بهینه سازی عملکرد یک سیکل برایتون بازگشت ناپذیر و ارائه تعاریفی جدید برای بازده قانون دوم و اگزرژی حرارتی

در این تحقیق، عملکرد یک سیکل بسته برایتون بازگشت ناپذیر با بازیاب در توان بیشینه، با استفاده از مفهوم ترمودینامیک زمان محدود مورد ارزیابی قرار می گیرد. به منظور وارد کردن محدودیت زمان و اندازه در مسئله پیش رو، از پارامتر دبی جرمی بدون بعد استفاده خواهد شد. پس از وارد شدن مفهوم ترمودینامیک زمان محدود به مسئله، سیستم از لحاظ ترمودینامیکی و اگزرژی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. با استفاده از این ارزیابی، بهینه سازی توان به منظور بیشینه سازی آن براساس این پارامتر بدون بعد انجام می شود. رفتارخواص سیستم، مانند بیشینه توان تولیدی، اگزرژی، اتلاف اگزرژی، بازده قوانین اول و دوم و کارایی مبدل های حرارتی بر اساس پارامتر جریان جرمی بدون بعد بررسی می گردند. همچنین، تاثیر اتلاف اگزرژی غیر قابل اجتناب بوده و با توجه به قید زمان محدود، از طریق توسعه تعریف اگزرژی حرارتی مورد ارزیابی قرار می گیرد از نتایج مهم این پژوهش می توان به افزایش اتلاف اگزرژی خارجی و به دنبال آن، کاهش بازده قوانین اول و دوم و کارایی مبدل ها، با افزایش پارامتر دبی جرمی بدون بعد اشاره نمود. با این وجود، با کاهش پارامتر دبی جرمی بدون بعد و میل کردن آن به سمت صفر، شرایط به سمت حالت کارنو، و بیشینه توان تولیدی به سمت صفر میل می کند. در نهایت با توجه به نتایج، تعاریف بهبود یافت های برای اگزرژی حرارتی و بازده قانون دوم بیان می گردند، و این تعاریف با تعاریف معمول اگزرژی و بازده قانون دوم مقایسه خواهند شد و همچنین اثر آن ها بر عملکرد چرخه، مورد بحث قرار خواهد گرفت.