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Modelado Unidimensional de un Sistema de Ciclo de Flash Trilateral con Expansores de Tornillo Gemelo de Dos Fases para la Conversión de Calor de Baja Grado Industrial a Energía

Autores: Bianchi, Giuseppe; Marchionni, Matteo; Kennedy, Stuart; Miller, Jeremy; Tassou, Savvas

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Modelado Unidimensional de un Sistema de Ciclo de Flash Trilateral con Expansores de Tornillo Gemelo de Dos Fases para la Conversión de Calor de Baja Grado Industrial a Energía


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Visión general
Metodología de modelado
Máquinas de doble tornillo
Ciclo Trilateral Flash
Mapas de rendimiento
Parámetros de operación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento proporciona una visión general de una metodología de modelado unidimensional para equipos y sistemas de conversión de calor en potencia, basada en una discretización del espacio en una cuadrícula escalonada e implementada en el software comercial GT-SUITE. Se presta especial atención a un procedimiento de modelado recién desarrollado para máquinas de doble tornillo que se basa en un enfoque de modelado de cámaras y considera las rutas de fuga entre celdas y con la carcasa. Esta metodología se aplica a un sistema de conversión de calor de baja calidad en potencia basado en un Ciclo de Flash Trilateral (TFC) equipado con dos expansores de doble tornillo de dos fases en paralelo y una válvula de control aguas arriba de las máquinas para adaptar la calidad del fluido para un funcionamiento óptimo del expansor. El modelo de expansor independiente se utiliza para generar mapas de rendimiento de la máquina, que sirven como entradas para el modelo del sistema TFC. Finalmente, se llevan a cabo análisis paramétricos para evaluar el impacto de varios parámetros operativos de la unidad TFC en la potencia recuperada y la eficiencia térmica del ciclo. El estudio muestra que los factores más influyentes en el rendimiento del sistema TFC son la temperatura de entrada de la fuente de calor y la velocidad del expansor. Mientras que la primera depende del proceso industrial de topping, la velocidad del expansor se puede utilizar para optimizar y controlar el funcionamiento del sistema TFC también en condiciones de operación transitorias o fuera de diseño.

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