All articles published since 1988 (over 1500 articles) can be accessed for only U.S.$139.99 with a special discounted personal online subscription to the journal. Please click here.
For purchase of this item, please read the instructions ACCESS TO THE JOURNAL CONTENT
Volume 36: Pages 190-193, 2023
Complete power cycle exhaust heat regeneration and the second law of thermodynamics
David Van Den Eindea)
1284 170th St., Bejou, Minnesota 56516, USA
A closed condensing power cycle using tetrafluoromethane or R14 and a solid solute as its working fluid is described. The inclusion of a solid solute that yields a positive excess enthalpy of solution with the R14 creates a potential for complete exhaust heat regeneration. The solution reaction provides a temporary thermal reservoir for the cycle’s low temperature exhaust heat until that energy is regenerated as heat by retrograde solubility during the cycle’s high temperature and low density expansion phase. A slow solute dissolution rate in the solvent’s low density state near the cycle’s high temperature enables the cycle to utilize all of the regenerated exhaust heat either as work output or by exhausting surplus heat at a second temperature level. The cycle’s thermodynamic path establishes solvent property reference points that can be used to determine the maximum positive excess enthalpies of solution required for a solvent to accomplish total exhaust heat regeneration when used as the cycle’s working fluid.
L’on décrit ici un cycle fermé de puissance à condensation qui utilise du tétrafluorométhane ou R14 et un soluté solide comme fluide. L'inclusion d'un soluté solide qui produit une enthalpie de solution en excès positive avec le R14 crée un potentiel de régénération complète de la chaleur de sortie. La réaction en solution fournit un réservoir thermique temporaire pour la chaleur de sortie à basse température du cycle jusqu'à ce que cette énergie soit régénérée sous forme de chaleur par solubilité rétrograde pendant la phase d'expansion à haute température et à faible densité du cycle. Une vitesse de dissolution lente du soluté dans l'état de faible densité du solvant près de la température élevée du cycle permet au cycle d'utiliser toute la chaleur de sortie régénérée soit comme sortie de travail, soit en épuisant la chaleur excédentaire à un deuxième niveau de température. Le chemin thermodynamique du cycle établit des points de référence de propriété de solvant qui peuvent être utilisés pour déterminer les enthalpies excédentaires positives maximales de solution requises pour qu'un solvant accomplisse la régénération totale de la chaleur de sortie lorsqu'il est utilisé comme fluide de travail du cycle.
Key words: Solute Dissolution Rates; Second Law of Thermodynamics; Power Cycle; Exhaust Heat Regeneration; Supercritical Retrograde Solubility.
Received: January 23 2023; Accepted: March 29, 2023; Published Online: April 21, 2023
a) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
