1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp

70 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 70
Dung lượng 7,52 MB

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỖ HUỲNH THANH PHONG NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN TỪ THỦY ĐỘNG LỰC VỚI CHU TRÌNH KẾT HỢP S K C 0 9 NGÀNH: THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỖ HUỲNH THANH PHONG NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN TỪ THỦY ĐỘNG LỰC VỚI CHU TRÌNH KẾT HỢP NGÀNH: THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 Hướng dẫn khoa học: TS LÊ CHÍ KIÊN Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2013 LVTN Lý lịch khoa học LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ tên: Đỗ Huỳnh Thanh Phong Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/02/1983 Nơi sinh: Bến Tre Quê quán: Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 08 Hiền Vương Phường Phú Thạnh Quận Tân Phú Thành Phố Hồ Chí Minh Điện thoại: 093 365 910 E-mail:thanhphong20082008@yahoo.com.vn II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2.1 Hệ đại học Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: 2004 đến 2008 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, Quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh Ngành học: Điê ̣n khí hóa - Cung cấ p điê ̣n 2.2 Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2010 đến 10/2012 Nơi học (trường, thành phố): ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Ngành học: Thiết bị, mạng nhà máy điện Tên luận văn: Nghiên Cứu Phân Tích Hệ Thống Phát Điện Từ Thủy Động Lực Với Chu Trình Kết Hợp Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Tháng 04 năm 2013, ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Người hướng dẫn: TS LÊ CHÍ KIÊN 2.3 Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh trình độ B1 2.4 Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: Bằng Kỹ Sư Điện Chứng sư phạm bậc 2, cấp ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang i HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Lý lịch khoa học III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian 09/2008 - Nơi công tác Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Lý Tự Trọng Thành Phố Hồ Chí Minh GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang ii Cơng việc đảm nhiệm Giảng Viên HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Lời cam đoan LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2013 Người cam đoan Đỗ Huỳnh Thanh Phong GVHD: TS Lê Chí Kiện Trang iii HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Lê Chí Kiên tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Chân thành cảm ơn q thầy Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM giảng dạy suốt hai năm học Và cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè động viên suốt trình học tập GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang iv HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Mục lục MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt v Mục lục vii Danh sách chữ viết tắt x Danh sách bảng xii Danh sách hình xiii Chương Tổng quan 01 1.1 Đặt vấn đề 01 1.2 Tổng quan MHD kết nghiên cứu .02 1.3 Mục đích đề tài .09 1.4 Nhiệm vụ đề tài……………………………………………………….09 1.5 Phương pháp nghiên cứu 09 1.6 Giới hạn đề tài 09 1.7 Điểm đề tài 10 1.8 Giá trị thực tiễn .10 1.9 Bố cục đề tài 10 Chương 2: Cở sở lý thuyết 12 2.1 Nguyên lý phát điện máy phát MHD………………………………… 12 2.1.1 Định luật Ohm 13 2.1.2 Các phương trình 14 2.1.3 Hiệu suất máy phát………………………………………………… 15 2.1.4 Mối quan hệ ηg ηp……………………………………………….15 GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang vii HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Mục lục 2.1.5 Hiệu suất điện………………………………………………………… 16 2.1.6 Quan hệ ηe ηp………………………………………………….16 2.2 Nguyên lý làm việc chu trình tuabin khí…………………………… 17 2.2.1 Máy nén 18 2.2.2 Thiết bị trao đổi nhiệt .19 2.2.3 Tuabin khí………………………………………………………………20 2.2.4 Hiệu suất chu trình tuabin khí…………………………………… 20 Chương 3: Phân