Selection of working fluid mixtures for flexible Organic Rankine Cycles under operating variability through a systematic nonlinear sensitivity analysis approach

2015 ◽  
Vol 89 ◽  
pp. 1054-1067 ◽  
Author(s):  
Paschalia Mavrou ◽  
Athanasios I. Papadopoulos ◽  
Panos Seferlis ◽  
Patrick Linke ◽  
Spyros Voutetakis
Keyword(s):  
Sensitivity Analysis ◽  
Analysis Approach ◽  
Working Fluid ◽  
Fluid Mixtures ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Selection Of

Toward Optimum Working Fluid Mixtures for Organic Rankine Cycles using Molecular Design and Sensitivity Analysis

2013 ◽  
Vol 52 (34) ◽  
pp. 12116-12133 ◽  
Author(s):  
Athanasios I. Papadopoulos ◽  
Mirko Stijepovic ◽  
Patrick Linke ◽  
Panos Seferlis ◽  
Spyros Voutetakis
Keyword(s):  
Sensitivity Analysis ◽  
Molecular Design ◽  
Working Fluid ◽  
Fluid Mixtures ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Optimum Working

scholarly journals Systematic selection of working fluid mixtures for optimum solvent - based CO2 capture processes and organic rankine cycles

2019 ◽  
Author(s):  
Θεόδωρος Ζαρογιάννης
Keyword(s):  
Co2 Capture ◽  
Working Fluid ◽  
Fluid Mixtures ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Systematic Selection ◽  
Selection Of

Σ’ αυτή την εργασία προτείνεται για πρώτη φορά μια συστηματική προσέγγιση για την επιλογή μίγματος λαμβάνοντας υπόψη κριτήρια κυμαινόμενης ακρίβειας, ξεκινώντας από τις ιδιότητες του μίγματος σε σταθερή κατάσταση λειτουργίας και φτάνοντας μέχρι την ολοκληρωμένη επιλογή μίγματος, τον σχεδιασμό και τον ελέγχο της διεργασίας. Η εργασία δεν επικεντρώνεται στη συνδυαστική πολυπλοκότητα του προβλήματος, αλλά στη συστηματική ενσωμάτωση των ιδιοτήτων του μίγματος και των μοντέλων διεργασίας στον υπολογισμό των κριτηρίων επιλογής. Το βασικό σκεπτικό της προτεινόμενης προσέγγισης επικεντρώνεται στην βαθμιαία αξιολόγηση μεγάλων συνόλων δεδομένων υποψηφίων μιγμάτων για την επιθυμητή εφαρμογή. Ξεκινώντας από ένα σύνολο μειγμάτων, η προτεινόμενη προσέγγιση καθιστά δυνατή τη σταδιακή αξιολόγησή τους και τη βελτίωσή τους χρησιμοποιώντας μοντέλα ολοένα και υψηλότερης ακρίβειας. Οι ολοένα και πιο πολύπλοκοι υπολογισμοί που απαιτούνται από τη χρήση τέτοιων μοντέλων αντισταθμίζονται από την αναγνώριση και την απομάκρυνση επιλογών με χαμηλή απόδοση. Η προτεινόμενη προσέγγιση μπορεί να συνοψιστεί στα κάτωθι: α) Από το στάδιο "Απόδοση διεργασίας σε σταθερή κατάσταση λειτουργίας" έως το στάδιο “Στατικής λειτουργικότητας απόδοσης της διεργασίας." Αφορούν διεργασίες δέσμευσης CO2 μετά τη καύση. Σκοπός της παρούσας προσέγγισης είναι ο γρήγορος εντοπισμός αποτελεσματικών ως προς την δέσμευση CO2 συνδυασμών αμινών, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να αξιολογηθούν χρησιμοποιώντας διεξοδικά μοντέλα πρόβλεψης ή πειράματα. Μια πολυκριτηριακή μεθοδολογία επιλογής εφαρμόζεται για να αξιολογηθούν μίγματα που επιτρέπουν την αντιστάθμιση υψηλών και χαμηλών επιδόσεων στις πολλαπλές ιδιότητες που χρησιμοποιούνται ως κριτήρια επιλογής, αποφεύγοντας μίγματα που είναι ακατάλληλα για δέσμευση CO2. β) H προσέγγιση συνεχίζεται με το στάδιο "Απόδοση δυναμικής διεργασίας" και τον "Ολοκληρωμένο σχεδιασμός και έλεγχο της διεργσίας". Επικεντρώνεται σε διεργασίες ORC. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να διερευνηθεί η επίδραση νέων και συμβατικών εργαζόμενων μέσων στην αξιολόγηση του οργανικού κύκλου Rankine (ORC). Διαφορετικά εργαζόμενα μέσα και χαρακτηριστικά της διεργασίας του οργανικού κύκλου παρουσιάζουν διαφορετική ευαισθησία στις διακυμάνσεις των λειτουργικών συνθηκών του κύκλου

scholarly journals Selection of Optimum Working Fluid for Organic Rankine Cycles by Exergy and Exergy-Economic Analyses

