ORIGINAL_ARTICLE
بررسی آزمایشگاهی بهبود عملکرد خنک سازی یک ماژول فتوولتائیک با استفاده از ماده تغییر فاز-نانوذرات اکسید مس
در این مطالعه، تاثیر استفاده از ترکیب یک ماده تغییر فاز دهنده و نانوذرات اکسید مس به عنوان عامل خنکساز بر روی عملکرد یک ماژول فتوولتائیک به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. ماده تغییر فاز که در محفظه پشت ماژول قرار گرفته و از طریق میلی لولههای مارپیچی با آب سرد خنکسازی شده است. ماده تغییر فاز دهنده به دلیل دریافت مقدار زیادی ازگرمای سطح ماژول و درنتیجه کنترل ظرفیت حرارتی سیستم به افزایش راندمان آن کمک میکند. اثر غلظت نانوذرات اکسید مس )5/0 تا 4 درصد وزنی( و مقدار ماده تغییر فاز )1/25 تا 2 کیلوگرم( بر پارامترهای مختلف مانند دمای سطح ماژول، افزایش توان بیشینه و بازده خنکسازی ماژول فتوولتائیک مورد بررسی قرار گرفتهاند. نتایج نشان داد که استفاده از ماده تغییر فاز دهنده خالص به طور چشمگیری باعث کاهش دمای سطح ماژول ازºC 58/34 بهºC 51/7 شده است. همچنین، دادهها نشان داد که افزودن نانوذرات اکسید مس به ماده تغییر فاز دهنده خالص منجر به افزایش بازده خنکسازی و توان تولیدی از ماژول شده است. افزایش وزن ماده تغییر فاز دهنده خالص وترکیب آن با اکسید مس 4 %ازkg 1 بهkg 25/2 منجر به کاهش دمای سطح ماژول به ترتیب از 51/7 بهºC 48/1 و از 45 بهºC 42/9 شده است. همچنین، با افزایش غلظت نانوذرات در ماده تغییر فاز دهنده، بازده خنکسازی و مقدار توان تولیدی افزایش یافته و بالاترین مقادیر آنها به ترتیب برابر% 22/87 وW 3/46 مربوط به حالت استفاده از kg 2/25 ماده تغییر فاز دهنده و اکسید مس 4 %میباشد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2996_f1e5c5d84d545504281da7d90826ef3e.pdf
2020-04-20
281
296
10.22060/mej.2018.14288.5830
مواد تغییر فازدهنده
فتوولتائیک
اکسید مس
خنک سازی
ابراهیم
ابراهیمی
e.ebrahimi57@gmail.com
1
1- استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Al-Waeli AH, Sopian K, Chaichan MT, Kazem HA, Hasan HA, Al-Shamani AN. An experimental investigation of SiC nanofluid as a base-fluid for a photovoltaic thermal PV/T system. Energy Convers Manage 2017; 142: 547-558.
1
[2] Chandel S, Agarwal T. Review of cooling techniques using phase change materials for enhancing efficiency of photovoltaic power systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2017; 73: 1342-1351.
2
[3] Kazem HA, Al-Badi HA, Al Busaidi AS, Chaichan MT. Optimum design and evaluation of hybrid solar/wind/ diesel power system for Masirah Island. Environ Dev Sustain 2017; 19(5): 1761-1778.
3
[4] Popovici CG, Hudişteanu SV, Mateescu TD, Cherecheş N-C. Efficiency improvement of photovoltaic panels by using air cooled heat sinks. Energy Procedia 2016; 85: 425-432.
4
[5] Emam M, Ookawara S, Ahmed M. Performance study and analysis of an inclined concentrated photovoltaic- phase change material system. Sol Energy 2017; 150: 229-245.
5
[6] Kalogirou SA, Tripanagnostopoulos Y. Hybrid PV/T solar systems for domestic hot water and electricity production. Energy Convers Manage 2006; 47(18-19): 3368-3382.
6
[7] Sardarabadi M, Passandideh-Fard M, Heris SZ. Experimental investigation of the effects of silica/water nanofluid on PV/T (photovoltaic thermal units). Energy 2014; 66: 264-272.
7
[8] Ghadiri M, Sardarabadi M, Pasandideh-fard M, Moghadam AJ. Experimental investigation of a PVT system performance using nano ferrofluids. Energy Convers Manage 2015; 103: 468-476.
8
[9] Barrau J, Rosell J, Chemisana D, Tadrist L, Ibáñez
9
M. Effect of a hybrid jet impingement/micro-channel cooling device on the performance of densely packed PV cells under high concentration. Sol Energy 2011; 85(11): 2655-2665.
10
[10] Bahaidarah H, Subhan A, Gandhidasan P, Rehman S. Performance evaluation of a PV (photovoltaic) module by back surface water cooling for hot climatic conditions. Energy 2013; 59: 445-453.
11
[11] Preet S, Bhushan B, Mahajan T. Experimental investigation of water based photovoltaic/thermal (PV/T) system with and without phase change material (PCM). Sol Energy 2017; 155: 1104-1120.
12
[12] Klemm T, Hassabou A, Abdallah A, Andersen O. Thermal energy storage with phase change materials to increase the efficiency of solar photovoltaic modules. Energy Procedia 2017; 135: 193-202.
13
[13] Karthick A, Murugavel KK, Ramanan P. Performance enhancement of a building-integrated photovoltaic module using phase change material. Energy 2018; 142:803-812.
14
[14] Preet S. Water and phase change material based photovoltaic thermal management systems: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2018; 82: 791-807.
15
[15] Nižetić S, Arıcı M, Bilgin F, Grubišić-Čabo F. Investigation of pork fat as potential novel phase change material for passive cooling applications in photovoltaics. J of Clean Prod 2018; 170: 1006-1016.
16
[16] Su Y, Zhang Y, Shu L. Experimental study of using phase change material cooling in a solar tracking concentrated photovoltaic-thermal system. Sol Energy 2018; 159: 777-785.
17
[17] Karunamurthy K, Murugumohankumar K, Suresh S. Use of CuO nano-material for the improvement of thermal conductivity and performance of low temperature energy storage system of solar pond. Digest J Nano Mater Bio Struct 2012; 7(4): 1833-1841.
18
[18] Sardarabadi M, Passandideh-Fard M, Maghrebi M-J, Ghazikhani M. Experimental study of using both ZnO/ water nanofluid and phase change material (PCM) in photovoltaic thermal systems. Sol Energy Mater Sol Cells 2017; 161: 62-69.
19
[19] Mousavi Baegi Seyed Reza, Sadrameli Seyed Mojtaba, Designs and Builds a Cooling System to Increase the Efficiency of Photovoltaic Panels Using Changing Phase Materials. Sharif Mechanical Engineering Journal, Volume 3-23, Number 1, pp. 77-82 (2016).(in Persian)
20
[20] Chandrasekar M, Suresh S, Senthilkumar T. Passive cooling of standalone flat PV module with cotton wick structures. Energy Convers Manage 2013; 71: 43-50.
21
[21] Karami E, Rahimi M, Azimi N. Convective heat transfer enhancement in a pitted microchannel by stimulation of magnetic nanoparticles. Chem Eng Process 2018; 126: 156-167.
22
[22] Rostami Z, Rahimi M, Azimi N. Using high-frequency ultrasound waves and nanofluid for increasing the efficiency and cooling performance of a PV module. Energy Convers Manage 2018; 160: 141-149.
23
[23] Karami N, Rahimi M. Heat transfer enhancement in a PV cell using Boehmite nanofluid. Energy Convers Manage 2014; 86: 275-285.
24
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عملکرد آبشیرینکن خورشیدی حوضچهای جاذب معکوس مجهز به سلولهای فتوولتائیک
سیستم موردبررسیدرتحقیق حاضریک آبشیرینکنخورشیدی حوضچهای است که به زیرآنیک بازتابنده منحنی شکل متصل میباشد و تعدادی سلول فتوولتائیک بر روی شیشه چگالنده آن تعبیهشده است. بنابراین سیستم مذکورعلاوه برتولید آب شیرین، برق نیزتولید میکند. با نوشتن موازنه انرژی برای اجزای مختلف سیستم،عباراتی برای محاسبه دمای سلول فتوولتائیک، دمای شیشه چگالنده، دمای آب و دمای صفحه جاذب بهدستآمده است. همچنین بازدهی گرمایی و الکتریکی سیستم نیز معرفیشدهاند. نتایج شبیهسازی تحقیق حاضر در توافق خوبی با دادههای آزمایشگاهی مراجع گذشته است. برمبنای مطالعات پارامتری انجامگرفته مشخص شد که افزایش عمق آب حوضچه، از تولید آب شیرین میکاهد و تأثیر آن در تولید برق محسوس نیست. افزایش سلولهای فتوولتائیک باعث کاهش تولید آب شیرین و افزایش تولید برق میشود. افزایش سرعت وزش باد، باعث افزایش تولید آب شیرین و برق میشود. افزایش مساحت حوضچه، باعث افزایش تولید آب شیرین و برق میشود.همچنین افزایش سلولهای فتوولتائیک به ترتیب باعث افزایش بازدهی الکتریکی و کاهش بازدهی گرمایی و درمجموع باعث کاهش بازدهی کل سیستم میشود. افزایش عمق آب حوضچه در بازدهی الکتریکی بیتأثیراست ولی بازدهی گرمایی ودرمجموع بازدهی کل سیستم راکاهش میدهد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2853_f7cff7e22c8b1fa1a30cd3ea629e113a.pdf
2020-04-20
297
310
10.22060/mej.2018.13707.5691
آبشیرینکن خورشیدی حوضچهای
جاذب معکوس
سلولهای فتوولتائیک
تحلیل انرژی
معین
کریمی تکلو
moienkarimi.k@gmail.com
1
گروه مکانیک، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران
AUTHOR
فرامرز
سرحدی
fsarhaddi@eng.usb.ac.ir
2
مدیر گروه مهندسی مکانیک
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه سیستان و بلوچستان
LEAD_AUTHOR
فاطمه
صبح نمایان
fsobhenamayan@yahoo.com
3
گروه مکانیک، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران
AUTHOR
[1] V. Velmurugan, M. Gopalakrishnan, R. Raghu, K. Srithar, Single basin solar still with fin for enhancing productivity, Energy Conversion and Magnagement, 49 (2008) 2602-2608.
1
[2] E. Delyannis, Historic background of desalination and renewable energies, Solar Energy, 75 (2003) 357-366.
2
[3] G.N. Tiwari, J.M. Thomas, Emran Khan, Optimization of glass cover inclination for maximum Yield in a solar still, Heat Recovery Systems & CHP, 14 (1994) 447-455.
3
[4] S. Sangeeta, G.N. Tiwari, Effect of water depth on the performance of an inverted absorber double basin solar still, Energy Conversion and Management, 40 (1999) 1885-1897.
4
[5] S. Sangeeta, G.N. Tiwari, Parametric study of an inverted absorber triple effect solar still, Energy Conversion and Management, 40 (1999) 1871-1884.
