ارزیابی سیکل ترکیبی برگشت ناپذیر بر اساس معیار توان بیشینه در ترمودینامیک زمان محدود

یکی از مهم ترین دستاوردهای کارنو ایجاد یک محدودیت برای موتورهای حرارتی بوده است، این محدودیت، معیاری برای سنجش و مقایسه عملکرد موتورهای حرارتی است. ترمودینامیک کلاسیک به صورت جامع به فرایندهای برگشت پذیر و تعادلی می پردازد، اما اثرات پدیده های انتقال را نادیده می گیرد، درحالی که فرایندهای واقعی برگشت ناپذیر و دارای محدودیت های زمان و اندازه هستند، نکته دیگر این است که همه ی فرایندهای واقعی، برگشت ناپذیر هستند. از سوی دیگر ارتباط بسیار نزدیک ترمودینامیک، مکانیک سیالات و انتقال حرارت باعث شده است، ترمودینامیک از تحلیل تئوری به سمت تحلیل جامع و حقیقی حرکت کند. در این مطالعه به تحلیل سیکل ترکیبی برگشت ناپذیر در ترمودینامیک زمان محدود پرداخته شده است. سیکل ترکیبی مورد مطالعه از دو سیکل برگشت پذیر داخلی و سه منبع حرارتی تشکیل شده است. برگشت ناپذیری در مرزهای سیستم، بین زیرسیستم ها، منابع و چاه حرارتی اتفاق افتاده است. با حل معادلات جبری توان کل بی بعد و بازده بر حسب متغیرهای بی بعد بدست آمده است، برای حل معادلات جبری از کد نویسی نرم افزار متلب استفاده شده است. درنهایت بازده حرارتی و توان کل بی بعد به صورت تابعی از دمای منابع حرارتی، دمای سیال عامل و هدایت حرارتی بدست آمده است. همچنین اثرات هر یک از متغیرهای بی بعد تعریف شده نسبت به توان کل بی بعد و بازده مورد بررسی قرارگرفته است. در این پژوهش از مطالعه پارامتری به عنوان معیاری برای بهبود سیکل ترکیبی برگشت ناپذیر در ترمودینامیک زمان محدود استفاده شده است. علاوه بر این، نتایج بهینه سازی نشان داده است که بیشینه توان کل بی بعد و بازده حرارتی مرتبط به آن به ترتیب برابر با 0.086102 و %47.81 است.