The fundamental optimal relations and the bounds of the allocation of heat exchangers and efficiency for a non-endoreversible brayton cycle



Título del documento: The fundamental optimal relations and the bounds of the allocation of heat exchangers and efficiency for a non-endoreversible brayton cycle
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000233943
ISSN: 0035-001X
Autores: 1


Instituciones: 1Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Feb
Volumen: 51
Número: 1
Paginación: 32-37
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado
Resumen en español En este trabajo analizamos un ciclo Brayton con irreversibilidades externas e internas. Las externas provienen de la transferencia de calor mediante intercambiadores de calor de flujo cruzado de los lados frio y caliente; las irreversibilidades internas son producidas por las eficiencias isoentrópicas del compresor y la turbina. La optimización se realiza con respecto a la razón de presiones y al inventario total del número de unidades de trasferencia de calor, empleando el método e-NTU. Mostramos las expresiones analíticas para la eficiencia que maximiza el trabajo y la dimensión óptima de los intercambiadores de calor. También analizamos el comportamiento asintótico de estas expresiones. Los resultados obtenidos extienden un modelo de Bejan y son más útiles y generales
Resumen en inglés In this paper we analyze a Brayton cycle with external and internal irreversibilities. The external ones come from heat transfer with coun-terflow heat exchangers in the cold and hot sides; the internal irreversibilities are given by the isentropic efficiencies of the compressor and turbine. Optimization is carried out with respect to the pressure ratio and the total inventory of the heat transfer units, using the e-NTU method. We show the analytical expressions for the efficiency that mazimizes work and the optimal allocation (size) of heat exchangers. We also analyze the asymptotic behavior of these expressions. The results obtained extend a Bejan's model and are more general and useful
Disciplinas: Física y astronomía,
Ingeniería
Palabras clave: Termodinámica y física estadística,
Ingeniería química,
Optimización,
Termodinámica,
Máquinas térmicas,
Ciclo brayton,
Procesos irreversibles
Keyword: Physics and astronomy,
Engineering,
Thermodynamics and statistical physics,
Chemical engineering,
Optimization,
Thermodynamics,
Heat machines,
Brayton cycle,
Irreversible processes
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