tích chu trình 22 3.1 Xây Dựng Chu Trình MHD – Tuabin Khí .22 3.2 Các ký hiệu chu trình 23 3.3 Phân tích khối chu trình 24 3.3.1 Phân tích máy phát MHD……………………………………………….24 3.3.2 Phân tích thiết bị trao đổi nhiệt 25 3.3.3 Phân tích thiết bị làm lạnh……………………………………………….25 3.3.4 Phân tích máy nén……………………………………………………….25 3.3.5 Phân tích tuabin khí…………………………………………………… 27 3.3.6 Phân tích nhiệt lượng…………………………………………………….28 3.3.7 Tính entropy…………………………………………………………… 30 Chương 4: Tính tốn mơ thơng số chu trình 32 4.1 Bài toán .32 4.1.1 Dữ liệu tính tốn…………………………………………………………32 4.1.2 Kết tính toán .33 4.1.3 So sánh kết quả………………………………………………………… 35 4.1.4 Kết tính tốn thay T3 = 20000K…………………………………36 4.1.5 Kết phân tích T3 = 24000K…………………………………… 38 4.1.6 So sánh kết quả………………………………………………………….40 4.2 Bài toán 41 4.2.1 Dữ liệu tính tốn……………………………………………………… 42 4.2.2 Kết tính tốn .42 GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang viii HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Mục lục 4.2.3 Kết phân tích thay đổi T6 = 4000K .44 4.2.4 Nhận xét 46 4.3 Nhận xét kết tính tốn hai toán……………………………….47 Chương 5: Kết luận hướng phát triển 49 5.1 Kết Luận 49 5.2 Hướng phát triển đề tài 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC .53 GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang ix HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Chương 1: Tổng quan Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Việt nam quốc gia phát triển kinh tế, muốn phát triển kinh tế ngành lượng phải trước bước phải kể đến lượng điện Theo chuyên gia giới phải đối mặt với tình trạng thiếu lượng vài năm tới tốc độ cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch tăng nhanh Dự báo đến năm 2015 sử dụng điện mức thấp nước ta thiếu khoảng 46,3 tỉ KWh đến năm 2020 số tăng lên đến 159 tỉ KWh Như vấn đề đặt cho ngành điện cần thay đổi cấu trúc thành phần điện để rút ngắn khoảng cách cung – cầu lượng điện vài năm tới để thực điều có nhiều giải pháp, ta thử phân tích nguồn điện để tìm giải pháp thích hợp Khi nói đến nhà máy điện việt nam trước tiên phải kể đến thủy điện, khai thác thủy điện triệt để rõ ràng nguồn tài nguyên vô tận, nhà máy thủy điện lớn khoảng 1000MW khơng cịn khả xây dựng mà xây dựng nhà máy nhỏ khoảng 300 MW xây dựng thủy điện nhiều ảnh hưởng lớn đến mơi trường sinh thái chưa kể đến hàng loạt cố xảy thủy điện thời gian qua ví dụ thủy điện Sơng Tranh Do kết luận thủy điện khơng phải lựa chọn thích hợp nước ta Thứ hai nhiệt điện, nhiệt điện dựa vào than dầu dầu khơng phải vơ tận, khơng nói cạn kiệt vài chục năm Mặt khác, nguyên liệu dầu mỏ ngày trở nên quý nhiều ngành công nghiệp nên việc đốt dầu thành điện lãng phí đáng tiếc Vì lẽ đó, nhiệt điện chủ yếu phải dựa vào than Tuy nhiên hàng năm phải nhập lượng than lớn nhiễm mơi trường khơng thể tránh khỏi bụi than khí thải đốt than Như nhiệt điện chưa phải lựa chọn thích hợp cho ngành lượng điện việt nam GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Chương 4: Tính tốn mơ Hình 4.14 diễn tả phụ thuộc hiệu suất chu trình vào nhiệt độ môi chất vào máy nén, đồ thị giúp người đọc dễ dàng nhận xét kết phân tích chu trình kết hợp 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 300 350 400 Hình 4.14:Biểu đồ biểu thị mối quan hệ hiệu suất chu trình nhiệt độ vào máy nén (T6) 4.3 Nhận xét kết tính tốn hai tốn Từ kết mơ tính tốn hai tốn thấy hiệu suất chu trình kết hợp cao chu trình đơn Hiệu suất phụ thuộc vào nhiệt độ môi chất vào máy phát MHD mà phụ thuộc vào nhiệt độ môi chất đưa vào máy nén Do tính tốn thiết kế thiết bị chu trình người thiết kế cần lưu ý đến tính chất vật lý môi chất, quan hệ nhiệt độ entropy môi chất nút chu trình nhằm tính tốn thiết bị xác để hiệu suất chu trình nâng cao góp phần giải toán lượng tương lai GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang 47HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Chương 4: Tính tốn mơ Bên cạnh hiệu suất chu trình cịn phụ thuộc lớn vào nhiệt độ mơi chất vào máy nén khí sau làm lạnh Nếu môi chất