5
[6] G.N. Tiwari, M.S. Sodha, Performance evaluation of solar PV/T system An experimental validation, Solar Energy, 80 (2006) 751-759.
6
[7] A.S. Joshi, A. Tiwari, Energy and exergy efficiencies of a hybrid photovoltaic–thermal (PV/T) air collector, Renewable Energy, 32 (2007) 2223-2241.
7
[8] S. Kumar, A. Tiwari, An experimental study of hybrid photovoltaic thermal (PV/T) active solar still, International Journal of Energy Research, 32 (2008) 847-858.
8
[9] R. Dev, G.N. Tiwari, Characteristic equation of the inverted absorber solar still, Desalination, 269 (2011) 67-77.
9
[10] R. Dev, S.A. Abdul-Wahab, G.N. Tiwari, Performance study of the inverted absorber solar still with water depth and total dissolved solid, Applied Energy, 88 (2011) 252-264.
10
[11] S.A. Abdul-Wahab, Y.Y. Al-Hatmi, Study of the performance of the inverted solar still integrated with a refrigeration cycle, Procedia Engineering, 33 (2012) 424-434.
11
[12] R.R. Shah, A.B. Damor, Performance improvement of double slope solar still using heat absorbing materials, International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, 3 (2013) 143-148.
12
[13] A.E. Kabeel, Z.M. Omara, F.A. Essa, Enhancement of modified solar still integrated with external condenser using nanofluids: An experimental approach, Energy Conversion and Management, 78 (2014) 493-498.
13
[14] A.A. El-Sebaii, M.R.I. Ramadan, S. Aboul-Enein, M. El-Naggar, Effect of fin configuration parameters on single basin solar still performance, Desalination, 365 (2015) 15-24.
14
[15] M. Afrand, R. Kalbasi, A. Karimipour, S. Wongwises, Experimental investigation on a thermal model for a basin solar still with an external reflector, Energies,10 (2016) 1-18.
15
[16] Z.M. Omara, A.S. Abdullahb, T. Dakroryc, Improving the productivity of solar still by using water fan and wind turbine, Solar Energy, 147 (2017) 181-188.
16
[17] Z.M Omara, A.E. Kabeel, A.S. Abdullah, A review of solar still performance with reflectors, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68 (2017) 638-649.
17
[18] F. Sarhaddi, S. Farahat, H. Ajam, A. Behzadmehr, M. Mahdavi Adeli, An improved thermal and electrical model for a solar photovoltaic thermal (PV/T) air collector, Applied Energy, 87 (2010) 2328-2339.
18
[19] J.J. Hermosillo, C.A. Arancibia-Bulnes, C.A. Estrada , Water desalination by Air humidification: Mathematical model and experimental study, Solar Energy, 86 (2012) 1070-1076.
19
[20] M. Nikbakht, Experimental investigation of exergy efficiency of an active basin solar still equipped with PV cells , Master's Thesis, Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, 2015 (in Persian).
20
[21] Meteorological Office of Sistan and Baluchestan Province, http://www.sbmet.ir, 2017.
21
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تاثیر فیزیکی و شیمیایی تزریق دیاکسیدکربن با مقادیر پیشگرمایش مختلف در احتراق بدون شعله
هدف از مطالعه حاضر شبیهسازی عددی مشعل بدون شعله همراه با تزریق دیاکسید کربن درون جریان اکسید کننده با استفاده از نرم افزار متن باز اپنفوم است. همچنین اثر مقادیر مختلف دمای پیشگرمایش اکسیدکننده در آن مورد مطالعه قرار گرفته است. بهمنظور انجام شبیهسازیها از مدل احتراقی پی.آ.اِس.آر، مدل آشفتگی کا-اپسیلون استاندارد با ضرایب اصلاح شده و همچنین مدل تشعشعی فاز گسسته همراه با محاسبه ضرایب جذب و گسیل با استفاده از مدل دبلیو.اِس.جی.جی.اِم با ضرایب گاز غیرخاکستری استفاده شده است. نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر نشاندهنده آن است که اثرات فیزیکی ناشی از تزریق دیاکسید کربن منجر به کاهش میزان آزادسازی حرارت و میزان کربن مونوکسید تولید شده میگردد در حالیکه اثرات شیمیایی این تزریق منجر به افزایش قابل توجهی در این مقادیر میشود. افزایش میزان کسر جرمی تزریق از0/25 به 0/75 منجر به تغییر بیشینه کسر جرمی مونوکسید کربن تولید شده از0/05 به 0/072 میشود. همچنین با افزایش دمای اکسیدکننده بر تاثیر شیمیایی تزریق بر روی ساختار شعله و انتشار آلاینده مونوکسید کربن افزوده میشود. همچنین تاثیر شیمیایی تزریق دیاکسید کربن بر روی تولید آلاینده ناکس به صورتی است که با افزایش دما منجر به افزایش میزان ناکس منتشر شده میشود.
https://mej.aut.ac.ir/article_2966_8891edea2abb7db24e68d887701ce821.pdf
2020-04-20
311
328
10.22060/mej.2018.13901.5749
احتراق بدون شعله
تاثیر فیزیکی و شیمیایی
تزریق دیاکسید کربن
ساختار شعله
توزیع آلاینده
اسماعیل
ابراهیمی فردویی
ebrahimif.esmaeil@gmail.com
1
دانشجوی دکترای دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
کیومرث
مظاهری
kiumars@modares.ac.ir
2
دانشگاه تربیت مدرس- دانشکده مهندسی مکانیک
LEAD_AUTHOR
[1] G.G. Szego, Experimental and numerical investigation of a parallel jet MILD combustion burner system in a laboratory-scale furnace, 2010.
1
[2] P. Li, J. Mi, B. Dally, F. Wang, L. Wang, Z. Liu, S. Chen, C. Zheng, Progress and recent trend in MILD combustion, Science China Technological Sciences, 54(2) (2011) 255-269.
2
[3] H. Tsuji, A.K. Gupta, T. Hasegawa, M. Katsuki, K. Kishimoto, M. Morita, High temperature air combustion: from energy conservation to pollution reduction, CRC press, 2002.
3
[4] A. Cavaliere, M. de Joannon, Mild combustion, Progress in Energy and Combustion science, 30(4) (2004) 329-366.
4
[5] G. Szegö, B. Dally, G. Nathan, Operational characteristics of a parallel jet MILD combustion burner system, Combustion and Flame, 156(2) (2009) 429-438.
5
[6] M.M. Maroto-Valer, Developments and Innovation in Carbon Dioxide (CO2) Capture and Storage Technology: Carbon Dioxide (CO2) Storage and Utilisation, Elsevier, 2010.
6
[7] Y. Tu, K. Su, H. Liu, S. Chen, Z. Liu, C. Zheng, Physical and chemical effects of CO2 addition on
7
CH4/H2 flames on a Jet in Hot Coflow (JHC) burner, Energy & Fuels, 30(2) (2016) 1390-1399.
8
[8] Y. Tu, H. Liu, W. Yang, Flame Characteristics of CH4/ H2 on a Jet-in-Hot-Coflow Burner Diluted by N2, CO2, and H2O, Energy & Fuels, 31(3) (2017) 3270- 3280.
9
[9] L. Wang, Z. Liu, S. Chen, C. Zheng, J. Li, Physical and chemical effects of CO2 and H2O additives on counterflow diffusion flame burning methane, Energy & fuels, 27(12) (2013) 7602-7611.
10
[10] S. Chen, H. Liu, C. Zheng, Methane combustion in MILD oxyfuel regime: Influences of dilution atmosphere in co-flow configuration, Energy, 121 (2017) 159-175.
11
[11] Z. Mei, J. Mi, F. Wang, C. Zheng, Dimensions of CH4-jet flame in hot O2/CO2 coflow, Energy & Fuels, 26(6) (2012) 3257-3266.
12
[12] J. Park, J.S. Park, H.P. Kim, J.S. Kim, S.C. Kim, J.G. Choi, H.C. Cho, K.W. Cho, H.S. Park, NO emission behavior in oxy-fuel combustion recirculated with carbon dioxide, Energy & fuels, 21(1) (2007) 121- 129.
13
[13] N. Gascoin, Q. Yang, K. Chetehouna, Thermal effects of CO 2 on the NO x formation behavior in the CH 4 diffusion combustion system, Applied Thermal Engineering, 110 (2017) 144-149.
14
[14] Y. Song, C. Zou, Y. He, C. Zheng, The chemical mechanism of the effect of CO 2 on the temperature
15
in methane oxy-fuel combustion, International Journal of Heat and Mass Transfer, 86 (2015) 622-628.
16
[15] F.C. Christo, B.B. Dally, Modeling turbulent reacting jets issuing into a hot and diluted coflow, Combustion and flame, 142(1-2) (2005) 117-129.
17
[16] B.B. Dally, A. Karpetis, R. Barlow, Structure of turbulent non-premixed jet flames in a diluted hot coflow, Proceedings of the combustion institute, 29(1) (2002) 1147-1154.
18
[17] J. Mi, P. Li, B.B. Dally, R.A. Craig, Importance of initial momentum rate and air-fuel premixing on moderate or intense low oxygen dilution (MILD) combustion in a recuperative furnace, Energy & Fuels, 23(11) (2009) 5349-5356.
19
[18] A. Mardani, S. Tabejamaat, M. Ghamari, Numerical study of influence of molecular diffusion in the Mild combustion regime, Combustion Theory and Modelling, 14(5) (2010) 747-774.
20
[19] P. Cumber, M. Fairweather, H. Ledin, Application of wide band radiation models to non-homogeneous combustion systems, International Journal of Heat and Mass Transfer, 41(11) (1998) 1573-1584.
21
[20] C. Bowman, R. Hanson, W. Gardiner, V. Lissianski, M. Frenklach, M. Goldenberg, G. Smith, GRI-Mech 2. 11: An Optimized Detailed Chemical Reaction Mechanism for Methane Combustion and NO Formation and Reburning, NASA, (19980005146) (1997).
