Selection of the optimum prime mover and the working fluid in a regenerative organic rankine cycle

Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
A regenerative organic Rankine cycle (RORC) is modeled and optimized for the use of waste heat recovery from a prime mover (PM). Three PMs including, a diesel engine, a gas engine, and a microturbine are selected in this study. Four refrigerants including isobutane, R123, R134a, and R245fa are selected. The nominal capacity of the PM, PM operating partial load, turbine inlet pressure, condenser pressure, refrigerant mass flow rate, pump efficiency, turbine efficiency, and regenerator effectiveness are considered as the decision variables. Then, the Genetic Algorithm is applied to maximize the thermal efficiency and minimize the total annual cost (TAC), simultaneously. The optimum results demonstrate that the best working fluid and the PM are, respectively, R123 and the diesel engine, which have a thermal efficiency of 0.50 and a TAC of $170,276/year. The optimum results are compared with each of the other studied cases. For example, the optimum result in the case of a diesel engine working with R123 shows a 2% and 2.52% improvement in the thermal efficiency and the TAC, respectively, in comparison to the case of a gas engine working with R123. Furthermore, a 26% and an 18.38% improvement in the thermal efficiency and the TAC are found when the best-studied cycle is compared with a microturbine and R123.
Language:
English
Published:
Energy Equipment and Systems, Volume:5 Issue: 4, Autumn 2017
Pages:
325 to 339
magiran.com/p1780546  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!