کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6595489 458534 2015 52 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimal molecular design of working fluids for sustainable low-temperature energy recovery
ترجمه فارسی عنوان
طراحی مولکولی بهینه از مایعات کار برای بازیابی انرژی پایدار در دمای پایین
کلمات کلیدی
بهینه سازی، طراحی محصول، بازیافت انرژی، پایداری،
ترجمه چکیده
توسعه عملی منابع انرژی پایدار در حال حاضر یکی از مهمترین موضوعات تحقیقاتی است که به دلیل تأثیرات اجتماعی و اقتصادی آن تأثیر بسزایی دارد. در میان منابع انرژی پایدار، استفاده از مخازن انرژی کم دما جذاب است. به طور معمول، به دلیل محتوای انرژی پایین آنها، جریانهای پردازش به عنوان غیر سودآور در نظر گرفته می شوند، به ویژه هنگامی که آب به عنوان مایع کار در دوره های ترمودینامیکی مورد استفاده برای بازیافت انرژی از منابع انرژی کم استفاده می شود. با این حال، بهره وری از بازیابی انرژی را می توان با استفاده از مایعات کار با نقاط جوش پایین تحت شرایط مناسب پردازش افزایش می یابد. در این کار ما طراحی مولکولی مطلوب یک خانواده جدید از مایعات ارگانی را پیشنهاد می کنیم که هدف آن افزایش مصرف انرژی از منابع انرژی کم دما است. مشکل طراحی به عنوان یک مسئله برنامه نویسی غیر خطی عدد صحیح مخلوط شده است که در آن متغیرهای باینری برای تعریف ساختار مولکولی مایعات کار استفاده می شود و متغیرهای پیوسته به محاسبه خواص فیزیکی و ترمودینامیکی اجازه می دهند. نتایج نشان می دهد که تکنیک های طراحی مولکولی مطلوب، طراحی ترکیبات ارگانیک جدید را افزایش می دهد که باعث افزایش بازده انرژی می شود. علاوه بر این، سمیت مایعات کار جدید در مقایسه با سایر مایعات ارگانیک مورد استفاده برای همین هدف کاهش یافت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
طراحی مولکولی بهینه از مایعات کار برای بازیابی انرژی پایدار در دمای پایین
چکیده انگلیسی
The practical development of sustainable energy sources is presently one of the key research topics due to its strong social and economic impact. Among the sources of sustainable energy, the use of low-temperature energy reservoirs has attracted interest. Normally, because of their low energy content, those processing streams are considered as non-profitable, especially when water is used as the working fluid in the thermodynamic cycles used for energy recovery from low-temperature energy sources. However, the efficiency of energy recovery can be increased using working fluids featuring low-temperature boiling points under the proper processing conditions. In this work we propose the optimal molecular design of a new family of organic fluids whose aim is to increase energy recovery from low-temperature energy sources. The design problem is cast as a mixed-integer non-linear programming problem, where binary variables are used to define the molecular structure of the working fluids and continuous variables permit the computation of physical and thermodynamic properties. The results indicate that optimal molecular design techniques permit the design of new organic compounds which increase energy recovery. Moreover, the toxicity of the new working fluids was reduced in comparison to other organic fluids used for the same purpose.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Chemical Engineering - Volume 72, 2 January 2015, Pages 334-349
نویسندگان
, , ,