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عملکرد ترمودینامیکی جفت سیال عامل سیکل تبرید تراکمی آبشاری دومرحله ای جهت سرمایش تجهیزات مخابراتی با رویکرد کاهش حجم تجهیزات
در این تحقیق یک سیکل تبرید تراکمی آبشاری دومرحلهای با مبردهای مختلف به صورت ترمودینامیکی بررسی شده و سپس تک تک اجزاء سیکل با رویکرد دستیابی به حجم کمتر مورد مطالعه قرار میگیرد. متغیرهای عملکردی شامل دمای تبخیر، نسبت فشارکمپرسور و مقدار کار ورودی در هر دو سیکل دما بالا و دما پایین بوده و ظرفیت سرمایشی به عنوان قید مسئله در نظر گرفته شده است. با تغییر مبردهای سیکل دما بالا و دما پایین، تغییر حجم اجزاء مورد استفاده و تغییر ضریب عملکرد سیستم بررسی میگردد. نتایج نشان میدهند که کمترین حجم سیستم با استفاده از مبرد آر- 134آ ، در سیکل دما بالا و مبردهای آر-508بی و آر-23 در سیکل دما پایین به دست میآید. همچنین در دماهای تبخیر پایین حجم کمپرسور مورد استفاده به شدت وابسته به مقدار ظرفیت سرمایشی است. به نحویکه در دمای تبخیر 173 کلوین، با دو برابر شدن ظرفیت سرمایشی از 100 تا 200 وات، حجم کمپرسور از 9100 سانتیمترمکعب به میزان 3/2 برابر افزایش مییابد. همچنین مشاهده گردید با افزایش دمای تبخیر، حجم کندانسور هوایی کاهش مییابد و در دمای تبخیر 173 کلوین، با دو برابر شدن ظرفیت سرمایش از 100 تا 200 وات، حجم کندانسور هوایی در سیستم دومرحلهای آبشاری از 4500 به 13000 سانتیمترمکعب افزایش مییابد و با افزایش دمای تبخیر تغییر در افزایش حجم به واسطه تغییر ظرفیت سرمایشی کاهش مییابد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2986_4bf9eb17b384892bb647a62dcec22f7b.pdf
2020-04-20
329
346
10.22060/mej.2018.14301.5833
تحلیل ترمودینامیکی
تبرید تراکمی آبشاری
دو مرحله ای
جفت سیال
کاهش حجم
محمد مهدی
کشتکار
keshtkar@iauk.ac.ir
1
گروه آموزشی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران
LEAD_AUTHOR
الهه
غلامیان
mkeshtkar54@yahoo.com
2
گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی کرمان
AUTHOR
[1] Bandhauer M., Agarwal A., Garimella S., “Measurement and Modeling of Condensation Heat Transfer Coefficients in Circular Micro channels”, Journal of Heat Transfer, Vol.128, pp. 1050-1059, 2014.
1
[2] Bansal P.K, Jain S., “Cascade systems: past, present, and future”, ASHRAE Trans., Vol. 113(1), pp. 245– 252, 2008.
2
[3] Bhattacharyya S., Bose S., Sarkar J., “Exergy maximization of cascade refrigeration cycles and its numerical verification for transcritical CO2-C3H8 system”, Int. J. Refrigeration, Vol. 45, pp. 624-632, 2008
3
[4] Bhattacharyya S., Mukhopadhyay S. A., Kumar R.K. Khuruna J., “optimization of CO2-C3H8 cascade system for refrigeration and heating”, Int. J. Refrigeration, Vol. 28, pp. 1284-1292, 2005.
4
[5] Carel M., Semi-conductor Industry Association, International Technology Roadmap for Semiconductors, 2012.
5
[6] Collier J., Thome J., “Convective Boiling and Condensation”, 3rd ed, Oxford: Clarendon Press, 1994.
6
[7] Dubey A.M., Kumar S., Agrawal G.D., “Thermodynamic analysis of a transcritical CO2/ propylene (R744–R-1270) cascade system for cooling and heating applications”, Energy Conversion and Management, Vol. 86, pp.774–783, 2015.
7
[8] Gang Y., Jianlin Y., Jiaheng C., “Energy and exergy analysis of a new ejector enhanced auto-cascade refrigeration cycle”, Int. J. Refrigeration, 65, pp. 69- 79, 2015
8
[9] Getu H.M., Bansal P. K., “Thermodynamic analysis of an R744-R717 cascade refrigeration system”, Int. J. Refrigeration, Vol. 32, pp. 45-54, 2008.
9
[10] Dingeç H., İleri A., “Thermo economic optimization of simple refrigerator”, Int. J. Energy Res, Vol. 4, pp. 949-962, 1999.
10
[11] Indlee H., Gulshah S., Vaibhav J., Kachhawaha S.S., “Performance Study of Cascade Refrigeration System Using Alternative Refrigerants”, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. Vol. 18(3), pp. 52- 68, 2014.
11
[12] Kai D., Shaoqian Z., “A study on the cycle characteristics of an auto-cascade refrigeration system”, school of Energy and Environment, southeast university, Vol. 2, China, 2009.
12
[13] Keshtkar M.M., “Effect of subcooling and superheating on performance of a cascade refrigeration system with considering thermo-economic analysis and multi-objective optimization”, Journal of Advanced Computer Science & Technology, Vol.5 (2), pp. 42-47, 2016
13
[14] Keshtkar M.M., Talebizadeh P., “Multi-objective optimization of cooling water package based on 3E analysis: A case study”, Energy, Vol. 134, pp. 840- 849, 2017.
14
[15] Keshtkar M.M., Zahiri R., “Thermoeconomic Analysis of a Variable Refrigerant Flow System”, Amirkabir Journal of Mechanical Engineering , DOI: 10.22060/mej.2018.13550.5664, 2018. (In Persian)
15
[16] Lee J., Mudawar I., “Two-phase flow in high-heat- flux micro-channel heat sink for refrigeration cooling applications: Part II - heat transfer characteristics”, International Journal of Heat and Mass Transfer Vol.48, pp.941-955, 2015.
16
[17] Lee T., Liu C.H., Chen T.W., “Thermodynamic analysis of optimal condensing temperature of cascade-condenser in CO2/NH3 cascade refrigeration system”, Int. J. Refrigeration, Vol. 65, pp. 1142-1153, 2006.
17
[18] Mafi M., Mousavi Naeynian S.M., Amidpour M., “Exergy analysis of multistage cascade low temperature refrigeration systems used in olefin plants”, Int. J. Refrigeration, Vol. 61, pp. 734-742, 2008.
18
[19] Messineo A., “R744-R717 Cascade refrigeration system: performance evaluation compared with a HFC two-stage system”, Energy Proc., Vol. 3, pp.1456-65, 2012.
19
[20] Naeemi A., Meindl J.D., “An upper limit for aggregate I/O interconnect bandwidth of GSI chips constrained by power dissipation”, Proceeding of the international interconnect Technology Conference, IEEE, pp.157-159, 2014.
20
[21] Parekh A.D, Tailor P. R, Jivanramajiwala H.R, “Optimization of R507A-R-23 Cascade Refrigeration System using Genetic Algorithm”, International Science Index, Mechanical and Mechatronics Engineering, Vol.4(10), pp. 52-60, 2010..
21
[22] Patterson D.J., Brice C.W., Dougal R.A., Kovuri D., “The 'goodness' of small contemporary permanent magnet electric machines”, Proceedings of the International Electric Machines and Drives Conference, IEEE, pp.1195-2000, 1-4 June 2003.
22
[23] Phelan P., Chiriac V., lee T., “Current and Future Miniature Refrigeration Cooling Technologies for High Power Microelectronics”, Proceedings of the Seventeenth SEMI-THERM Symposium, IEEE, pp.158-167, 2014.
23
[24] Phelan P.E., Swanson J., Chiriac F., Chiriac V., “Designing a mesoscale vapor- compression refrigerator for cooling high-power microelectronics”, Proceedings of the Inter Society Conference on Thermal Phenomena, IEEE, pp. 218-232, 2004.
24
[25] Ponsakar C., Balasuthagar A., Sathish K., “Performance and Irreversibility analysis of two stage cascade refrigeration system for different refrigerant pairs”, Department of Mechanical Engineering, SRM University, Kattankulatur, Tamil Nadu-603203, 2017
25
[26] Sanaye S., Malekmohammadi H.R., “Thermal and economical optimization of air conditioning units with vapor compression refrigeration system”, Applied Thermal Engineering, Vol. 56, pp. 1807-1825, 2004.
26
[27] Schmidt R.R., Notohardjono B.D., “High-end Server Low-Temperature Cooling”, IBM Journal of Research and Development, Vol. 46 (6), pp. 739-751, 2009.
27
[28] Selbas R., Kızılkan O., Sencan A., “Thermo economic optimization of subcooled and superheated vapor compression refrigeration cycle”, Energy, Vol. 5, pp. 2108-2128, 2015.
28
[29] Shahryari Zanganeh O., Sarhaddi F., “Performance Investigation of a Single Effect (Libr-H2O) Absorption Cooling System connected to Photovoltaic Thermal Collectors”, Amirkabir Journal of Mechanical Engineering , DOI:10.22060/mej.2017.11728.5168. 2017. (In Persian)
29
[30] Sozen A., Arcaklioglu E., Ozalp M., “Calculation of thermodynamic properties of an alternative refrigerant (R-508B) using artificial neural network”, Applied Thermal Engineering, Vol.27 (3), pp.551-559, 2007.
30
[31] Wadell R., “Experimental Investigation of Compact Evaporators for ultra-Low Temperature Refrigeration of microprocessors”, MS.C. Thesis, Georgia Institute of Technology, 2012.
31
[32] Wang Q., Sun, X.H., Han G.M., “Numerical investigation on the performance of a single-stage cascade refrigerator operating with two vapor-liquid separators and environmentally benign binary key laboratory of clean energy”, MS.C. Thesis, Zhejiang University, China, 2013
32
[33] Yilmaz B., Erdonmez N., Sevindir M. K., Mancuhan E., “Thermodynamic Analysis and Optimization of Cascade Condensing Temperature of a CO2(R744)/R-404 ACascade Refrigeration System”, 15th International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, 2014.
33
ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی سامانه تهویه مطبوع با انرژی زمینگرمایی به همراه کلکتور خورشیدی
گرانیهای آینده برای محدود بودن منابع فسیلی و همچنین کاهش آلایندههای زیست محیطی، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر نظیر انرژی زمین گرمایی به همراه انرژی خورشیدی را گسترده میسازد. وجود این انرژی در کشور باعث میشود تا از آن برای گرمایش و یا سرمایش فضاهای مسکونی و تجاری بهره برده شود. در این مقاله بار حرارتی خانهای ساخته شده طبق استانداردهای کارآمد انرژی، شبیهسازی میشود. سیستم تهویه مطبوع مبتنی بر پمپ حرارتی زمین گرمایی و کلکتور خورشیدی با استفاده از نرمافزار ترنسیس، بر روی خانه مدلسازی شده و تأثیر استفاده از گرمایش جزء بازیاب انرژی از آب هدررفت در سیستم، عملکرد فنی-اقتصادی سیستم در شهرهای مختلف کشور به لحاظ اقلیمی و کارایی جزء کلکتور خورشیدی بر روی متوسط دمای ذخیره سازی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که گرمایش استفاده شده از جزء بازیاب باعث افزایش 0/9 درصدی بر روی دمای سیال ورودی به پمپ حرارتی در یک بازه پنج ساله و افزایش 1/9 درجه سلسیوسی بر روی میانگین دمای سیال تانک آب گرم طی یک سال میشود. کارایی سیستم در اقلیمهای گرم و خشک با هزینه راه اندازی 25047 دلار بهتر از نقاط دیگر کشور است.
https://mej.aut.ac.ir/article_2961_4b07d7d32b86a257e930ede03dc4dcd6.pdf
2020-04-20
347
364
10.22060/mej.2018.13864.5733
انرژی زمینگرمایی
انرژی خورشیدی
پمپ حرارتی زمینگرمایی
نرمافزار ترنسیس
سید امید
داعی نیاکی
omidda71@yahoo.com
1
دانشکده مکانیک دانشگاه علوم و فنون مازندران،بابل،ایران
AUTHOR
محسن
پورفلاح
m.pourfalah@gmail.com
2
دانشگاه علوم و فنون مازندران
LEAD_AUTHOR
آرین
زارع قادی
zare.mech@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
AUTHOR
[1] I.B. Fridleifsson, R. Bertani, E. Huenges, J.W. Lund, Ragnarsson, L. Rybach, The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change, in: IPCC scoping meeting on renewable energy sources, proceedings, Luebeck, Germany, Citeseer, 2008, pp. 59-80.
