Performance Optimization of a Solar-Driven Multi-Step Irreversible Brayton Cycle Based on a Multi-Objective Genetic Algorithm

An applicable approach for a multi-step regenerative irreversible Brayton cycle on the basis of thermodynamics and optimization of thermal efficiency and normalized output power is presented in this work. In the present study, thermodynamic analysis and a NSGA II algorithm are coupled to determine t...

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Published in:Oil & gas science and technology 2016-01, Vol.71 (1), p.16
Main Authors: Ahmadi, Mohammad Hosein, Ahmadi, Mohammad Ali, Feidt, Michel
Format: Article
Language:English
Subjects:
Brayton cycle
Computer Science
Decision making
Engineering Sciences
Error analysis
Genetic algorithms
Mathematical models
Mechanics
Multiple objective analysis
Operations Research
Optimization
Power efficiency
Thermics
Thermodynamic efficiency
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Description
Summary:An applicable approach for a multi-step regenerative irreversible Brayton cycle on the basis of thermodynamics and optimization of thermal efficiency and normalized output power is presented in this work. In the present study, thermodynamic analysis and a NSGA II algorithm are coupled to determine the optimum values of thermal efficiency and normalized power output for a Brayton cycle system. Moreover, three well-known decision-making methods are employed to indicate definite answers from the outputs gained from the aforementioned approach. Finally, with the aim of error analysis, the values of the average and maximum error of the results are also calculated. Une approche applicable à un cycle de Brayton irréversible régénératif à compressions et détentes multiples, sur la base de la thermodynamique, de l’optimisation du rendement thermique et de la puissance de sortie normalisée, est présentée dans cet article. Dans la présente étude, l’analyse thermodynamique et un algorithme NSGA II sont couplés, afin de déterminer les valeurs optimales de rendement thermique et de puissance de sortie normalisée pour un système à cycle de Brayton. En outre, trois méthodes de prise de décision bien connues sont utilisées pour indiquer des réponses définies à partir des résultats obtenus à partir de l’approche mentionnée ci-dessus. Enfin, afin d’analyser les éventuelles erreurs, les valeurs de la moyenne et de l’erreur maximale des résultats sont également calculées.
ISSN:1294-4475
1953-8189
2804-7699
DOI:10.2516/ogst/2014028