مدلسازی اگزرژواکونومیکی سیکل ترموشیمیایی کلر مس و بهینه سازی چند هدفه آن با استفاده از الگوریتم تکاملی
Title Proper
Multi-Objective Exergetic, Economic Optimization of Thermochemical Copper-Chlorine )Cu-Cl( Cycle Using Evolutionary Algorithm
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۳۱۱ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
حسین صیادی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
متن کامل
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۸۹
Discipline of degree
سیستم انرژی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
>با توجه به محدودیت منابع انرژی تجدیدناپذیر، یافتن سوخت جایگزین در زمان حاضر به شدت مدنظر قرار گرفته است. در این میان هیدروژن یکی از بهترین گزینههاست که علاوه بر جایگزینی سوختهای فسیلی کنونی عدم آلایندگی محیطزیست را نیز به همراه دارد. اما در زمان کنونی تولید هیدروژن خود یک مسئله متناقضنماست. چراکه بیشترین درصد هیدروژن تولیدی به یکی از روشهای ریفرمینگ است که علاوه بر نیاز به سوختهای فسیلی، آلایندگی محیطزیست را نیز به دنبال دارد. از آنجایی که در سیکلهای ترموشیمیایی نه به سوختهای فسیلی نیاز است و نه مسٲله آلایندگی پیش میآید، این سیکلها به عنوان امیدبخشترین راههای تولید هیدروژن مورد توجه جهانی قرار گرفتهاند. اما از آنجا که هدف نهایی از سیستمهای مذکور دست یافتن به یک طرح بهینه قابل اجرا و عملی میباشد، لازم است که برای نیل به این هدف پارامترهای ترمودینامیکی و اقتصادی به صورت همزمان مورد بررسی و بهینهسازی قرار گیرند که به این نوع بهینهسازی، بهینهسازی چند هدفه گفته میشود. در این پایان نامه بهینهسازی چند هدفه سیکل ترموشیمیایی کلر- مس به عنوان یکی از سیستمهای انرژی پرکاربرد آینده و با در نظر گرفتن توابع هدف ترمودینامیکی (اگزرژتیکی) و اقتصادی انجام شده است. برای این منظور اجزای سیکل مذکور به صورت دقیقتر از کارهای مشابه و با در نظر گرفتن جزئیات بیشتر برای نزدیک شدن به شرایط واقعی در نرم افزار BALTAM مدلسازی شده و سپس به وسیله الگوریتم تکاملی چند هدفه ژنتیک مورد بهینهسازی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بکارگیری روش بهینهسازی چند هدفه در سیستمهای انرژی ضمن ایجاد قدرت پیشبینی و بهبود نتایج حاصل از تصمیمات مختلف، امکان تحلیل تعادل اهداف چندگانه و متناقض در سیستمهای انرژی را نیز به دست میدهد. همچنین از آنجایی که بهینهسازی چند هدفه سیستمهای انرژی واقعی با استفاده از روشهای ریاضیاتی کاری بسیار پیچیده و در خیلی از موارد غیر ممکن میباشد، بکارگیری روشهای بهینهسازی با استفاده از تکنیکهای هوش مصنوعی راهکاری بسیار قدرتمند در این زمینه محسوب میگردد.<
Text of Note
Hydrogen production via thermochemical water decomposition using a copper-chlorine )Cu-Cl( cycle consists of a series of chemical reactions in which water is split into hydrogen and oxygen as the net result. This is accomplished through reactions involving intermediate copper and chlorine compounds, which are recycled. In this thesis the Cu-Cl cycle and its components as well as operational and environmental conditions are defined, and a comprehensive thermoeconomic analysis, incorporating cost and exergy analyses, of a Cu-Cl thermochemical cycle for hydrogen production is performed. Furthermore multi-objective optimizations are carried out from Exergetic and Economic aspects simultaneously. Since multi-objective calculus based optimization of real energy systems involves very complicated process, the new optimization methods with the aid of artificial intelligence techniques have been considered. Therefore, one of the most suitable techniques known as Multi-Objective genetic algorithm is utilized. This approach has been applied to find the set of Pareto optimal solutions with respect to the competing objective functions. In order to facilitate the decision making process for selecting optimal sets of decision variables, fuzzy logic and minimum distance to the ideal optimum point are used. The thermodynamic modeling has been implemented comprehensively while economic analysis of this system conducted in accordance with Total Revenue Requirement )TRR( method. These considerations in modeling process made the final optimal solutions more realistic.