1
[2] X. Bu, W. Ma, H. Li, Geothermal energy production utilizing abandoned oil and gas wells, Renewable Energy, 41 (2012) 80-85.
2
[3] B. Matek, Geothermal power: International market overview, Geothermal Energy Association Reports [Internet], (2013).
3
[4] M. Santamouris, K. Pavlou, A. Synnefa, K. Niachou, D. Kolokotsa, Recent progress on passive cooling techniques: Advanced technological developments to improve survivability levels in low-income households, Energy and Buildings, 39(7) (2007) 859-866.
4
[5] I. Dincer, C. Acar, A review on clean energy solutions for better sustainability, International Journal of Energy Research, 39(5) (2015) 585-606.
5
[6] P. Metz, Use of ground coupled tanks in solar assisted heat pump systems. 1: Comparison of experimental and computer model results, American Society of Mechanical Engineers, (1982).
6
[7] A.D. Chiasson, C. Yavuzturk, Assessment of the viability of hybrid geothermal heat pump systems with solar thermal collectors, Ashrae Transactions, 109 (2003) 487.
7
[8] P. Eslami Nejad, A. Langlois, S. Chapuis, M. Bernier, W. Faraj, Solar heat injection into boreholes, in: Proceedings of the Fourth Annual Canadian Solar Buildings Conference, 2009, pp. 237-246.
8
[9] S. Klein, A Transient System Simulation Program (TRNSYS 16) Manual, Thermal Energy System Specialists. Madison, USA, (2000).
9
[10] F.M. Rad, A.S. Fung, W.H. Leong, Feasibility of combined solar thermal and ground source heat pump systems in cold climate, Canada, Energy and Buildings, 61 (2013) 224-232.
10
[11] J. Templeton, F. Hassani, S. Ghoreishi-Madiseh, Study of effective solar energy storage using a double pipe geothermal heat exchanger, Renewable energy, 86 (2016) 173-181.
11
[12] V. Verma, K. Murugesan, Experimental study of solar energy storage and space heating using solar assisted ground source heat pump system for Indian climatic conditions, Energy and Buildings, 139 (2017) 569-577.
12
[13] M. Mehrpooya, H. Hemmatabady, M.H. Ahmadi, Optimization of performance of combined solar collector- geothermal heat pump systems to supply thermal load needed for heating greenhouses, Energy Conversion and Management, 97 (2015) 382-392.
13
[14] O. Ozgener, L. Ozgener, Modeling of driveway as a solar collector for improving efficiency of solar assisted geothermal heat pump system: a case study, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 46 (2015) 210-217.
14
[15] M. Homes,Green Initiative, Accessed; www. mattamyhomes.com, Hawthorne Village, Milton, (2006).
15
[16] TRNbuild, Multi-zone Building Modeling. TRNSYS 16 manual 6.
16
[17] Tehran Province Water & Wastewater, Inc, Accessed; www.tpww.ir , Tehran, Iran, (2018).
17
[18] Renewability Energy, Inc, The Power-PipeTM, Accessed; www.powerpipe.com, Waterloo, Ontario, Canada, (2005).
18
[19] Rheem-Canada, Ltd, Hot water tank, Accessed;www. rheem.com, Hamilton, Ontario, Canada (2005).
19
[20] SmartSource™,2-Stage Horizontal & Vertical Water Source Heat Pumps, Accessed; http://www.smartsource. ca, (2017), 47.
20
[21] Venmar Ventilation, Inc, Accessed; www.venmar.ca/ home.html, Drummondville (Québec), Canada, (2005).
21
[22] Meteotest, Accessed; www.meteotest.ch, Meteonorm Software. Switzerland, (2017).
22
[23] Enerworks, Inc, Solar water heating solutions, Accessed; https://www.solarthermal.com, Dorchester, Ontario, Canada, (2005).
23
[24] TRNSYS , A Transient System simulation program, TRNSYS 16 manual 4, (2004), 474.
24
[25] Drain-Water Heat Recovery, Energy saver, Accessed; https://energy.gov , (2018).
25
[26] Brenner, L, The Average Cost of Drilling a Water Well, Accessed, http://www.hunker.com, (2018).
26
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی تجربی یک سیستم بهبود دهنده عملکرد انرژی در کولر گازی اسپلیت
در این پژوهش، تأثیر استفاده از یک لایه تبخیری مرطوب در هوای ورودی به کندانسور، بر روی عملکرد کولر گازی اسپلیت مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین، با ارائه ابتکاری جدید، آب تخلیه تولید شده از تقطیر رطوبت موجود در هوای داخل، جمع آوری و در لایه تبخیری کندانسور به مصرف رسیده است. هوای عبوری از روی سطح کندانسور، پیش از ورود در اثر تماس با لایه تبخیری، کاهش دما مییابد. مطالعات تجربی صورت گرفته و نتایج به دست آمده از آزمایش نمونه ساخته شده نشان داد که در اثر کاهش دمای هوای ورودی به کندانسور با استفاده از این طرح سرمایش تبخیری، به طور متوسط مصرف انرژی الکتریکی بیش از 12 درصد کاهش و ضریب عملکرد به مقدار 15/1 درصد افزایش داشته است. همچنین، علیرغم اثرات مطلوب مکانیزم ارائه شده در این تحقیق بر روی ضریب عملکرد و میزان مصرف انرژی سیستم، نتایج تحلیلهای پارامتریک نشان از کاهش اثربخشی سیستم کندانسور تبخیری با افزایش دما و رطوبت نسبی محیط داشته است. بطوریکه درصد تغییرات ضریب عملکرد سیستم با افزایش دمای محیط )از 30/5 به44/5 درجه سلسیوس( از %18/22 به %15/05 و همچنین با افزایش رطوبت نسبی محیط )از 35 به 70 درصد( از %18/14 به %6/4 کاهش مییابد.
https://mej.aut.ac.ir/article_3079_5dee71550f668812e2df983369f4abca.pdf
2020-04-20
365
380
10.22060/mej.2018.14298.5832
کولر گازی اسپلیت
آب تخلیه
کندانسور تبخیری
کاهش مصرف انرژی
ضریب عملکرد
حسنعلی
ازگلی
a.ozgoli@irost.ir
1
مدیر گروه بهره وری و تبدیل انرژی / پژوهشکده مکانیک سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
LEAD_AUTHOR
کیوان
سیدی نیاکی
ksniaki@irost.ir
2
مربی، پژوهشکده مکانیک، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران
AUTHOR
[1] E. Hajidavalloo, Application of evaporative cooling on the condenser of window-air-conditioner, Applied Thermal Engineering, 27(11) (2007) 1937-1943.
1
[2] E. Hajidavalloo, H. Eghtedari, Performance improvement of air-cooled refrigeration system by using evaporatively cooled air condenser, International Journal of Refrigeration, 33(5) (2010) 982-988.
2
[3] D.P. Chainarong Chaktranond, An Experimental Evaluation of Energy Saving in a Split-type Air Conditioner with Evaporative Cooling Systems International Transaction Journal of Engineering, Management, & Applied Sciences & Technologies, 1(1) (2010) 9-18.
3
[4] Andrew D. Althouse, Carl H. Turnquist, Alfred F. Bracciano, Daniel C. Bracciano, Gloria M. Bracciano, Modern Refrigeration and Air Conditioning, Goodheart-Willcox, 2016.
4
[5] Roger W. Haines, Michael E. Myers, HVAC Systems Design Handbook, Fifth Edition, McGraw-Hill Education, 2009.
5
[6] M.G. Vrachopoulos, A.E. Filios, G.T. Kotsiovelos, E.D. Kravvaritis, Incorporated evaporative condenser, Applied Thermal Engineering, 27(5) (2007) 823-828.
6
[7] D.Y. Goswami, G.D. Mathur, S.M. Kulkarni, Experimental Investigation of Performance of a Residential Air Conditioning System with an Evaporatively Cooled Condenser, Journal of Solar Energy Engineering, 115(4) (1993) 206-211.
7
[8] M. Waly, W. Chakroun, N.K. Al-Mutawa, Effect of pre- cooling of inlet air to condensers of air-conditioning units, International Journal of Energy Research, 29(8) (2005) 781-794.
8
[9] I. Jassim, Enhancement the performance of condenser of split type air conditioning system by using evaporative cooling, Al Mustansiriyah University, Mechanical Engineering Department, 2011.
9
[10] Wael M. El-Maghlany, E. Eid, Mohamed A. Teamah, S. Mansour, Enhancement of a Refrigeration Cycle by Bled Water Atomization from the Conditioned Space into the Condenser Cooling Air, International Journal of Advances Science and Technical Research, 5(2) (2012) 291-303.
10
[11] J Jerold John Britto, A. Vasanthanathan, Performance evaluation of window air conditioner by incorporating evaporative cooling system on the condenser, in: International Conference on Energy Efficient Technologies for Sustainability (ICEETS), Nagercoil, India, 2013
11
[12] Mao-Yu Wen, Ching-Yen Ho, Kuang-Jang Jang, Cheng-Hsiung Yeh, Experimental study on the evaporative cooling of an air-cooled condenser with humidifying air, Heat and Mass Transfer, 50(2) (2014) 225–233.
12
[13] Manoj K. Prajapati, A. Choube, Enhancement the Performance of Condenser of Split type Air Conditioning System by using Evaporative Cooling: A Review, International Journal of Engineering Sciences & Research Technology, 3(7) (2014) 398-403.
13
[14] A.S. Alotaibi, Performance of air conditioning system using air cooled condenser with water atomization, Mansoura University, 2016.
14
[15] N.A. Jassim, Thermal performance evaluation of water mist assisted air conditioner, University of Baghdad, 2014.
15
[16] A.A. Al-Farayedhi, N.I. Ibrahim, P. Gandhidasan, A Novel Technique for Reducing Cooling Load of an Air Conditioning System Operating in Hot and Humid Climates, in, 2013.
16
[17] A.P. Sawant, N. Agrawal, P. Nanda, Performance assessment of an evaporative cooling-assisted window air conditioner, International Journal of Low-Carbon Technologies, 7(2) (2011) 128-136.
17
[18] M. Seraj Khorami, E. Hajidavalloo, Investigating the effect of using evaporative condenser instead of air condenser on chiller power consumption, in: The First National Conference on the Development of the Civil Engineering, Architecture, Electrical and Mechanical Engineering of Iran, Gorgan, Iran, 2014.
18
[19] E. Hajidavalloo, Application of evaporative cooling in the air condenser of domestic air conditioners and its role in reducing energy consumption, in: the 2nd International Conference on Fuel Consumption Optimization in Building, Tehran, Iran 2003.