làm lạnhcàng sâu hiệu suất chu trình cao nhiên việc làm lạnh mơi chất có giới hạn khơng phải vơ tận cịn phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường Ngồi yếu tố nhiệt độ tỷ số nén số tầng nén máy nén tác động đến hiệu suất chu trình GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang 48HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Chương 5: Kết luận Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết Luận Luận văn “nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp” dựa vào định luật, phương trình nhiệt động lực học Với cơng thức, phương trình trình bày chương kết mơ tính tốn chương 4, chương trình MATLAB phần phụ lục nhận thấy ưu điểm đáng kể sau:  Xây dựng chu trình kết hợp,cơng thức tính tốn đơn giản hiệu  Thời gian thực thi chương trình nhanh, thuận lợi cho việc nghiên cứu thay đổi thơng số dễ dàng  Kết tính tốn hiệu suất chu trình phát điện tương đối cao, với kết ứng dụng chu trình phát điện nhà máy nhiệt điện kết hợp nhà máy điện hạt nhân Tuy nhiên nhận thấy số khuyết điểm sau:  Hiệu suất chu trình phụ thuộc đáng kể vào nhiệt độ lưu chất vào máy phát MHD phụ thuộc lớn vào nhiệt độ lưu chất trước vào máy nén Ngoài cịn bị chi phối tỷ số nén máy nén số tầng nén máy nén  Việc nghiên cứu phân tích dựa vào định luật tính tốn mơ chưa đủ điều kiện thực nghiệm 5.2 Hướng Phát Triển Của Đề Tài Kết phân tích đề tài làm tài liệu tham khảo để hướng đến nghiên cứu thiết kế chi tiết máy phát MHD dạng đĩa tính chọn máy nén, tuabin, thiết bị trao đổi nhiệt động điện ứng dụng chu trình phát điện kết hợp nhằm nâng cao hiệu suất nhà máy điện từ góp phần vào việc giải tốn lượng tương lai bên cạnh nghiên cứu tìm nguồn GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang 49 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Chương 5: Kết luận lượng Kết nghiên cứu đề tài mở định hướng thương mại hóa máy phát MHD dạng đĩa sử dụng kết hợp với tuabin khí khơng ngừng nâng cao mặt cơng nghệ kỹ thuật GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang 50 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTNTài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Jack D.Mattingly“ Elements of Gas Turbine Propulsion” copyright 1996 by McGraw – Hill, Inc, Printed in Singapore, 960 pages [2] Richard J Rosa “ magnetohydrodynamic energy conversion” copyright 1987 by hemisphere publishing coporation, Printed in USA, 234 pages [3] Ron J Litchford and Nobuhiro Harada, 2011“ Multi-MW Closed Cycle MHD Nuclear Space Power Via Nonequilibrium He/Xe Working Plasma”, Proceedings of Nuclear and Emerging Technologies for Space 2011 [4] N Harada, et al., “Improvement of Enthalpy Extraction over 30% using a Disk MHD Generator with Inlet Swirl” Energy Conversion and Management, vol 36, no.5, pp 355-364, 1995 [5]Nobuhiro Harada “Magnetohydrodynamics For Advanced Power Generation System”The International Conference on Electrical Engineering 2008,No.O-043 [6]Motoo Ishikawa, Susumu Takebe, Fukasi Kumura Yoshitaka Inui and Juro Umoto“ Application of MHD – Brayton cycle to fusion reactors”vol4cap36 [7] Carlo A Borghi and Motoo Ishikawa “ New concepts of MHD power generation” [8] S.M.Ferdous, Enaiyat Ghani Ovy, Md Rezaul Hasan, Walid Bin Khaled, Md Nayeemul Hasan “An Overview of Technical and Economical Feasibility of Retrofitted MHD Power Plants from the Perspective of Bangladesh” Multidisciplinary Journals in Science and Technology, Journal of Selected Areas in Renewable and Sustainable Energy (JRSE), May Edition, 2011 [9] Andrea Lazzaretto and Andrea Toffolo “Analytical and Neural Network Models for Gas Turbine Design and Off-Design Simulation”Vol.4, (No.4), pp.173-182, December-2001 [10]Y Okuno, T Okamura, T Suekane, H Yamasaki, S Kabashima, and S Shioda “Magnetohydrodynamic Power Generation Experiments with Fuji-1 Blowdown Facility” Vol 19, No 5, September–October 2003 [11] Samim Anghaie and Angelo Ferrari “Nuclear Activation Enhanced MHD and GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang51HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTNTài