MHD jeneratörlerinin sonlu zaman termodinamiği çerçevesinde performans analizi

Abstract

ÖZET Direkt enerji dönüşüm sistemlerinden, büyük çapta elektrik enerjisi üretimi için belki de en önemli ve elverişili olanı, (MHD) magnetohidrodinamik jenaratörlerdir. Son zamanların en yeni ve en gözde elektrik enerjisi üretim sistemlerinden olan MHD jenaratörlerin sonlu zaman termodinamiği çerçevesinde analizi bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Çalışmada öncelikle direkt enerji dönüşüm prensibi ve bu dönüşümün yararlan anlatılmıştır. Direkt enerji dönüşüm sistemlerinin kısa bir tanıtımı yapıldıktan sonra, MHD jenaratörlerin enerji dönüşüm prensipleri, tarihçesi ve MHD jenaratör çevrimleri üzerinde durulmuştur. MHD jenaratörlerin sabit sıcaklık ve sabit mach sayılı iki tipi, Brayton çevrimine benzer bir güç çevrimine uygulanmış ve her iki jenaratör tipi için elde edilen verim ifadeleri Curzon-Ahlborn verimiyle karşılaştınlmışür. Son olarak bu iki jenaratör tipinin uygulandığı çevrimin maksimum güç ve maksimum verim şartlarının gerçekleştiği dizayn parametreleri belirlenmiş ve sonuçlar muhtelif garfiklerle ortaya konmuştur. VII

SUMMARY Within direct energy conversion systems, in order to produce electricity in large quantities, maybe the most important and useful ones are magnetohydrodynamic generators. They are the newest and most favorite electrical energy production systems and essence of this work is related to the analysis within a frame of finite time thermodynamics of MHD generators In this study, firstly, direct energy conversion pirinciple and the benefits of this conversion have been expressed. After a short introduction of direct energy conversion systems, the energy conversion principles of MHD generators, history and MHD generator cycles have been analyzed. The constant velocity and constant mach number types of MHD generators have been applied to a very similar cycle to Brayton cycle and the efficiency expressions for both generator types have been compared to Curzon - Ahlborn efficiency. As the final step, the design parameters have been defined for the two types of generator cycles where maximum power and maximum efficiency conditions have been applied and the results have been shown in various graphs. vni