19
[20] M Agharafiei, M.A. Mehrabian Study of the effect of water spray on the performance of coolant and evaporative condenser during crucifixion, in: 3rd National Conference of Thermal Power plants, Tehran, Iran 2011.
20
[21] I.N. Ardita, I.W.A. Subagia, The application of condensate water as an additional cooling media intermittently in condenser of a split air conditioning, in: 2nd International Joint Conference on Science and technology –IJCST 2017, Nusa Dua Bali, Indonesia, 2017.
21
[22] B.J. Phukan, S.K. Deb, Performance Improvement of Split Air Conditioner Using Evaporative Cooling Method in the Climatic Condition of GUWAHATI, ASSAM, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 5(2) (2018) 321-328.
22
[23] Annual Energy Outlook 2016, in, U.S. Energy Information Administration (IEA), 2016.
23
[24] U. Lee, Han, J., and Elgowainy, A., Water Consumption Factors for Electricity Generation in the United States, Argonne National Laboratory, Energy Systems Division, 2016.
24
[25] W. Leidenfrost, B. Korenic, Analysis of evaporative cooling and enhancement of condenser efficiency and of coefficient of performance, Heat and Mass Transfer, 12(1) (1979) 5–23.
25
[26] J. Watt, W. Brown Evaporative air conditioning handbook, Third ed., Fairmont Press Inc., Lilburn, Georgia, USA, 1997.
26
[27] ASHRAE Handbook Heating, Ventilating, and Air Conditioning Systems and Equipment, ASHRAE, 2012.
27
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تأثیر حضور آلایندههای سوخت آند بر عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری
در این پژوهش، شبیهسازی جریان تک فاز و دوفاز، هم-دما، گذرا و در حالت دوبعدی برای سمت آند پیل سوختی غشاء پلیمری صورت گرفته است. در این تحقیق، ابتدا اثر ورود مونواکسید کربن به همراه هیدروژن ورودی به آند بر عملکرد پیل سوختی بهصورت پایا موردبررسی قرارگرفته است. سپس رفتار گذرای پیل سوختی تحت مسمومیت مونواکسید کربن و تأثیر تزریق هوا به هیدروژن بر میزان بازگشت چگالی جریان ازدسترفته بررسی شده است. بهمنظور اعتبارسنجی مدل، نتایج عددی بهدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدهاند و تطابق قابل قبولی مشاهده شده است. بر اساس نتایج، حتی در غلظتهای بسیار کم مونواکسید کربن نیز چگالی جریان بهشدت کاهش مییابد )کاهش حدود 70 %چگالی جریان در غلظت ppm 10 در حدود 30 دقیقه(. تزریق مقدار کمی هوا به هیدروژن ورودی منجر به بازگشت سریع چگالی جریان ازدسترفته میگردد)بازگشت حدود 80 %چگالی جریان اولیه در مدت 2 دقیقه در اثر تزریق 5 %هوا در غلظت ppm 53 مونواکسید کرین(. افزودن درصد هوای بالاتر تنها منجر به بهبود ناچیزی در عملکرد پیل سوختی میگردد. ر عملکرد پیل سوختی میگردد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2818_cfa4efbfdc8559b58d6c87e22dde2f3a.pdf
2020-04-20
381
398
10.22060/mej.2018.13678.5688
آند پیل سوختی غشاء پلیمری
جریان دوفاز
شبیهسازی عددی
آلایندگی مونواکسید کربن
تزریق هوا
عباس
مرادی بیلندی
a.moardi.1372@aut.ac.ir
1
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
AUTHOR
محمد جعفر
کرمانی
mkermani@aut.ac.ir
2
صنعتی امیرکبیر*مهندسی مکانیک
LEAD_AUTHOR
هادی
حیدری
heidary_ha@aut.ac.ir
3
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
AUTHOR
محمد مهدی
عبداله زاده سنگرودی
mm.abdollahzadeh@yahoo.com
4
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیر کبیر
AUTHOR
[1] N. Zamel, X. Li, Effect of ntaminants on polymer electrolyte membrane fuel cells, Progress in Energy and Combustion Science, 37(3) (2011) 292-329.
1
[2] N. Zamel, X. Li, Transient analysis of carbon monoxide poisoning and oxygen bleeding in a PEM fuel cell anode catalyst layer, International Journal of Hydrogen Energy, 33(4) (2008) 1335-1344.
2
[3] J. Baschuk, X. Li, Carbon monoxide poisoning of proton exchange membrane fuel cells, International Journal of Energy Research, 25(8) (2001) 695-713.
3
[4] R.J. Bellows, E.P. Marucchi-Soos, D.T. Buckley, Analysis of reaction kinetics for carbon monoxide and carbon dioxide on polycrystalline platinum relative to fuel cell operation, Industrial & engineering chemistry research, 35(4) (1996) 1235-1242.
4
[5] J. Divisek, H.-F. Oetjen, V. Peinecke, V. Schmidt, U. Stimming, Components for PEM fuel cell systems using hydrogen and CO containing fuels, Electrochimica Acta, 43(24) (1998) 3811-3815.
5
[6] T. Springer, T. Rockward, T. Zawodzinski, S. Gottesfeld, Model for polymer electrolyte fuel cell operation on reformate feed: effects of CO, H; 2 dilution, and high fuel utilization, Journal of the Electrochemical Society, 148(1) (2001) A11-A23.
6
[7] T. Springer, T. Zawodzinski, S. Gottesfeld, Modeling of polymer electrolyte fuel cell performance with reformate fuel feed streams, Los Alamos National Lab., NM (United States), 1997.
7
[8] J. Baschuk, X. Li, Modelling CO poisoning and O2 bleeding in a PEM fuel cell anode, International Journal of Energy Research, 27(12) (2003) 1095-1116.
8
[9] T. Zhou, H. Liu, A 3D model for PEM fuel cells operated on reformate, Journal of Power Sources, 138(1) (2004) 101-110.
9
[10] H. Chu, C. Wang, W. Liao, W. Yan, Transient behavior of CO poisoning of the anode catalyst layer of a PEM fuel cell, Journal of Power Sources, 159(2) (2006) 1071-1077.
10
[11] C.-P. Wang, H.-S. Chu, Transient analysis of multicomponent transport with carbon monoxide poisoning effect of a PEM fuel cell, Journal of power sources, 159(2) (2006) 1025-1033.
11
[12] U. Stimming, H. Oetjen, V. Schmidt, F. Trila, Performance Data of a Proton Exchange Membrane Fuel Cell Using H2/CO as Fuel, J. Electrochem. Soc, 143(12) (1996) 3838-3842.
12
[13] M. Murthy, M. Esayian, A. Hobson, S. MacKenzie, W.-k. Lee, J. Van Zee, Performance of a polymer electrolyte membrane fuel cell exposed to transient CO concentrations, Journal of The Electrochemical Society, 148(10) (2001) A1141-A1147.
13
[14] Z. Qi, C. He, A. Kaufman, Effect of CO in the anode fuel on the performance of PEM fuel cell cathode, Journal of Power Sources, 111(2) (2002) 239-247.
14
[15] M. Murthy, M. Esayian, W.-k. Lee, J. Van Zee, The effect of temperature and pressure on the performance of a PEMFC exposed to transient CO concentrations, Journal of The Electrochemical Society, 150(1) (2003) A29-A34.
15
[16] K.K. Bhatia, C.-Y. Wang, Transient carbon monoxide poisoning of a polymer electrolyte fuel cell operating on diluted hydrogen feed, Electrochimica Acta, 49(14) (2004) 2333-2341.
16
[17] M. Hafttananian, A. Ramiar, A. Ranjbar, Novel techniques of oxygen bleeding for polymer electrolyte fuel cells under impure anode feeding and poisoning condition: A computational study using OpenFOAM®, Energy Conversion and Management, 122 (2016) 564-579.
17
[18] L.-Y. Sung, B.-J. Hwang, K.-L. Hsueh, F.-H. Tsau, Effects of anode air bleeding on the performance of CO-poisoned proton-exchange membrane fuel cells, Journal of Power Sources, 195(6) (2010) 1630-1639.
18
[19] P. Ribeirinha, M. Abdollahzadeh, J. Sousa, M. Boaventura, A. Mendes, Modelling of a high- temperature polymer electrolyte membrane fuel cell integrated with a methanol steam reformer cell, Applied Energy, 202 (2017) 6-19.
19
[20] M. Ishii, K. Mishima, Two-fluid model and hydrodynamic constitutive relations, Nuclear Engineering and design, 82(2-3) (1984) 107-126.
20
[21] X. Liu, G. Lou, Z. Wen, Three-dimensional two- phase flow model of proton exchange membrane fuel cell with parallel gas distributors, Journal of Power Sources, 195(9) (2010) 2764-2773.
21
[22] H. Meng, A two-phase non-isothermal mixed-domain PEM fuel cell model and its application to two- dimensional simulations, Journal of Power Sources, 168(1) (2007) 218-228.
22
[23] H. Meng, Multi-dimensional liquid water transport in the cathode of a PEM fuel cell with consideration of the micro-porous layer (MPL), international journal of hydrogen energy, 34(13) (2009) 5488-5497.
23
[24] T. Berning, D.M. Lu, N. Djilali, Three-dimensional computational analysis of transport phenomena in a PEM fuel cell, Journal of power sources, 106(1) (2002) 284-294.
24
[25] M.K. Baboli, M. Kermani, A two-dimensional, transient, compressible isothermal and two-phase model for the air-side electrode of PEM fuel cells, Electrochimica Acta, 53(26) (2008) 7644-7654.
25
[26] A. Ramiar, A. Mahmoudi, Q. Esmaili, M. Abdollahzadeh, Influence of cathode flow pulsation on performance of proton exchange membrane fuel cell with interdigitated gas distributors, Energy, 94 (2016) 206-217.
26
[27] H. Meng, Numerical investigation of transient responses of a PEM fuel cell using a two-phase non- isothermal mixed-domain model, Journal of Power Sources, 171(2) (2007) 738-746.
27
[28] N. Khajeh-Hosseini-Dalasm, K. Fushinobu, K. Okazaki, Three-dimensional transient two-phase study of the cathode side of a PEM fuel cell, international journal of hydrogen energy, 35(9) (2010) 4234-4246.
28
[29] U. Pasaogullari, C. Wang, Liquid water transport in gas diffusion layer of polymer electrolyte fuel cells, Journal of the Electrochemical Society, 151(3) (2004) A399-A406.
29
[30] X. Liu, W. Tao, Z. Li, Y. He, Three-dimensional transport model of PEM fuel cell with straight flow channels, Journal of power sources, 158(1) (2006) 25-35.
30
[31] C.-H. Min, A novel three-dimensional, two-phase and non-isothermal numerical model for proton exchange membrane fuel cell, Journal of Power Sources, 195(7) (2010) 1880-1887.
31
[32] E. Ticianelli, C. Derouin, A. Redondo, S. Srinivasan, Methods to advance technology of proton exchange membrane fuel cells, Journal of the Electrochemical Society, 135(9) (1988) 2209-2214.