liệu tham khảo MPD Thruster” IEPC-2007-357 [12] Nob Harada, Le Chi Kien, and M Hishikawa “Basic Studies on Closed Cycle MHD Power Generation System for Space Application” AIAA 2004-2365 [13]Kazumi Tsunoda and Motofumi Tanaka“ numerical prediction of unsteady plasma flow in closed cycle disk MHD generators”vol2cap26 [14]K yoshikawa and S shioda, S Tsujiguchi and K F uruya“ Inert gas MHD triple combined cycle ”vol1cap22 [15] Le Chi Kien “ Analyses of the Thermal Efficiency and the Output Power in A Joule – Brayton ” Science & Technology Development, Vol 12, No.04 – 2009 GVHD: TS Lê Chí Kiên Trang52HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục PHỤ LỤC Chương trình toán 1( matlab) clc clear all %phan tich MHD Qin=1.00e+008; nEE=0.35; nMHD=0.8; y=1.6667; p3=4.00e+005 T3=1800; T6=300; pic=7; N=3; ns=0.93; deltaQMHD=5.00e-003 p4=p3*(1-nEE/nMHD)^(y/(y-1)) T4=T3*(1-nEE-deltaQMHD) %phan tich thiet bi trao doi nhiet deltaQTDN=0.01; deltaTTDN=50; nTDN=1; %T1=378 toc=1+(1/ns)*(pic^((y-1)/(y*N))-1) T1=T6*toc T2=(T4-deltaTTDN-T1)*nTDN+T1 p5=p4*(1-deltaQTDN*nTDN) T5=T4-((T2-T1)/(1-deltaQTDN)) %phan tich thiet bi lam lanh deltaQLL=0.01; nLL=0.85; p6=p5*(1-deltaQLL*nLL) %phan tich may nen p1=pic*p6 piS=pic^(1/N) et=0.87; tos=1+(1/ns)*(piS^((y-1)/y)-1) T7=T1 T8=T6 T9=T1 T10=T6 p7=p6*piS GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 53 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục p8=p7 p9=p8*piS p10=p9 %phan tich tuabin %deltaTTDN=50; p2=p1*(1-deltaQTDN*nTDN) pit=p3/p2 %ty so ap suat - vao tuabin tot=pit^(et*(y-1)/y) % ty so nhiet vao tuabin T2A=T2*tot nt=(1-tot)/(1-pit^((y-1)/y)) %hieu suat cua tuabin %ec=0.88 %phan tich nhiet luong Cp=5196.5; G=Qin/(Cp*(T3-T2A)) %luu luong cua chat qua may phat MHD %nhiet luong tai tung nut chu trinh Q1=G*Cp*T1 Q2=G*Cp*T2 Q2A=G*Cp*T2A Q3=G*Cp*T3 Q4=G*Cp*T4 Q5=G*Cp*T5 Q6=G*Cp*T6 PMHD=Q3*nEE %Dien nang thoat khoi may phat MHD %Q4=Q3-Q3*nEE-Q3*deltaQMHD Pc=N*(T1-T6)*G*Cp %nang luong ma may nen yeu cau nion=0.5; MassNo=0.004; Seed=0.0001; Wion=G/(MassNo*Seed*60220*1620*12.13) Pion=Wion/nion W1=PMHD-Pc-Pion W2=Q2-Q2A n=(W1+W2)/Qin %tinh entropy p2A=p3; Tref=298; Pref=1.03e+005; S=(Cp*log(T3/Tref)-Cp*((y-1)/y)*log(p3/Pref))*G S3=S+(Cp*log(T3/T2A)-Cp*((y-1)/y)*log(p3/p2A))*G S4=S3+(Cp*log(T4/T3)-Cp*((y-1)/y)*log(p4/p3))*G S5=S4+(Cp*log(T5/T4)-Cp*((y-1)/y)*log(p5/p4))*G S6=S5+(Cp*log(T6/T5)-Cp*((y-1)/y)*log(p6/p5))*G S7=S6+(Cp*log(T7/T6)-Cp*((y-1)/y)*log(p7/p6))*G GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 54 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục S8=S7+(Cp*log(T8/T7)-Cp*((y-1)/y)*log(p8/p7))*G S9=S8+(Cp*log(T9/T8)-Cp*((y-1)/y)*log(p9/p8))*G S10=S9+(Cp*log(T10/T9)-Cp*((y-1)/y)*log(p10/p9))*G S1=S10+(Cp*log(T1/T10)-Cp*((y-1)/y)*log(p1/p10))*G S2=S1+(Cp*log(T2/T1)-Cp*((y-1)/y)*log(p2/p1))*G S2A=S2+(Cp*log(T2A/T2)-Cp*((y-1)/y)*log(p2A/p2))*G x=[S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S1 S2 S2A S3]; y=[T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T1 T2 T2A T3]; h=plot(x,y,'b-*'); grid xlabel('Truc Entropy') ylabel('Truc Nhiet Do (K)') …………………………………….End………………………………………… Chương trình tốn ( matlab) clc clear all %phan tich MHD Qin=1.00e+008; nEE=0.35; nMHD=0.8; y=1.6667; p31=4.00e+005; T31=2400; T61=300; pic=7; N=3; ns=0.93; deltaQTDN=0.01; deltaTTDN=50; nTDN=1; deltaQLL=0.01; nLL=0.85; et=0.87; Cp=5196.5; nion=0.5; MassNo=0.004; Seed=0.0001; Tref=298; Pref=1.03e+005; deltaQMHD=5.00e-003; p41=p31*(1-nEE/nMHD)^(y/(y-1)); T41=T31*(1-nEE-deltaQMHD); GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 55 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục %phan tich thiet bi trao doi nhiet toc=1+(1/ns)*(pic^((y-1)/(y*N))-1); T11=T61*toc; T21=(T41-deltaTTDN-T11)*nTDN+T11; T51=T41-((T21-T11)/(1-deltaQTDN)); T71=T11; T81=T61; T91=T11; T101=T61; p51=p41*(1-deltaQTDN*nTDN); %phan tich thiet bi lam lanh p61=p51*(1-deltaQLL*nLL); %phan tich may nen p11=pic*p61; piS=pic^(1/N); tos=1+(1/ns)*(piS^((y-1)/y)-1); p71=p61*piS; p81=p71; p91=p81*piS; p101=p91; %phan