Thermodynamic analysis and optimization of Claude liquefaction cycle

Bu tezde, gazların sıvılaştırılmasında yaygın kullanılan çevrimler tanıtılmış ve Claude sıvılaştırma çevriminin termodinamik analizi ve optimizasyonu, hava, oksijen, azot, argon, metan ve florin içingerçekleştirilmiştir. Çevrimin çalışma verileri belirli varsayımlar altında, EES yazılımı kullanılarak simüle elde edilmiştir. Claude çevriminin termodinamik analizinde, performans parametresi olarak sıvılaşan gaz oranı, net iş girişi, performans katsayısı ve ikinci kanun verimliliği kullanılmıştır. Parametrik çalışmalar, kompresör giriş sıcaklığı, sıvılaşma sıcaklığı, kompresör çıkış basıncı, ısı eşanjörlerinin etkinliği ve türbine gönderilen gaz oranının Claude çevriminin performansı üzerindeki etkilerini incelemek için yapılmıştır. İş tüketimini en aza indirgeyerek sistem performansını en üst düzeye çıkaran optimum çalışma koşulları belirlenmiştir.Bu sıvılaştırma çevriminin termodinamik analizi, performans katsayısı değerinin metan için en yüksek (0.386), azot için en yüksek ikinci kanun verimliliğinin (% 57.5) olduğunu ve iş tüketiminin argon için en düşük olduğunu (968 kJ / kg sıvı) göstermektedir. Parametrik çalışmalar, düşük kompresör giriş sıcaklığı, yüksek sıvılaşma sıcaklığı ve eşanjör etkinliğinde artışın daha yüksek sıvılaşan gaz oranı, performans katsayısı ve ikinci kanun verimliliği değerleri ve daha düşük iş tüketimi değerleri verdiğini göstermektedir. Optimum türbine gönderilen gaz miktarı 0.7 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca COP'nin maksimum olduğu basınç değerinin 5 Mpa'ın biraz üzerinde olduğu tespit edilmiştir.