32
[33] S. Lee, S. Mukerjee, E. Ticianelli, J. McBreen, Electrocatalysis of CO tolerance in hydrogen oxidation reaction in PEM fuel cells, Electrochimica Acta, 44(19) (1999) 3283-3293.
33
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل پارامتریک و بهینهسازی سیستم تولید سهگانه بر پایه پیل سوختی اکسید جامد لولهای
در این تحقیق، مطالعه پارامتریک و بهینهسازی سیستم تولید سهگانه جدید پیل سوختی اکسید جامد ، توربین گاز، مولد بخار بازیافت حرارت، چرخه تبرید جذبی گکس و مبدل بازیافت حرارت جهت تولید توان، سرمایش و گرمایش موردبررسی قرارگرفته است. در این تحقیق بهمنظور مدیریت گرمای هدر رفت، مولد بخار بازیافت حرارت در بالادست چرخه تبرید قرار دادهشده و درنهایت از حرارت موجود در خروجی سیستم در یک مبدل بازیافت حرارت استفاده میشود. با توجه به اهمیت نقش پیل سوختی در سیستم معرفیشده تحلیل الکتروشیمیایی کاملی در پیل انجام میشود. در ادامه، بامطالعه پارامتریک سیستم ترکیبی اشارهشده، تأثیرات چگالی جریان، ضریب مصرف سوخت، نسبت فشار کمپرسور و ضریب بهرهبرداری هوا بر روی پارامترهای عملکردی سیستم، بررسیشده است. پس از بررسی پارامتریک، بهینهسازی سیستم به روش الگوریتم ژنتیک بهمنظور تعیین نقاط بهینه عملکردی انجامگرفته است. با توجه به نتایج بهینهسازی و اگزرژواکونومیکی سیستم بهینه ، کمینه مجموع هزینه واحد اگزرژی محصولات، نرخ هزینه تخریب اگزرژی و ضریب اگزرژواکونومیکی کل سیستم بهینه به ترتیب 277/2 دالر بر گیگا ژول، 40/8 دالر بر ساعت و 27/8 درصد حاصل شدند؛ بنابراین افزایش هزینه سرمایهگذاری اولیه اجزا میتواند عملکرد اگزرژواکونومیکی سیستم را بهبود بخشد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2988_37f32299b605cbd7ed64b00a34e872af.pdf
2020-04-20
399
418
10.22060/mej.2018.14139.5807
پیل سوختی اکسید جامد لولهای
تولید سهگانه
مولد بخار بازیافت حرارت
اگزرژواکونومیک
بهینهسازی
نقی
آقازاده
aghazadeh@mut.ac.ir
1
دانشگاه ارومیه
AUTHOR
شهرام
خلیل آریا
sh.khalilarya@urmia.ac.ir
2
ارومیه*مهندسی مکانیک
AUTHOR
صمد
جعفر مدار
s.jafarmadar@urmia.ac.ir
3
دانشکده فنی گروه مکانیک دانشگاه ارومیه
AUTHOR
عطا
چیت ساز خویی
a.chitsaz@urmia.ac.ir
4
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه ارومیه عضو هیئت علمی
LEAD_AUTHOR
[1] A.V. Akkaya, B. Sahin, H.H. Erdem, An analysis of SOFC/GT CHP system based on exergetic performance criteria, International Journal of Hydrogen Energy, 33(10) (2008) 2566-2577.
1
[2] J. Pirkandi, M. Ghassemi, M.H. Hamedi, R. Mohammadi, Electrochemical and thermodynamic modeling of a CHP system using tubular solid oxide fuel cell (SOFsC-CHP), Journal of Cleaner Production, 29 (2012) 151-162.
2
[3] Y. Haseli, I. Dincer, G. Naterer, Thermodynamic analysis of a combined gas turbine power system with a solid oxide fuel cell through exergy, Thermochimica Acta, 480(1-2) (2008) 1-9.
3
[4] Y.D. Lee, K.Y. Ahn, T. Morosuk, G. Tsatsaronis, Exergetic and exergoeconomic evaluation of a solid-oxide fuel-cell-based combined heat and power generation system, Energy Conversion and Management, 85 (2014) 154-164.
4
[5] S. Ma, J. Wang, Z. Yan, Y. Dai, B. Lu, Thermodynamic analysis of a new combined cooling, heat and power system driven by solid oxide fuel cell based on ammonia–water mixture, Journal of Power Sources, 196(20) (2011) 8463-8471.
5
[6] F. Ranjbar, A. Chitsaz, S. Mahmoudi, S. Khalilarya, M.A. Rosen, Energy and exergy assessments of a novel trigeneration system based on a solid oxide fuel cell, Energy Conversion and Management, 87 (2014) 318-327.
6
[7] L. Khani, S.M.S. Mahmoudi, A. Chitsaz, M.A. Rosen, Energy and exergoeconomic evaluation of a new power/cooling cogeneration system based on a solid oxide fuel cell, Energy, 94 (2016) 64-77.
7
[8] A. Saberi Mehr, V. Zare, S. Mahmoudi, Standard GAX versus hybrid GAX absorption refrigeration cycle: from the view point of thermoeconomics, Energy conversion and management, 76 (2013) 68-82.
8
[9] A. Ramesh Kumar, M. Udayakumar, Studies of compressor pressure ratio effect on GAXAC (generator–absorber–exchange absorption compr- ession) cooler, Applied Energy, 85(12) (2008) 1163- 1172.
9
[10] A.V. Akkaya, B. Sahin, H.H. Erdem, Exergetic performance coefficient analysis of a simple fuel cell system, International Journal of Hydrogen Energy, 32(17) (2007) 4600-4609.
10
[11] A. Chitsaz, A. Mehr, S. Mahmoudi, Exergoeconomic analysis of a trigeneration system driven by a solid oxide fuel cell, Energy Conversion and Management, 106 (2015) 921-931.
11
[12] A.V. Akkaya, Electrochemical model for performance analysis of a tubular SOFC, International Journal of Energy Research, 31(1) (2007) 79-98.
12
[13] E.G.t. services, Fuel Cell Handbook (Seventh Edition), Morgantown: U.S. Dept. of Energy, Office of Fossil Energy, National Energy Technology Laboratory, (2004).
13
[14] J. Larminie, A. Dicks, M.S. McDonald, Fuel cell systems explained, J. Wiley Chichester, UK, 2003.
14
[15] N. Aghazadeh, S. Khalilarya, S. Jafarmadar, A.Chitsaz, Thermoeconomic analysis of a novel trigeneration system based on solid oxide fuel cell and gas turbine with hydrogen fuel, Modares Mechanical Engineering, 18(4) (2018) 883-894 (in Persian).
15
[16] A. Bejan, G. Tsatsaronis, Thermal design and optimization, John Wiley & Sons, 1996.
16
[17] CEPCI June 2017 (2017), CEPCI June 2017. Retrieved from https://www.scribd.com/document/352561651/ CEPCI-June-2017-Issue
17
[18] I. Dincer, M.A. Rosen, P. Ahmadi, Optimization of Energy Systems, John Wiley & Sons, 2017.
18
[19] H. Athari, S. Soltani, M.A. Rosen, S.M.S. Mahmoudi, T. Morosuk,Acomparative exergoeconomic evaluation of biomass post-firing and co-firing combined power plants, Biofuels, 8(1) (2017) 1-15.
19
[20]E. Akrami, A. Chitsaz, H. Nami, S. Mahmoudi, Energetic and exergoeconomic assessment of a multi- generation energy system based on indirect use of geothermal energy, Energy, 124 (2017) 625-639.
20
[21]S. Singhal, Advances in solid oxide fuel cell technology, Solid state ionics, 135(1) (2000) 305-313.
21
[22]S. Klein, Engineering equation solver user’s manual. Middleton, WI: F-Chart Software, (2008).
22
[23]P. Charbonneau, Release notes for PIKAIA 1.2. NCAR technical note 451+STR, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Co, (2002).
23
[24]V. Zare, S.S. Mahmoudi, M. Yari, M. Amidpour, Thermoeconomic analysis and optimization of an ammonia–water power/cooling cogeneration cycle, Energy, 47(1) (2012) 271-283.
24
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه عوارض مکانیکی– بیوسیستمی سوخت مازوت و بررسی فنی استفاده از فنون نوین جهت کاهش آلاینده ها در نیروگاه ایرانشهر
کاهش آلودگی هوا در هنگام مصرف سوخت مازوت از جمله نیازهای ضروری بخش نیروگاهی برای جلوگیری از بروز آسیبهای زیست محیطی میباشد. از طرفی آلودگیهای سمی موجود در هوا با نزولات جوی ترکیب شده و بارانهای اسیدی به وجود میآورند، لذا اثر تخریبی آنها زیاد میگردد. پژوهش حاضر به بررسی ویژگیهای مکانیکی و متالوژیکی رسوبهای حاصل از احتراق سوخت مازوت بر روی مشعل و لولههای سوپر هیتهای نیروگاه ایرانشهر و همچنین میزان آلایندههای آن میپردازد. سپس مطالعات و تحلیل و بررسی در زمینه عوامل ایجاد آلودگی زیست محیطی در هنگام مصرف سوخت مازوت انجام میشود. همچنین روشهای نوین کاهش این آلودگیها و استفاده از فناوریهای جدید بررسی و بهترین راه حل برای کاهش این آلایندهها و حفظ محیط زیست در نیروگاه ایرانشهر مورد تحلیل و بررسی قرار میگیرد. با تعیین ده مالک اصلی، از بین روشهای گوناگون، دو روش نانوامولسیون مازوت و روش گوگردزدایی از گازدودکش به روش جذبی تر انتخاب و پیشنهاد شده است. علاوه بر این با امکان سنجی استفاده از فناوریهای جدید روش ایدهالی برای کاهش آلودگی ناشی از احتراق سوخت مازوت در نیروگاه ایرانشهر انجام گردیده است.
https://mej.aut.ac.ir/article_2949_6a1a6dce2a639479dc6bf275e36f9b5d.pdf
2020-04-20
419
436
10.22060/mej.2018.13936.5757
خاکستر
آلودگی
مازوت
نیروگاه
نانو امولسیون
شهریار
کوراوند
skouravand@ut.ac.ir
1
دانشگاه تهران*پردیس ابوریحان
LEAD_AUTHOR
علی ماشاالله
کرمانی
amkermani@ut.ac.ir
2
دانشگاه تهران
AUTHOR
[1] J.Amnian, M. Maerefat, and G. Heidarinejad, “Offering a method for reducing pollution and criterion for evaluation of ventilation flow in multilevel enclosed parking lots,” Modares Mechanical Engineering, vol. 16, pp. 285-296, 2016. (in Persian)
1
[2] Mitra Ebrahiminejad and M. Haghighi, “Structural Modification of NiMo/Al2O3 Nanocatalyst by Phosphor via Impregnation Method Used in Desulfurization of Thiophene,” Fuel and Combustion, vol. 7, pp. 55-71, 04/21 2014.
2
[3] I. V. Babich and J. A. Moulijn, “Science and technology of novel processes for deep desulfurization of oil refinery streams: A review,” Fuel, vol. 82, pp. 607- 631, 2003.