tich tuabin %deltaTTDN=50; p21=p11*(1-deltaQTDN*nTDN); pit1=p31/p21; %ty so ap suat - vao tuabin tot=pit1^(et*(y-1)/y); % ty so nhiet vao tuabin T2A1=T21*tot; nt=(1-tot)/(1-pit1^((y-1)/y)); %hieu suat cua tuabin %phan tich nhiet luong G=Qin/(Cp*(T31-T2A1));%luu luong cua chat qua may phat MHD %nhiet luong tai tung nut chu trinh Q11=G*Cp*T11; Q21=G*Cp*T21; Q2A1=G*Cp*T2A1; Q31=G*Cp*T31; Q41=G*Cp*T41; Q51=G*Cp*T51; Q61=G*Cp*T61; PMHD=Q31*nEE; %Dien nang thoat khoi may phat MHD Pc1=N*(T11-T61)*G*Cp; %nang luong ma may nen yeu cau Wion=G/(MassNo*Seed*60220*1620*12.13); Pion=Wion/nion W11=PMHD-Pc1-Pion W21=Q21-Q2A1 GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 56 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục n1=(W11+W21)/Qin %tinh entropy p2A1=p31; S1=(Cp*log(T31/Tref)-Cp*((y-1)/y)*log(p31/Pref))*G; S31=S1+(Cp*log(T31/T2A1)-Cp*((y-1)/y)*log(p31/p2A1))*G; S41=S31+(Cp*log(T41/T31)-Cp*((y-1)/y)*log(p41/p31))*G; S51=S41+(Cp*log(T51/T41)-Cp*((y-1)/y)*log(p51/p41))*G; S61=S51+(Cp*log(T61/T51)-Cp*((y-1)/y)*log(p61/p51))*G; S71=S61+(Cp*log(T71/T61)-Cp*((y-1)/y)*log(p71/p61))*G; S81=S71+(Cp*log(T81/T71)-Cp*((y-1)/y)*log(p81/p71))*G; S91=S81+(Cp*log(T91/T81)-Cp*((y-1)/y)*log(p91/p81))*G; S101=S91+(Cp*log(T101/T91)-Cp*((y-1)/y)*log(p101/p91))*G; S11=S101+(Cp*log(T11/T101)-Cp*((y-1)/y)*log(p11/p101))*G; S21=S11+(Cp*log(T21/T11)-Cp*((y-1)/y)*log(p21/p11))*G; S2A1=S21+(Cp*log(T2A1/T21)-Cp*((y-1)/y)*log(p2A1/p21))*G; x1=[S31 S41 S51 S61 S71 S81 S91 S101 S11 S21 S2A1 S31]; y1=[T31 T41 T51 T61 T71 T81 T91 T101 T11 T21 T2A1 T31]; %thu nghiem T62 p32=4.00e+005; T32=2400; T62=350; p42=p32*(1-nEE/nMHD)^(y/(y-1)); T42=T32*(1-nEE-deltaQMHD); %phan tich thiet bi trao doi nhiet %toc=1+(1/ns)*(pic^((y-1)/(y*N))-1); T12=T62*toc; T22=(T42-deltaTTDN-T12)*nTDN+T12; T52=T42-((T22-T12)/(1-deltaQTDN)); T72=T12; T82=T62; T92=T12; T102=T62; p52=p42*(1-deltaQTDN*nTDN); %phan tich thiet bi lam lanh p62=p52*(1-deltaQLL*nLL); %phan tich may nen p12=pic*p62; %piS=pic^(1/N); %tos=1+(1/ns)*(piS^((y-1)/y)-1); p72=p62*piS; p82=p72; p92=p82*piS; p102=p92; GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 57 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục %phan tich tuabin %deltaTTDN=50; p22=p12*(1-deltaQTDN*nTDN); pit2=p32/p22; %ty so ap suat - vao tuabin tot=pit2^(et*(y-1)/y); % ty so nhiet vao tuabin T2A2=T22*tot; nt=(1-tot)/(1-pit2^((y-1)/y)); %hieu suat cua tuabin %phan tich nhiet luong G=Qin/(Cp*(T32-T2A2));%luu luong cua chat qua may phat MHD %nhiet luong tai tung nut chu trinh Q12=G*Cp*T12; Q22=G*Cp*T22; Q2A2=G*Cp*T2A2; Q32=G*Cp*T32; Q42=G*Cp*T42; Q52=G*Cp*T52; Q62=G*Cp*T62; PMHD=Q32*nEE; %Dien nang thoat khoi may phat MHD Pc2=N*(T12-T62)*G*Cp; %nang luong ma may nen yeu cau W12=PMHD-Pc2-Pion W22=Q22-Q2A2 n2=(W12+W22)/Qin %tinh entropy p2A2=p32; S2=(Cp*log(T32/Tref)-Cp*((y-1)/y)*log(p32/Pref))*G; S32=S2+(Cp*log(T32/T2A2)-Cp*((y-1)/y)*log(p32/p2A2))*G; S42=S32+(Cp*log(T42/T32)-Cp*((y-1)/y)*log(p42/p32))*G; S52=S42+(Cp*log(T52/T42)-Cp*((y-1)/y)*log(p52/p42))*G; S62=S52+(Cp*log(T62/T52)-Cp*((y-1)/y)*log(p62/p52))*G; S72=S62+(Cp*log(T72/T62)-Cp*((y-1)/y)*log(p72/p62))*G; S82=S72+(Cp*log(T82/T72)-Cp*((y-1)/y)*log(p82/p72))*G; S92=S82+(Cp*log(T92/T82)-Cp*((y-1)/y)*log(p92/p82))*G; S102=S92+(Cp*log(T102/T92)-Cp*((y-1)/y)*log(p102/p92))*G; S12=S102+(Cp*log(T12/T102)-Cp*((y-1)/y)*log(p12/p102))*G; S22=S12+(Cp*log(T22/T12)-Cp*((y-1)/y)*log(p22/p12))*G; S2A2=S22+(Cp*log(T2A2/T22)-Cp*((y-1)/y)*log(p2A2/p22))*G; x2=[S32 S42 S52 S62 S72 S82 S92 S102 S12 S22 S2A2 S32]; y2=[T32 T42 T52 T62 T72 T82 T92 T102 T12 T22 T2A2 T32]; %thu nghiem T63 p33=4.00e+005; T33=2400; T63=400; p43=p33*(1-nEE/nMHD)^(y/(y-1)); GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 58 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục T43=T33*(1-nEE-deltaQMHD); %phan tich thiet bi trao doi nhiet %toc=1+(1/ns)*(pic^((y-1)/(y*N))-1); T13=T63*toc; T23=(T43-deltaTTDN-T13)*nTDN+T13; T53=T43-((T23-T13)/(1-deltaQTDN)); T73=T13; T83=T63; T93=T13; T103=T63; p53=p43*(1-deltaQTDN*nTDN); %phan tich thiet bi lam lanh p63=p53*(1-deltaQLL*nLL); %phan tich may nen p13=pic*p63; piS=pic^(1/N); %tos=1+(1/ns)*(piS^((y-1)/y)-1); p73=p63*piS; p83=p73; p93=p83*piS; p103=p93; %phan tich tuabin %deltaTTDN=50; p23=p13*(1-deltaQTDN*nTDN); pit3=p33/p23; %ty so ap suat - vao tuabin tot=pit3^(et*(y-1)/y); % ty so nhiet vao tuabin T2A3=T23*tot; nt=(1-tot)/(1-pit3^((y-1)/y)); %hieu suat cua tuabin %phan tich nhiet luong G=Qin/(Cp*(T33-T2A3));%luu luong cua chat qua may phat MHD %nhiet luong tai tung nut chu trinh Q13=G*Cp*T13; Q23=G*Cp*T23; Q2A3=G*Cp*T2A3; Q33=G*Cp*T33; Q43=G*Cp*T43; Q53=G*Cp*T53; Q63=G*Cp*T63; PMHD=Q33*nEE; %Dien nang thoat khoi may phat MHD Pc3=N*(T13-T63)*G*Cp; %nang luong ma may nen yeu cau W13=PMHD-Pc3-Pion W23=Q23-Q2A3 n3=(W13+W23)/Qin GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 59 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong LVTN Phụ lục %tinh entropy p2A3=p33; S3=(Cp*log(T33/Tref)-Cp*((y-1)/y)*log(p33/Pref))*G; S33=S2+(Cp*log(T33/T2A3)-Cp*((y-1)/y)*log(p33/p2A3))*G; S43=S32+(Cp*log(T43/T33)-Cp*((y-1)/y)*log(p43/p33))*G; S53=S42+(Cp*log(T53/T43)-Cp*((y-1)/y)*log(p53/p43))*G; S63=S52+(Cp*log(T63/T53)-Cp*((y-1)/y)*log(p63/p53))*G; S73=S62+(Cp*log(T73/T63)-Cp*((y-1)/y)*log(p73/p63))*G; S83=S72+(Cp*log(T83/T73)-Cp*((y-1)/y)*log(p83/p73))*G; S93=S82+(Cp*log(T93/T83)-Cp*((y-1)/y)*log(p93/p83))*G; S103=S92+(Cp*log(T103/T93)-Cp*((y-1)/y)*log(p103/p93))*G; S13=S102+(Cp*log(T13/T103)-Cp*((y-1)/y)*log(p13/p103))*G; S23=S12+(Cp*log(T23/T13)-Cp*((y-1)/y)*log(p23/p13))*G; S2A3=S22+(Cp*log(T2A3/T23)-Cp*((y-1)/y)*log(p2A3/p23))*G; x3=[S33 S43 S53 S63 S73 S83 S93 S103 S13 S23 S2A3 S33]; y3=[T33 T43 T53 T63 T73 T83 T93 T103 T13 T23 T2A3 T33]; %h2=plot(x2,y2,'b-*') h1=plot(x1,y1,'m-*',x2,y2,'bp ',x3,y3,'r+-') grid xlabel('Truc Entropy') ylabel('Truc Nhiet Do (K)') bar([T61,T62,T63],[n1,n2,n3],0.2) …………………………………… End…………………………………………… GVHD: TS Lê Trí Kiên Trang 60 HVTH: Đỗ Huỳnh Thanh Phong ... nguyên lý phát điện từ thủy động lực (MHD) phân tích động học chu trình phát điện tuabin khí Chương 3: Phân tích chu trình Xây dựng chu trình phát điện, phân tích nhiệt động học khối chu trình (... 3: Phân tích chu trình Chương PHÂN TÍCH CHU TRÌNH 3.1Xây Dựng Chu Trình MHD – Tuabin Khí Chu trình phát điện kết hợp máy phát từ thủy động lực (MHD) tuabin khí chu trình kín hoạt động dựa chu trình. .. ứng với trình phát điện năng: giai đoạn – giai đoạn – 2A 4.1.3 So sánh kết Kết phân tích chu trình kết hợp cho thấy hiệu suất phát điện chu trình kết hợp cao chu trình MHD nghiên cứu phân tích

Ngày đăng: 06/12/2021, 16:52

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]Jack D.Mattingly“ Elements of Gas Turbine Propulsion” copyright 1996 by McGraw – Hill, Inc, Printed in Singapore, 960 pages Sách, tạp chí
Tiêu đề: Elements of Gas Turbine Propulsion
[2] Richard J. Rosa “ magnetohydrodynamic energy conversion” copyright 1987 by hemisphere publishing coporation, Printed in USA, 234 pages Sách, tạp chí
Tiêu đề: magnetohydrodynamic energy conversion
[3] Ron J. Litchford and Nobuhiro Harada, 2011“ Multi-MW Closed Cycle MHD Nuclear Space Power Via Nonequilibrium He/Xe Working Plasma”, Proceedings of Nuclear and Emerging Technologies for Space 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Multi-MW Closed Cycle MHD Nuclear Space Power Via Nonequilibrium He/Xe Working Plasma
[4] N. Harada, et al., “Improvement of Enthalpy Extraction over 30% using a Disk MHD Generator with Inlet Swirl” Energy Conversion and Management, vol. 36, no.5, pp. 355-364, 1995 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Improvement of Enthalpy Extraction over 30% using a Disk MHD Generator with Inlet Swirl
[5]Nobuhiro Harada “Magnetohydrodynamics For Advanced Power Generation System”The International Conference on Electrical Engineering 2008,No.O-043 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Magnetohydrodynamics For Advanced Power Generation System
