Аналіз ефективності електрогенеруючої установки, що працює на основі термодинамічного циклу Брайтона та рекуперації енергії

Авторы

  • А. В. Русанов Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9957-8974
  • В. С. Федорейко Тернопільський національний педагогічний університет ім. В. Гнатюка (46027, Україна, м. Тернопіль, вул. М. Кривоноса, 2), Ukraine https://orcid.org/0000-0001-5822-3002
  • D. Kardaś Інститут проточних машин ім. Р. Шевальского Польскої академії наук (80-231, Польща, м. Гданськ, вул. Фішера, 14), Poland https://orcid.org/0000-0001-6995-1857
  • А. О. Костіков Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0000-0001-6076-1942
  • В. О. Тарасова Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0000-0003-3252-7619
  • Р. А. Русанов Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2930-2574
  • М. О. Чугай Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0696-4527
  • М. І. Суханов Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3029-7111
  • С. П. Третяк Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Ukraine https://orcid.org/0009-0008-1265-4227

Аннотация

Розглянуто теплову схему електрогенеруючої установки з виносним теплообмінником, що працює за циклом Брайтона з рекуперацією енергії. Передбачається, що установка працюватиме на несертифікованому (дешевому) біопаливі. Показано, що на відміну від звичайного циклу Брайтона у циклі з рекуперацією енергії найбільший вплив на термічний ККД має температура нагріву робочого тіла і внутрішній ККД основних складових установки, таких, як компресор і турбіна. Також на відміну від звичайного циклу Брайтона більш висока ефективність установки досягається при менших ступенях зниження (підвищення) тиску в турбіні (компресорі). Встановлено, що навіть при відносно низькій температурі нагріву робочого тіла (500 ºС), за умови високої ефективності компресора і турбіни, можна досягти гарних характеристик енергетичної установки в цілому. При температурі до 850 º С досягається термічний ККД на рівні 40%, але у цьому випадку збільшується вартість матеріалів і виробництва. Для остаточного висновку про можливість застосування запропонованої установки й її ефективність необхідно провести додаткові дослідження, зокрема, таких її основних елементів, як компресор, турбіна, теплообмінник та інші.

Биографии авторов

А. В. Русанов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Академік НАН України

В. С. Федорейко, Тернопільський національний педагогічний університет ім. В. Гнатюка (46027, Україна, м. Тернопіль, вул. М. Кривоноса, 2)

Доктор технічних наук

D. Kardaś, Інститут проточних машин ім. Р. Шевальского Польскої академії наук (80-231, Польща, м. Гданськ, вул. Фішера, 14)

Доктор технічних наук

А. О. Костіков, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

член-кореспондент НАН України

В. О. Тарасова, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Доктор технічних наук

Р. А. Русанов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Доктор філософії

М. О. Чугай, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Кандидат технічних наук

 

М. І. Суханов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Кандидат технічних наук

Опубликован

2023-10-13

Выпуск

Раздел

Аэрогидродинамика и тепломассообмен