Çok değişkenli optimizasyon ile organik Rankine çevrim verimini etkileyen parametrelerin hassasiyet ve katkı oranlarının tespiti

Basit Öğe Kaydı
dc.authoridAli Kahraman: 0000-0002-5598-5017en_US
dc.contributor.authorAta, Sadık
dc.contributor.authorKahraman, Ali
dc.contributor.authorŞahin, Remzi
dc.date.accessioned2023-05-18T12:30:09Z
dc.date.available2023-05-18T12:30:09Z
dc.date.issued2023en_US
dc.departmentNEÜ, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümüen_US
dc.descriptionMakaleen_US
dc.descriptionWOS:000934061100010en_US
dc.description.abstractBu çalışmada, Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) üze rinde etkisi olan performans parametrelerinin hassasiyet seviyeleri ve katkı oranları belirlenmiştir. Performans parametreleri evaporatör-kondenser pinch point sıcaklık farkı (Delta T-pp,T-e,Delta T-pp,T-k), soğutma suyu giriş sıcaklığı (T-c,T-l), aşırı kızdırma sıcaklığı (T-ak), türbin-pompa izantropik verimleri(eta(t) ve eta(p)) olarak seçilmiştir. Bu parametrelerin ORÇ sistemi üzerindeki etkisi farklı amaç fonksiyonları altında değerlendirilmiştir. İncelenen amaç fonksiyonları; ısıl verim, net güç ve ekserji verimi maksimizasyonu ile toplam tersinmezlik, hacimsel debi oranı (VFR) ve çevresel etki faktör (EEF) minimizasyonudur. Böylece enerji-ekserji analizi ile termodinamik performans, türbin ekonomisinde önemli etkisi olan VFR ve termodinamik sürdürülebilirlik indeksleri ile çevresel faktör incelenmiştir. Amaç fonksiyonlarının değişmesiyle performans parametrelerinin etkisinin büyük bir oranda değişkenlik gösterdiği tespit edilmiştir. Delta T-pp,T-e’nin etkisi maksimum ısıl verimin elde edilmesinde %20.59 etkili iken, maksimum türbin gücünün elde edilmesinde %71.9 etkili olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada Taguchi-ANOVA’dan yararlanılmıştır. L25 ortogonal dizilim kullanılmasıyla amaç fonksiyonlarına ulaşılmasında optimum ortogonal dizilimler ve parametrelerin hassasiyet seviye sıralaması tespit edilmiştir. Tüm amaç fonksiyonlarının eşit oranda etkilediği bir ağırlık fonksiyonu tanımlanmasıyla ORÇ performansı üzerinde %42.85 Delta T-pp,T-e ve %25.71 ise T-c,T-t ’nin etkisinin olduğu belirlenmiştir. Son olarak; regresyon analizi ile her bir amaç fonksiyonu için performans parametrelerine bağlı olarak denklemler çıkarılmıştır. Ampirik denklem ile tahmin edilen sonuçlar ile nümerik analiz sonuçları arasındaki hata oranları çıkartılmıştır. Bu oranlara bakıldığında ampirik denklemlerin ORÇ performansının belirlenmesinde başarılı bir şekilde kullanılabileceği tespit edilmiştir.en_US
dc.description.abstractIn this study, the sensitivity levels and contribution rates of the performance parameters that have an effect on the Organic Rankine Cycle (ORC) were determined. Performance parameters were chosen as evaporator-condenser pinch point temperature difference (Delta T-pp,T-e,Delta T-pp,T-k), cooling water inlet temperature (T-c,T-l), superheating temperature (T-ak), turbine-pump isentropic efficiencies (eta(t) ve eta(p)). The effects of these parameters on the ORC system were evaluated under different objective functions. Examined objective functions; thermal efficiency, net power, and exergy efficiency maximization; total irreversibility, volumetric flow rate (VFR) and environmental impact factor (EEF) minimization. Thus, thermodynamic performance with energy-exergy analysis; VFR, which has a significant impact on turbine economy; thermodynamic sustainability indices and environmental factor were examined. It has been determined that the effect of performance parameters varies greatly with the change of objective functions. While the effect of Delta T-pp,T-e was 20.59% effective in obtaining maximum thermal efficiency, it was determined that it was 71.9% effective in obtaining maximum turbine power. Taguchi-ANOVA was used in the study. By using the L25 orthogonal array, the optimum orthogonal arrays and the sensitivity level order of the parameters have been determined to reach the objective functions. By defining a weight function that affects all objective functions equally, it was determined that 42.85% Delta T-pp,T-e and 25.71% T-c,T-t had an effect on ORC performance. Finally; with regression analysis, equations are derived for each objective function depending on the performance parameters. The error rates between the results estimated by the empirical equation and the numerical analysis results were extracted. Considering these ratios, it has been determined that empirical equations can be used successfully in determining ORC performance..en_US
dc.identifier.citationAta, S., Kahraman, A., Şahin, R. (2023). Çok değişkenli optimizasyon ile organik Rankine çevrim verimini etkileyen parametrelerin hassasiyet ve katkı oranlarının tespiti. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 29, 1, 94-103.en_US
dc.identifier.doi10.5505/pajes.2022.35094en_US
dc.identifier.endpage103en_US
dc.identifier.issn1300-7009en_US
dc.identifier.issn2147-5881en_US
dc.identifier.issue1en_US
dc.identifier.startpage94en_US
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.5505/pajes.2022.35094
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12452/9649
dc.identifier.volume29en_US
dc.identifier.wosWOS:000934061100010en_US
dc.indekslendigikaynakWeb of Scienceen_US
dc.language.isotren_US
dc.publisherPamukkale Universityen_US
dc.relation.ispartofPamukkale University Journal of Engineering Sciencesen_US
dc.relation.publicationcategoryMakale - Uluslararası Hakemli Dergi - Kurum Öğretim Elemanıen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectÇoklu Amaç Fonksiyonuen_US
dc.subjectHassasiyet Seviyesien_US
dc.subjectOrganik Rankine Çevrimi (ORÇ)en_US
dc.subjectOrtogonal Dizilimen_US
dc.subjectPinch Point Sıcaklığıen_US
dc.subjectMulti-Objective Functionen_US
dc.subjectSensitivity Levelen_US
dc.subjectOrganic Rankine Cycle (ORC)en_US
dc.subjectOrthogonal Arrayen_US
dc.subjectPinch Point Temperatureen_US
dc.titleÇok değişkenli optimizasyon ile organik Rankine çevrim verimini etkileyen parametrelerin hassasiyet ve katkı oranlarının tespitien_US
dc.title.alternativeDetermination of sensitivity and contribution ratios of parameters affecting organic Rankine cycle efficiency with multivariant optimizationen_US
dc.typeArticleen_US

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
Çok değişkenli optimizasyon ile organik Rankine çevrim verimini etkileyen parametrelerin hassasiyet ve katkı oranlarının tespiti.pdf
Boyut:
1.06 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Tam Metin (Full Text)
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.44 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

WoS İndeksli Yayınlar Koleksiyonu
Makale Koleksiyonu