[6]Motoo Ishikawa, Susumu Takebe, Fukasi Kumura Yoshitaka Inui and Juro Umoto“ Application of MHD – Brayton cycle to fusion reactors”vol4cap36 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Application of MHD – Brayton cycle to fusion reactors
[7] Carlo A. Borghi and Motoo Ishikawa “ New concepts of MHD power generation” Sách, tạp chí
Tiêu đề: New concepts of MHD power generation
[9] Andrea Lazzaretto and Andrea Toffolo “Analytical and Neural Network Models for Gas Turbine Design and Off-Design Simulation”Vol.4, (No.4), pp.173-182, December-2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Analytical and Neural Network Models for Gas Turbine Design and Off-Design Simulation
[10]Y. Okuno, T. Okamura, T. Suekane, H. Yamasaki, S. Kabashima, and S. Shioda “Magnetohydrodynamic Power Generation Experiments with Fuji-1 Blowdown Facility” Vol. 19, No. 5, September–October 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Magnetohydrodynamic Power Generation Experiments with Fuji-1 Blowdown Facility
[12] Nob. Harada, Le Chi Kien, and M. Hishikawa “Basic Studies on Closed Cycle MHD Power Generation System for Space Application” AIAA 2004-2365 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Basic Studies on Closed Cycle MHD Power Generation System for Space Application
[13]Kazumi Tsunoda and Motofumi Tanaka“ numerical prediction of unsteady plasma flow in closed cycle disk MHD generators”vol2cap26 Sách, tạp chí
Tiêu đề: numerical prediction of unsteady plasma flow in closed cycle disk MHD generators
[14]K. yoshikawa and S. shioda, S. Tsujiguchi and K. Furuya“ Inert gas MHD triple combined cycle ”vol1cap22 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Inert gas MHD triple combined cycle
[15] Le Chi Kien “ Analyses of the Thermal Efficiency and the Output Power in A Joule – Brayton ” Science & Technology Development, Vol 12, No.04 – 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Analyses of the Thermal Efficiency and the Output Power in A Joule – Brayton
[11] Samim Anghaie and Angelo Ferrari “Nuclear Activation Enhanced MHD and Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. 1: Cấu tạo máy phát MHD - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 1. 1: Cấu tạo máy phát MHD (Trang 12)
Hình 1.2: Chu trình phát điện MHD sử dụng LNG - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 1.2 Chu trình phát điện MHD sử dụng LNG (Trang 13)
Hình 1.3: Chu trình phát điện MHD sử dụng than - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 1.3 Chu trình phát điện MHD sử dụng than (Trang 14)
Hình 1.4: Chu trình phát điện dùng đĩa MHD kết hợp với năng lượng hạt nhân (NFR/CCMHD)  - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 1.4 Chu trình phát điện dùng đĩa MHD kết hợp với năng lượng hạt nhân (NFR/CCMHD) (Trang 17)
Hình 2.1: Máy nén ly tâm - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 2.1 Máy nén ly tâm (Trang 28)
Hình 2.3: Quá trình biến đổi trạng thái chất khí trong chu trình Brayton. - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 2.3 Quá trình biến đổi trạng thái chất khí trong chu trình Brayton (Trang 29)
Hình 3.1: Chu trình kết hợp MHD –tuabin khí - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 3.1 Chu trình kết hợp MHD –tuabin khí (Trang 32)
Hình 3.2: Đồ thị –s của quá trình nén η c = ℎ ℎ - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 3.2 Đồ thị –s của quá trình nén η c = ℎ ℎ (Trang 35)
Hình 3.3: Đồ thị –s của tuabin khí η t = ℎ - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 3.3 Đồ thị –s của tuabin khí η t = ℎ (Trang 37)
ℎ - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
ℎ (Trang 37)
Xét chu trình kết hợp như hình 3.1 với các dữ liệu tính toán như sau: Dữ liệu   đầu vào Máy phát     MHD Thiết bị  trao đổi  nhiệt Thiết bị  làm lạnh  - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
t chu trình kết hợp như hình 3.1 với các dữ liệu tính toán như sau: Dữ liệu đầu vào Máy phát MHD Thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị làm lạnh (Trang 41)
