Isı makinalarının güç yoğunluğu kriterine göre performans analizi

Abstract

Şimdiye kadar, tersinir ve tersinmez ısı makinası modelleri için maksimum güç kriterine dayalı birçok optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Ancak maksimum güce göre yapılan performans analizlerinde ısı makinalarının boyutları dikkate alınmamaktadır. Bu nedenle son zamanlarda, ısı makinasının boyutlarım da performans analizine dahil eden ve "Güç yoğunluğu" olarak adlandırılan yeni bir performans kriteri teklif edilmiştir. Isı makinalarının güç yoğunluğu kriterine göre performans analizlerinin yapıldığı önceki çalışmalar, bu kritere dayalı optimizasyon sonuçlarına göre dizayn edilecek ısı makinasının daha verimli ve daha küçük boyutlu olabileceğini göstermektedir. Bu çalışmada, önce çeşitli ısı makinalarının güç ve güç yoğunluğu kriterine göre performans analizinin yapıldığı önceki çalışmalar incelenmiştir. Bu incelemelerin uzantısında, güç yoğunluğu kriterine göre şimdiye kadar analiz edilmeyen iç tersinir ara ısıtmalı, iç tersinir ara soğutmalı, tersinmez ara ısıtmalı ve tersinmez rejeneratörlü ara ısıtmalı Joule-Brayton ısı makinası modellerinin bu kritere göre performans analizleri yapılmış ve optimum dizayn parametreleri belirlenmiştir. Bu dizayn parametrelerinin güç ve termal verim üzerindeki etkileri, güç kriterine göre elde edilen optimum dizayn parametrelerinin etkileri ile karşılaştırılarak sonuçlar tartışılmıştır.