3
[4] C. Alexander, H. S. Andersson, L. I. Andersson, R. J. Ansell, N. Kirsch, I. A. Nicholls, et al., “Molecular imprinting science and technology: A survey of the literature for the years up to and including 2003,” Journal of Molecular Recognition, vol. 19, pp. 106- 180, 2006.
4
[5] J. P. Senosiain, J. H. Han, C. B. Musgrave, and D. M. Golden, “Use of quantum methods for a consistent approach to combustion modelling: Hydrocarbon bond dissociation energies,” Faraday Discussions, vol. 119, pp. 173-189, 2001.
5
[6] N. H. Ince, G. Tezcanli, R. K. Belen, and G. Apikyan, “Ultrasound as a catalyzer of aqueous reaction systems: The state of the artand environmental applications,” Applied Catalysis B: Environmental, vol. 29, pp. 167- 176, 2001.
6
[7] M. Behl, J. Yeom, Q. Lineberry, P. K. Jain, and M. A. Shannon, “A regenerable oxide-based H2S adsorbent with nanofibrous morphology,” Nat Nano, vol. 7, pp. 810-815, 12//print 2012.
7
[8] W. Ahmad, I. Ahmad, M. Ishaq, and K. Ihsan, “Adsorptive desulfurization of kerosene and diesel oil by Zn impregnated montmorollonite clay,” Arabian Journal of Chemistry, vol. 10, pp. S3263-S3269, 2017.
8
[9] T. Poursaberi, “Application of Magnetic Graphene- based Nanocomposite Functionalized with Ionic Liquid for the Sulfur Removal from Gasoline,” Pajhoohesh naft, vol. 24, pp. 123-134, 2014.
9
[10] S. G. Jeon, N. S. Kwak, N. S. Rho, C. H. Ko, J.-G. Na, K. B. Yi, et al., “Catalytic pyrolysis of Athabasca bitumen in H2 atmosphere using microwave irradiation,” Chemical Engineering Research and Design, vol. 90, pp. 1292-1296, 2012/09/01/ 2012.
10
[11] S. Woo, S. Park, J. Shon, and K. Lee, “An experimental study on removal of exhaust gas recirculation cooler fouling using washer fluid steam,” International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 108, pp. 301-308, 2017.
11
[12] K. R. Bukkarapu, Y. Jyothi, L. S. Raju, G. Chitti Babu, and K. Narayanan, “A review on current trends in water inoil emulsions,” International Journal of Mechanical Engineering and Technology, vol. 8, pp. 359-371, 2017.
12
[13] H. Kumar and V. Kumar, “Preparation of water- in-diesel oil nano-emulsion using nonionic surfactants with enhanced stability and flow properties,» Journal of Dispersion Science and Technology, pp. 1-11, 2017.
13
[14] I. B. jovein, S. Saddighi, and J. Bashtany, “Simulating the effects of different absorbers for reduction reducing of SO2 from flue gases of in industrial boilers,” Modares Mechanical Engineering, vol. 17, pp. 425-436, 2017. (in Persianیسراف )
14
[15] J. E. Cichanowicz, M. Hein, and J. Marchetti, “The first reporting quarters of mercury emissions rate: Effectiveness of control technology categories,” in Air and Waste Management Association - Power Plant Pollutant Control “MEGA” Symposium, MEGA 2016, 2016, pp. 1-18.
15
[16] A. Efthimiadou, I. P. Nikolaides, and A. Tourlidakis, “A proposal for SO2 abatement in existing power plants using rich in calcium lignite,” Applied Thermal Engineering, vol. 74, pp. 119-127, 2015.
16
[17 ] Y. Kang, J. Lu, and J. Guo, “Treatment of Wet FGD Wastewater by a Modified Chemical Precipitation Method Using a Solid Powder Reagent,” Transactions of Tianjin University, vol. 23, pp. 110-121, 2017.
17
[18] S. Zhao, Q. Fang, C. Yin, T. Wei, H. Wang, C. Zhang, et al., “New Fuel Air Control Strategy for Reducing NOx Emissions from Corner-Fired Utility Boilers at Medium-Low Loads,” Energy and Fuels, vol. 31, pp. 6689-6699, 2017.
18
[19] A. Licata, R. D’Alessandro, and T. Clark, “The use of NPV calculations to evaluate the selection of FGD technologies,” in Air and Waste Management Association - Power Plant Air Pollutant Control “MEGA” Symposium 2012, pp. 1250-1262. 2012.
19
[20] Z. Dongres, J. Knotek, R. Baege, F. Grafahrend, B. L. Johnson, and K. E. Redinger, “Modification and optimization of an existing CDS FGD system for biomass co-firing,” in Air and Waste Management Association - 8th Power Plant Air Pollutant Control Mega Symposium 2010, pp. 2609-2646. 2010.
20
[21] G. Hunt and M. Sewell, “Utilizing drysorbent injection technology to improve acid gas control,” in Air and Waste Management Association - International Conference on Thermal Treatment Technologies and Hazardous Waste Combustors 2015, IT3 2015, pp. 144-156. 2015.
21
[22] Y. Zhang, J. Yang, X. Yu, P. Sun, Y. Zhao, J. Zhang, et al., “Migration and emission characteristics of Hg in coal-fired power plant of China with ultra low emission air pollution control devices,” Fuel Processing Technology, vol. 158, pp. 272-280, 2017.
22
[23] T. J. Lee, I. H. Cho, and N. K. Park, “Desulfurization using ZnO nanostructure prepared by matrix assisted method,” Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 26, pp. 582-586, 2009.
23
[24] Y. N. Prajapati and N. Verma, “Adsorptive desulfurization of diesel oil using nickelnanoparticle- doped activated carbon beads with/without carbon nanofibers: Effects of adsorbate size and adsorbent texture,” Fuel, vol. 189, pp. 186-194, 2017
24
[25] A. o. t. C. o. Ministers, “The approval of standards for outlet from industrial and factories,” vol. 9505/49065ه, ed: Environmental protection organization, 2016.
25
[26] A. Seeberger and A. Jess, “Desulfurization of diesel oil by selective oxidation and extraction of sulfur compounds by ionic liquids-a contribution to a competitive process design,” Green Chemistry, vol. 12, pp. 602-608, 2010.
26
[27] V. Punyawadee, R. Pothisuwan, N. Winichaikule, and K. Satienperakul, “Costs and benefits of flue gas desulfurization for pollution control at the Mae Moh power plant, Thailand,” ASEAN Economic Bulletin, vol. 25, pp. 99-112, 2008.
27
[28] D. Pudasainee, Y.-C. Seo, J.-H. Sung, H.-N. Jang, and R. Gupta, “Mercury co-beneficial capture in air pollution control devices of coal-fired power plants,” International Journal of Coal Geology, vol. 170, pp. 48-53, 2017/02/01/ 2017.
28
[29] D. K. Soni and R. Gupta, “Application of nano emulsion method in a methanol powered diesel engine,” Energy, vol. 126, pp. 638-648, 2017/05/01/ 2017.
29
ORIGINAL_ARTICLE
مدل سازی و پیش بینی میزان مصرف انرژی در گلخانه آب دریایی با استفاده از شبکه هوش مصنوعی
گلخانه آب دریایی با استفاده از روش رطوبتزنی و رطوبتزدایی میتواند از آبهای شور و لب شور نمکزدایی کرده و آب شیرین تولیدی را برای مصارف کشاورزی گلخانه و هم مصارف شرب مورد بهرهبرداری قرار دهد. پارامترهای زیادی بر عملکرد گلخانه آب دریایی تاثیرگذار هستند. در این مطالعه با استفاده از روش هوشمند شبکه عصبی مصنوعی به بررسی پارامترهای عرض و طول گلخانه، ارتفاع اواپراتور اول و ضریب گذردهی سقف گلخانه بر روی میزان مصرف انرژی در گلخانه آب دریایی پرداخته شده است. شبکههای عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه برای مدلسازی مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار مناسبی برای این روش به دست آمد و برای ارزیابی عملکرد شبکه از آمارهای ریاضی درصد میانگین مطلق خطا، ریشه میانگین دوم خطا و توان دوم ضریب همبستگی استفاده شده است. روش موجود تطبیق خوبی با دادههای آزمایشگاهی دارد. با استفاده از شبکه بهینه ایجاد شده، تاثیر هر پارامتر بر میزان مصرف انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت گلخانهای با 125 متر عرض، 200 متر طول، ارتفاع اواپراتور برابر 4 متر و ضریب گذردهی 0/6 که دارای آب شیرین تولیدی 161/6 مترمکعب در روز و 1/558 کیلووات ساعت بر متر مکعب مصرف انرژی میباشد، به عنوان گلخانه آب دریایی بهینه معرفی شد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2987_729106a891c3cb02a2d0ba0cdf1d1222.pdf
2020-04-20
437
452
10.22060/mej.2018.14249.5822
گلخانه آب دریایی
آب شیرین کن
مصرف انرژی
شبکه عصبی مصنوعی
پرسپترون چند لایه
طالب
زارعی
talebzarei@gmail.com
1
دانشگاه هرمزگان
LEAD_AUTHOR
رضا
بهیاد
rezabehyad@gmail.com
2
شرکت گاز اهواز
AUTHOR
[1] F.A. Al-Sulaiman, M.I. Zubair, M. Atif, P. Gandhi- dasan, S.A. Al-Dini, M.A. Antar, Humidification de- humidification desalination system using parabolic trough solar air collector, Applied Thermal Engineer- ing, 75 (2015) 809-816.
1
[2] A. Giwa, H. Fath, S.W. Hasan, Humidification–de- humidification desalination process driven by pho- tovoltaic thermal energy recovery (PV-HDH) for small-scale sustainable water and power production, Desalination, 377 (2016) 163-171.
2
[3] M. Zamen, S. Soufari, S.A. Vahdat, M. Amidpour, M. Zeinali, H. Izanloo, H. Aghababaie, Experimental investigation of a two-stage solar humidification–de- humidification desalination process, Desalination, 332(1) (2014) 1-6.
3
[4] H. Sharon, K. Reddy, A review of solar energy driven desalination technologies, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41 (2015) 1080-1118.
4
[5] M. Zamen, M. Amidpour, M.R. Firoozjaei, A novel integrated system for fresh water production in green- house: Dynamic simulation, Desalination, 322 (2013) 52-59.
5
[6] A.M. Al-Ismaili, H. Jayasuriya, Seawater greenhouse in Oman: A sustainable technique for freshwater con- servation and production, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54 (2016) 653-664.
6
[7] M. Goosen, S. Sablani, C. Paton, J. Perret, A. Al-Nu- aimi, I. Haffar, H. Al-Hinai, W. Shayya, Solar energy desalination for arid coastal regions: development of a humidification–dehumidification seawater green- house, Solar energy, 75(5) (2003) 413-419.
7
[8] P. Davies, C. Paton, The seawater greenhouse and the watermaker condenser, in: Proc. HPC2004—3rd In- ternational Conference on Heat Powered Cycles, Lar- naca, Cyprus, 2004.
