Automation of the efficiency calculation process for different thermodynamic variants of the orc systems

Artykuł poświęcony jest opisowi możliwości automatyzacji podstawowych obliczeń w procesie projektowania instalacji na bazie układów ORC. Już na etapie początkowym projektu niezbędne jest prawidłowe oszacowanie możliwości związanych z parametrami źródła dostępnej energii oraz dokonanie wyboru odpowiednich wariantów pracy układów. Każdorazowe wykonywanie schematycznego procesu obliczeń w stosunku do każdego spośród dużej ilości potencjalnych, dostępnych na rynku, czynników roboczych może być nie tylko czasochłonne ale też problematyczne, ze względu na dużą różnorodność baz czynników, poziomów odniesienia ich parametrów oraz konieczność poszukiwań w różnych źródłach. Istniejące aktualnie na rynku oprogramowanie zoptymalizowane jest pod kątem podstawowego dotychczas zadania jakim były obliczenia stosowane w chłodnictwie. Istnieje zatem realne zapotrzebowanie na oprogramowanie zoptymalizowane pod kątem układów ORC, pozwalające w szybki i prosty sposób ocenić parametry takie jak sprawność projektowanego układu, parametry potrzebne do doboru wymienników, skraplaczy, czy turbin. Zaprezentowany program obliczeniowy ORCcalc ma w założeniu być odpowiedzią na to zapotrzebowanie. Dzięki zastosowaniu oprogramowania można zaoszczędzić czas i efektywniej przeprowadzać analizę wielu wariantów jednocześnie, biorąc jako kryterium np. sprawność projektowanego układu.The article describes a potential possibility of automating the calculation process in ORC-based system design. At an early stage of the project it is necessary to correctly estimate the values associated with parameters of the available energy sources and the selection of appropriate options of the working system. Performing the schematic calculation process for every potential working fluid available on the market may not only be time-consuming but also may prove difficult because of a wide range of fluid databases, their performance benchmarking and a necessity of a wide-spread search. The software currently existing on the market is optimized for basic tasks implemented in the calculation of cooling processes. Therefore, there is need for an ORC-optimized software, allowing quick and easy evaluation of parameters such as efficiency of the proposed system, the parameters needed for the selection of heat exchangers, condensers, and turbines. The ORCcalc software presented in this manuscript is a response to this demand. The use of this software allows time-saving and an effective analysis of many configurations simultaneously, choosing different criteria i.e. efficiency of the proposed system

Metody produkcji biopaliw ciekłych na przykładzie bioetanolu

Ethanol is used in chemical and food industry, mainly either in the synthesis or as a solvent. The newest application of ethanol is as a fuel. This alcohol, produced on an industrial scale from crop waste, is widely known under the name bioethanol. It could be used as a fuel by itself or in a mixture with gasoline. Today, there are several technologies for bioethanol production known. The relatively simple method of obtaining bioethanol is through the mechanism of fermentation. There is an interest in use and improvement of this and other production mechanisms. Given the increasing demand for alternative fuels, ethanol today is one of the most supported research and implementation issues in the fuel sector. This paper summarizes the current knowledge on the subject. In this article, data from the largest producers of ethanol in the world and an analysis of use of biofuels in each country are presented. Identified characteristics of bioethanol production and its mechanism for the main technologies of production are presented. The paper contains a forecast on the future use of biofuels - the construction of a new generation of biorefineries.Etanol, poza wykorzystaniem w przemyśle spożywczym oraz chemicznym, gdzie służy jako rozpuszczalnik i substrat syntezowy, w ostatnich czasach zyskał równie ważne zastosowanie w branży paliwowej. Produkowany jest na skalę przemysłową, głównie z substratów nienadających się do spożycia, i występuje pod zwyczajową nazwą bioetanol, pełniąc funkcję biopaliwa lub dodawanego do benzyny w różnych proporcjach biokomponentu. Z uwagi na stosunkowo prosty sposób produkcji, wykorzystujący mechanizm fermentacji, znanych jest dziś kilka technologii produkcji bioetanolu, a zainteresowanie ich wykorzystywaniem i ulepszaniem jest wciąż znaczne. Biorąc pod uwagę rosnące zapotrzebowanie na paliwa alternatywne, bioetanol jest dziś jednym z najbardziej nośnych tematów badawczych i wdrożeniowych w sektorze paliwowym. Niniejsza praca stanowi podsumowanie dotychczasowej wiedzy w tym obszarze. Przytoczono w niej dane, dotyczące największych producentów etanolu i bioetanolu na świecie oraz analizę wykorzystania tego biopaliwa w poszczególnych krajach. Przedstawiono charakterystykę bioetanolu, mechanizm jego produkcji i schematycznie zaprezentowano najważniejsze technologie produkcji. Praca zawiera również opis najbardziej prawdopodobnego przyszłego wykorzystania biopaliw - budowę biorafinerii nowej generacji

Role of Zonal Flow in Turbulent Transport Scaling

Transport scalings with respect to collisionality (n*) and device size (r*) are obtained from massively parallel gyrokinetic particle simulations of toroidal ion-temperature-gradient (ITG) turbulence in the presence of zonal flows. Simulation results show that ion thermal transport from electrostatic ITG turbulence depends on ion-ion collisions due to the neo-classical damping of self-generated EXB zonal flows that regulate the turbulence. Fluctuations and heat transport levels exhibit bursting behavior with a period corresponding to the collisional damping time of poloidal flows. Results from large-scale full torus simulations with device-size scans for realistic parameters show that Bohm-like transport can be driven by microscopic scale fluctuations in the ITG turbulence with isotropic spectra. These simulation results resolve some apparent physics contradictions between experimental observations and turbulent transport theories