2015 ◽  
Vol 7 (11) ◽  
pp. 15362-15383 ◽  
Author(s):  
Kamyar Darvish ◽  
Mehdi Ehyaei ◽  
Farideh Atabi ◽  
Marc Rosen
Keyword(s):  
Working Fluid ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Economic Analyses ◽  
Optimum Working ◽  
Selection Of

Energy, exergy, and economic analysis of a new triple-cycle power generation configuration and selection of the optimal working fluid

2019 ◽  
Vol 20 (5) ◽  
pp. 501 ◽  
Author(s):  
Mohammadreza Zeinodini ◽  
Mehdi Aliehyaei
Keyword(s):  
Power Generation ◽  
Organic Rankine Cycle ◽  
Rankine Cycle ◽  
Computer Code ◽  
Working Fluid ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Economic Analyses ◽  
Wasted Energy ◽  
Selection Of ◽  
Steam Cycle

The present study investigated energy, exergy and economic analyses on a new triple-cycle power generation configuration. In this configuration, the energy of the exhaust gas and the wasted energy in the condenser of the steam cycle is recovered in the heat recovery steam generator (HRSG) and the evaporator of organic Rankine cycle (ORC), respectively. A computer code was written in MATLAB to analyze the triple-cycle configuration. Validation through this program showed that the highest errors were 5.6 and 7.1%, which occurred in gas and steam cycles, respectively. The results revealed that the highest generated entropy was associated with the combustion chamber and the evaporator in the steam cycle. The first and second laws of thermodynamics efficiencies were improved by roughly 270 and 8%, respectively, through adding each of the steam and organic Rankine cycles. The entropy generated by the cycle increased by roughly 400 and 4% by adding the steam and organic Rankine cycles, respectively. The price of the produced electricity was also reduced by roughly 60 and 70%, respectively, for these two cycles.

Various Ways of Adiabatic Expansion in Organic Rankine Cycle (ORC) and in Trilateral Flash Cycle (TFC)

2019 ◽  
Vol 233 (4) ◽  
pp. 577-594 ◽  
Author(s):  
Attila R. Imre ◽  
Axel Groniewsky
Keyword(s):  
Organic Rankine Cycle ◽  
Optimal Solution ◽  
Rankine Cycle ◽  
Working Fluid ◽  
Adiabatic Expansion ◽  
Thermodynamic Cycles ◽  
Different Types ◽  
Multiparametric Optimization ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Selection Of

Abstract For energy production and conversion, the use of thermodynamic cycles is still the most common way. To find the optimal solution is a multiparametric optimization problem, where some parameters are related to thermodynamic and physical chemistry, while others are associated with costs, safety, or even environmental issues. Concerning the thermodynamic aspects of the design, the selection of the working fluid is one of the crucial points. Here, we are going to show different types of adiabatic expansion processes in various pure working fluids, pointing out the ones preferred in Organic Rankine Cycles or in Trilateral Flash Cycles. The effect of these expansions on the layout of the cycles will also be presented. Finally, we are giving a few thumb-rules, derived from thermodynamic studies, useful for energy engineers to select the proper working fluid for a given thermal system.

scholarly journals Working fluid selection of Organic Rankine Cycles

2020 ◽  
Vol 6 ◽  
pp. 680-686
Author(s):  
H.M.D.P. Herath ◽  
M.A. Wijewardane ◽  
R.A.C.P. Ranasinghe ◽  
J.G.A.S. Jayasekera
Keyword(s):  
Working Fluid ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Working Fluid Selection ◽  
Selection Of

Working Fluid Dependence on Source Temperature for Organic Rankine Cycles

2019 ◽  
Vol 142 (1) ◽  
Author(s):  
Hugo Darío Pasinato
Keyword(s):  
Performance Indicator ◽  
Working Fluid ◽  
Inlet Temperature ◽  
Low Grade ◽  
Working Fluids ◽  
Source Temperature ◽  
Operation Conditions ◽  
Organic Rankine Cycles ◽  
Low Grade Heat ◽  
Selection Of

Abstract This paper presents the results of numerical simulations of organic Rankine cycles (ORCs) for low-grade heat source temperature in the range of 373–653 K for 20 working fluids. The goal of the study is to determine the importance of the level of the source temperature in the selection of working fluids and operation conditions. As a performance indicator, a function of the net power, the internal and external exergy efficiencies, and the exergy efficiency of the evaporator is used. The results show that there is a strong correlation between the level of the source temperature and the critical temperature, between the expander inlet temperature and the source temperature, and between the expander inlet pressure and the critical pressure of the working fluids tested. The study shows that once the source temperature level is known, it is possible to select the working fluid and the conditions at the expander entrance.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document