Bảng 4.2: Kết quả tính toán thông số với T3=1800 0K. - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Bảng 4.2 Kết quả tính toán thông số với T3=1800 0K (Trang 42)
Hình 4.2: Đồ thị T –S với T3=1800 0K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.2 Đồ thị T –S với T3=1800 0K (Trang 43)
Hình 4.1: Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T3=1800 0K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.1 Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T3=1800 0K (Trang 43)
Đồ thị T –S (hình 4.2) diễn tả mối quan hệ giữa nhiệt độ và entropy của 11 vị trí tương ứng với các nút trong chu trình kết hợp và cả các giai đoạn trong máy nén khí ( 3 tầng  nén) - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
th ị T –S (hình 4.2) diễn tả mối quan hệ giữa nhiệt độ và entropy của 11 vị trí tương ứng với các nút trong chu trình kết hợp và cả các giai đoạn trong máy nén khí ( 3 tầng nén) (Trang 44)
Bảng 4.3: Kết quả tính toán thông số với T3= 20000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Bảng 4.3 Kết quả tính toán thông số với T3= 20000K (Trang 45)
Hình 4.5: Đồ thị T –S với T3= 20000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.5 Đồ thị T –S với T3= 20000K (Trang 46)
Hình 4.4: Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T3= 20000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.4 Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T3= 20000K (Trang 46)
Bảng 4.4: Kết quả tính toán thông số với T3= 24000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Bảng 4.4 Kết quả tính toán thông số với T3= 24000K (Trang 47)
Hình 4.6: Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T3= 24000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.6 Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T3= 24000K (Trang 48)
Hình 4.7: Đồ thị T –S với T3= 24000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.7 Đồ thị T –S với T3= 24000K (Trang 49)
Hình 4.8: Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí [6]. - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.8 Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí [6] (Trang 50)
Bảng 4.5: Dữ liệu tính toán bài toá n2 - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Bảng 4.5 Dữ liệu tính toán bài toá n2 (Trang 51)
Hình 4.9: Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T6= 3500K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.9 Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T6= 3500K (Trang 52)
Hình 4.10: Đồ thị T –S với T6= 3500K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.10 Đồ thị T –S với T6= 3500K (Trang 52)
Bảng 4.7: Kết quả tính toán thông số với T6= 4000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Bảng 4.7 Kết quả tính toán thông số với T6= 4000K (Trang 53)
Hình 4.12: Đồ thị T –S với T6= 4000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.12 Đồ thị T –S với T6= 4000K (Trang 54)
Hình 4.11: Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T6= 4000K - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.11 Kết quả phân tích chu trình MHD –tuabin khí với T6= 4000K (Trang 54)
Hình 4.13 biểu diễn quá trình làm việc của chu trình thông qua hai đại lượng là T và S, đồ thị sẽ thay đổi một số giá trị entropy khi tác giả thay đổi nhiệt độ của  môi chất sau khi được làm lạnh - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.13 biểu diễn quá trình làm việc của chu trình thông qua hai đại lượng là T và S, đồ thị sẽ thay đổi một số giá trị entropy khi tác giả thay đổi nhiệt độ của môi chất sau khi được làm lạnh (Trang 55)
Hình 4.14 diễn tả sự phụ thuộc của hiệu suất chu trình vào nhiệt độ môi chất vào máy nén, đồ thị này giúp người đọc dễ dàng nhận xét kết quả khi phân tích chu  trình kết hợp - Nghiên cứu phân tích hệ thống phát điện từ thủy động lực với chu trình kết hợp
Hình 4.14 diễn tả sự phụ thuộc của hiệu suất chu trình vào nhiệt độ môi chất vào máy nén, đồ thị này giúp người đọc dễ dàng nhận xét kết quả khi phân tích chu trình kết hợp (Trang 56)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w