  • Муқоисаи чор сӯзишворӣ ва се сатҳи AFR.
  • Скан кардани таъсири таносуби фишор ва TIT.
  • Нишон додани ҷудогонаи даври бо bypass ва бе bypass.
  • Муқоисаи модели MATLAB бо натиҷаҳои қаблан нашршуда.
  • Дар қисми геотермалӣ, ба ҷойи як параметр, омӯзиши якҷояи фишор, адади Reynolds, геометрия, ҳарорат, дебит ва permeabilite.
  • Истифодаи васеи визуализатсияҳои 2B ва 3B-и MATLAB.

Маҳдудиятҳои муҳими таҳқиқот

  • Версияи боршуда preprint-и аз арзёбии ҳамтоён нагузашта мебошад.
  • Таҳлил ададӣ/назариявӣ аст; додаҳои нави таҷрибавии майдон ё неругоҳ вуҷуд надоранд.
  • Коди манбаи MATLAB дар матни боршуда нашр нашудааст.
  • Дар намоиши чопии баъзе муодилаҳо номуайянии оператор/қавс мавҷуд аст.
  • Баъзе формулаҳои барои самаранокии умумӣ истифодашуда дар манбаъ бо таърифҳои маъмулии термодинамикӣ ба як шакл пешниҳод нашудаанд.
  • Байни қиматҳои оптималии ҷадвал ва фигура баъзе номувофиқиҳои дохилӣ мавҷуданд.
  • Дар баъзе ифодаҳои ҳарорат ва рақам хатогиҳои навишт/формат мавҷуданд.
  • Муқоисаҳои сӯзишворӣ хароҷоти иқтисодӣ, химияи воқеии партобҳо, умри маводи турбина ва динамикаи пурраи идоракунии неругоҳро фаро намегиранд.
  • Обанбори геотермалӣ бо калибровкаи воқеии майдон тасдиқ нашудааст.
  • Дар қисми Recovery factor баъзе номгузориҳои мафҳум/меҳвар бо ҳам пурра мувофиқат намекунанд.

Муҳимтарин дарси илмӣ аз нуқтаи назари MATLAB

Шояд омӯзандатарин ҷиҳати ин мақола барои Verianla он аст, ки тавлиди график дар MATLAB худ ба худ санҷиши илмӣ нест.

Дар як симулятсияи муҳандисӣ занҷири дурусти кор бояд чунин бошад:

  1. Муайян кардани системаи физикӣ,
  2. санҷидани муодилаҳо аз ҷиҳати воҳидҳо,
  3. муайян кардани диапазони параметрҳои вурудӣ,
  4. анҷом додани скани параметрӣ дар MATLAB,
  5. нигоҳ доштани массивҳои натиҷа,
  6. баровардани қиматҳои оптималӣ бевосита аз массиви ададӣ,
  7. санҷидани он ки ҷадвалҳо ва графикҳо як натиҷаро медиҳанд,
  8. гузаронидани валидатсия бо таҳқиқот ё озмоишҳои дигар,
  9. ва дар охир анҷом додани тафсири физикӣ

лозим аст.

Ин манбаъ ҳангоми тавлиди миқдори зиёди натиҷаҳои симулятсияи MATLAB ҳамзамон як мисоли хеле хубест, ки нохоста нишон медиҳад чаро санҷиши дурустии натиҷа дар нармафзори илмӣ ҳатмист: агар байни ҷадвал, график ва матн номувофиқӣ бошад, танҳо зебо будани хат кофӣ нест.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Exergic investigation of combined cycle power plant using different fuels and geothermal energy systems for optimisation: MATLAB simulation analysis

Муаллиф: Rajesh Kumar.

Тартиби муаллифон: Таҳқиқоти якмуаллифӣ.

Саҳми баробар/ҳаммуаллифи аввал: Татбиқ намешавад.

Муаллифи масъул: Rajesh Kumar.

Муассиса: Department of Mechanical Engineering, Delhi Technological University, New Delhi-110042, India.

Навъи манбаъ: Preprint-и симулятсия ва оптимизатсияи термодинамикии асосёфта ба MATLAB.

Платформа: SSRN.

Шиносаи SSRN: 6269403.

DOI: 10.2139/ssrn.6269403.

Санаи SSRN: 19 феврали 2026.

Вазъи арзёбии ҳамтоён: Ин таҳқиқот preprint-и аз арзёбии ҳамтоён нагузашта мебошад; натиҷаҳои он бояд бо дарназардошти ин марҳилаи нашр арзёбӣ шаванд.

Нашри баъдии ҳамтоёндидан: Версияи такмилёфта/нашршудаи таҳқиқот бо унвони “Exergetic investigation of combined cycle power plant for optimum worknet and efficiency using different fuels and optimisation of geothermal energy systems: MATLAB simulation analysis” дар Thermal Advances, Ҷилди 7, Мақолаи 100141, соли 2026 нашр шудааст.

DOI-и версияи ҳамтоёндидан: 10.1016/j.thradv.2026.100141.

Версияи муҳтавои илмӣ: Ҳамаи муодилаҳо, тафсирҳои графикҳо, қиматҳои симулятсияи MATLAB, ҷадвалҳои CCPP ва натиҷаҳои геотермалӣ дар ин мақолаи Verianla ба версияи SSRN preprint-и боркардаи корбар такя мекунанд. Нашри баъдии ҳамтоёндидан танҳо барои тасдиқи вазъи библиографӣ зикр шудааст; аз он натиҷаи илмӣ интиқол дода нашудааст.

Ихтилофи манфиатҳо: Дар манбаи боршуда изҳороти “There are no conflicts of interest” мавҷуд аст.

Маблағгузорӣ: Дар preprint-и боршуда изҳороти ошкори маблағгузорӣ муайян нашудааст.

Дастрасии додаҳо/код: Таҳқиқот мегӯяд, ки симулятсияҳои коди MATLAB истифода шудаанд; аммо дар версияи боршуда анбори пурраи оммавии коди MATLAB ё рӯйхати пурраи script нишон дода нашудааст.

Саҳми муаллифон: Дар preprint-и боршуда изҳороти алоҳидаи саҳмҳои CRediT мавҷуд нест.

Литсензия/ҳуқуқи муаллиф: Дар preprint-и боршуда литсензияи ошкори истифодаи дубораи тасвирҳо тасдиқ нашудааст. Аз ин рӯ, дар мақолаи Verianla нусхаҳои айнании графикҳои аслии манбаъ истифода нашудаанд; рақамҳои дақиқи манбаъ тавассути ҷадвалҳои намоёни HTML ва сохторҳои додаҳои Verianla Live пешниҳод шудаанд.

Ёддошт оид ба мутобиқати дохилии манбаъ: Дар мақола байни баъзе намоишҳои муодилаҳо, ҷумлаҳои таносуби оптималии фишор, навишти самаранокии энергетикии Naphthalene дар TIT=1600 K ва баъзе қиматҳои оптималии ҷадвал/фигура номувофиқиҳои дохилӣ мавҷуданд. Онҳо хомӯшона ислоҳ нашудаанд.

Маҳдудияти асосии методологӣ: Таҳқиқот як кори симулятсия/моделсозӣ мебошад. Он набояд ҳамчун далели мустақими самаранокии воқеии кори неругоҳ, истеҳсоли воқеии майдони геотермалӣ, имконпазирии иқтисодӣ, устувории дарозмуддати мавод ё партобҳои воқеии майдон тафсир шавад.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо