مدل سازی و بهینه سازی سیستم سرمایش قطارهای مسافری با مبرد هوا

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

• محسن پیرمحمدی ¹
• اسماعیل ثنایی نیک ²

¹ استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، ایران

² دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، ایران

چکیده

در این کار پژوهشی مدل سازی و بهینه سازی سیستم سرمایش قطارهای سرعت بالا با مبرد هوا در سیکل تبرید برایتون مورد بررسی قرار گرفته، به طوری که هوای برگشتی از داخل کابین قطار با هوای تازه مخلوط شده و پس از عبور از کمپرسور، مبدل حرارتی و توربواکسپندر با دمای پایین­تر دوباره وارد کابین قطار می­شود. هدف از مدل سازی و بهینه سازی این است که با هرگونه تغییراتی که در مشخصات تجهیزات سیکل بوجود آید تأثیر مستقیمی بر روی راندمان نهایی چرخه سیستم خواهد گذاشت، که حاصل آن مشخص شدن بیشترین و بهترین مقادیر برای دو تابع هدف، ضریب عملکرد COP و سرمایش سالیانه به هزینه سالیانه F خواهد شد. نتیجه مدل سازی و بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک دو هدفه (NSGA-II ) که با استفاده از نرم افزار متلب انجام شد این است که در دمای 35 درجه سانتیگراد، نسبت فشار 22/2، راندمان کمپرسور72/88 %، راندمان مبدل حرارتی 89 %، راندمان توربواکسپندر 88/88 % و ضریب عملکرد 86/1 بهترین نقطه جهت عملکرد چرخه سیکل تبرید برایتون برای کابین قطار خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

• سیکل تبرید برایتون
• سیستم سرمایش قطار
• بهینه سازی چند هدفه

---