8
[9] J. Perret, A. Al-Ismaili, S. Sablani, Development of a humidification–dehumidification system in a quonset greenhouse for sustainable crop production in arid re- gions, Biosystems engineering, 91(3) (2005) 349-359.
9
[10] B. Dawoud, Y. Zurigat, B. Klitzing, T. Aldoss, G. Theodoridis, On the possible techniques to cool the condenser of seawater greenhouses, Desalination, 195(1) (2006) 119-140.
10
[11] H. Mahmoudi, S. Abdul-Wahab, M. Goosen, S. Sa- blani, J. Perret, A. Ouagued, N. Spahis, Weather data and analysis of hybrid photovoltaic–wind power gen- eration systems adapted to a seawater greenhouse desalination unit designed for arid coastal countries, Desalination, 222(1) (2008) 119-127.
11
[12] T. Tahri, S. Abdul-Wahab, A. Bettahar, M. Douani, H. Al-Hinai, Y. Al-Mulla, Simulation of the condenser of the seawater greenhouse: part I: theoretical devel- opment, Journal of thermal analysis and calorimetry, 96(1) (2009) 35-42.
12
[13] T. Tahri, M. Douani, S. Abdul-Wahab, M. Amoura, A. Bettahar, Simulation of the vapor mixture conden- sation in the condenser of seawater greenhouse using two models, Desalination, 317 (2013) 152-159.
13
[14] T. Tahri, M. Douani, M. Amoura, A. Bettahar, Study of influence of operational parameters on the mass condensate flux in the condenser of seawater green- house at Muscat, Oman, Desalination and Water Treatment, 57(30) (2016) 13930-13937.
14
[15] T. Zarei, R. Behyad, E. Abedini, Study on param- eters effective on the performance of a humidification- dehumidification seawater greenhouse using support vector regression, Desalination, 435 (2018) 235-245
15
[16] H. Mahmoudi, N. Spahis, M.F. Goosen, S. Sablani, S.A. Abdul-wahab, N. Ghaffour, N. Drouiche, Assess- ment of wind energy to power solar brackish water greenhouse desalination units: A case study from Al- geria, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13(8) (2009) 2149-2155.
16
[17] P.J. Kumar, Multilayer Perceptron Neural Network Based Immersive VR System for Cognitive Computer Gaming, in: Progress in Advanced Computing and In- telligent Engineering, Springer, 2018, pp. 91-102.
17
[18] J. Qiao, L. Wang, C. Yang, K. Gu, Adaptive Leven- berg-Marquardt Algorithm Based Echo State Network for Chaotic Time Series Prediction, IEEE Access, (2018).
18
[19] E.K. Chong, S.H. Zak, An introduction to optimiza- tion, John Wiley & Sons, 2013.
19
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر رژیم های همرفت طبیعی، ترکیبی و اجباری بر نرخ تبخیر از سطوح مواج آب
در این مطالعه با استفاده از اندازهگیریهای آزمایشگاهی در دامنه گستردهای از نسبت ارتفاع به دوره تناوب موج، دمای آب و سرعت هوا در حالتی که نسبت عدد گراشف به مربع عدد رینولدز بین 01/0 و 100 در نظر گرفته شده است، نرخ تبخیر در رژیمهای همرفت طبیعی، ترکیبی و اجباری با هم مقایسه شده است. نتایج اندازهگیری شده نرخ تبخیر برای سطوح مواج نشان میدهد که با افزایش سرعت هوا، نرخ تبخیر افزایش مییابد در حالیکه با افزایش نسبت ارتفاع به دوره تناوب موج، نرخ تبخیر رفتار متفاوتی را با تغییرات رژیم جریان همرفت نشان میدهد. در رژیم همرفت طبیعی، با افزایش نسبت ارتفاع به دوره تناوب موج، سطح تماس آب و هوا و القای آشفتگی به لایه مرزی بخار افزایش مییابد که این موضوع باعث افزایش نرخ تبخیر میشود و نسبتهای ارتفاع به دوره تناوب موج بالاتر از 15/0 متر بر ثانیه، باعث افزایش بیشتر نرخ تبخیر میگردد. در حالیکه در رژیمهای همرفت ترکیبی و اجباری، علاوه بر وجود مناطقی مشابه رژیم همرفت طبیعی که سبب افزایش نرخ تبخیر میشود در ترکیب خاصی از سرعت جریان هوا و پارامترهای سطح مواج، کاهش غیرمنتظره نرخ تبخیر دیده میشود.
https://mej.aut.ac.ir/article_3083_19104464c8b44afc5dc73da23ee0ab8b.pdf
2020-04-20
453
464
10.22060/mej.2018.14244.5821
امواج گرانشی
تبخیر
همرفت طبیعی
همرفت ترکیبی
همرفت اجباری
امین
جودت
amin.jodat@yahoo.com
1
استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه بجنورد
LEAD_AUTHOR
[1] J.H. Lienhard, A heat transfer textbook, Dover Publications, 2019.
1
[2] E. Sartori, A critical review on equations employed for the calculation of the evaporation rate from free water surfaces, Solar energy, 68(1) (2000) 77-89.
2
[3] J. Dalton, Experimental essays on the constitution of mixed gases; on the force of steam or vapor from water and other liquids in different temperatures, both in a Torricellian vacuum and in air; on evaporation and on the expansion of gases by heat, Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester, 5(2) (1802) 535-602.
3
[4] H.-J. Steeman, C. T’Joen, M. Van Belleghem, A. Janssens, M. De Paepe, Evaluation of the different definitions of the convective mass transfer coefficient for water evaporation into air, International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(15-16) (2009) 3757-3766.
4
[5] M. Moghiman, Experimental investigation of water evaporation in indoor swimming pools, International Journal of Heat and Technology, (2007).
5
[6] M. Moghiman, A. Jodat, Effect of air velocity on water evaporation rate in indoor swimming pools, Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of the ISME, (2007).
6
[7] A. Jodat, M. Moghiman, M. Anbarsooz, Experimental comparison of the ability of Dalton based and similarity theory correlations to predict water evaporation rate in different convection regimes, Heat and Mass Transfer, 48(8) (2012) 1397-1406.
7
[8] Jodat, M. Moghiman, G. Shirkhani, An experimental investigation on the effects of surface gravity waves on the water evaporation rate in different air flow regimes, Heat and Mass Transfer, 49(12) (2013) 1823-1830.
8
[9] J.-H. Jang, W.-M. Yan, Mixed convection heat and mass transfer along a vertical wavy surface, International Journal of Heat and Mass Transfer, 47(3) (2004) 419-428.
9
[10] S. Kuhn, P.R. von Rohr, Experimental investigation of mixed convective flow over a wavy wall, International Journal of Heat and Fluid Flow, 29(1) (2008) 94-106.
10
[11] E.J. Hopfinger, S. Das, Mass transfer enhancement by capillary waves at a liquid–vapor interface, Experiments in fluids, 46(4) (2009) 597-605.
11
[12] M. Al-Shammiri, Evaporation rate as a function of water salinity, Desalination, 150(2) (2002) 189-203.
12
[13] C.C. Easterbrook, A study of the effects of waves on evaporation from free water surfaces, US Bureau of Reclamation, 1969.
13
[14] S. Das, E.J. Hopfinger, Mass transfer enhancement by gravity waves at a liquid–vapour interface, International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(5- 6) (2009) 1400-1411.
14
[15] G. Vazquez-Una, F. Chenlo-Romero, M. Sanchez- Barral, V. Perez-Munuzuri, Mass transfer enhancement due to surface wave formation at a horizontal gas– liquid interface, Chemical engineering science, 55(23) (2000) 5851-5856.
15
[16] R. Roberts, H.-C. Chang, Wave-enhanced interfacial transfer, Chemical Engineering Science, 55(6) (2000) 1127-1141.
16
[17] S. Pretot, B. Zeghmati, P. Caminat, Influence of surface roughness on natural convection above a horizontal plate, Advances in Engineering Software, 31(10) (2000) 793-801.
17
[18] N. Reul, H. Branger, J.-P. Giovanangeli, Air flow separation over unsteady breaking waves, Physics of Fluids, 11(7) (1999) 1959-1961.
18
[19] H. Massaldi, J. Gottifredi, J. Ronco, Effect of interfacial waves on mass transfer during evaporation of water from a free surface, Lat. Am. J. Chem. Eng. Appl. Chem, 6 (1976) 161-170.
19
[20] D.W. Harms, The effect of wind and wave characteristics on evaporation, Michigan State University. Department of Civil and Environmental Engineering, 1987.
20
[21] M.M. Shah, Improved method for calculating evaporation from indoor water pools, Energy and Buildings, 49 (2012) 306-309.
21
ORIGINAL_ARTICLE
حل تحلیلی معادلات حاکم بر انتقال حرارت و رطوبت درمحیط متخلخل موئینه با شرط مرزی دیریشله
در این تحقیق معادلات کوپل یک بعدی انتقال رطوبت و حرارت در محیط متخلخل به روش تحلیلی، حل و بررسی شده است. این معادلات به دستگاه معادلات لوییکف معروف است. این دستگاه معادلات دارای مشتقات جزئی به صورت کوپل و ناهمگن بوده که با فرض عدم وابستگی ضرایب معادلات به مکان، زمان و متغیرهای وابسته، بصورت خطی در نظر گرفته میشوند. در روش ابتکاری ارائه شده در این مطالعه، با توجه به کوپلینگ معادلات حاکم، ابتدا با فرض دستگاه معادلات مستقل از هم، جواب عمومی معادلات با استفاده از روش جداسازی متغیرها بدست میآید. سپس با در نظر گرفتن معادلات کوپل با استفاده از تبدیل لاپالس جوابهای خصوصی معادلات به دست آمده است. در این پژوهش تاثیر ضرایب بیبعد همچون عدد لوییکف، عدد فوریه و ضریب تغییر فاز بر میزان انتقال حرارت و رطوبت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر تاثیر عدد لوییکف بر میزان کوپلینگ معادلات انتقال حرارت و رطوبت در جسم متخلخل موئینه میباشد. همچنین نتایج حاکی از وابستگی بسیار ناچیز ضریب تغییر فاز بر انتقال رطوبت است که این نتیجه در تحقیقات صورت گرفته توسط لوییکف نیز مطرح شده است.
https://mej.aut.ac.ir/article_3071_c82edce91001d783eed86a90fade369e.pdf
2020-04-20
465
476
10.22060/mej.2018.13372.5615
محیط متخلخل
انتقال حرارت
انتقال جرم
معادلات ناهمگن
شرط مرزی دیریشله
حمیدرضا
نظیف
nazif@eng.ikiu.ac.ir
1
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] A. V. Luikov, Y. A. Mikhailov, Theory of energy and mass Transfer, Pergamon Press, 1966.
1
[2] A.V. Luikov, Heat and mass transfer in capillary- porous bodies, Pergamon Press,Oxford, 233– 303,1966
2
[3] M.D. Mikhailov, M.N. Özisik, Unified Analysis and Solutions of Heat and Mass Diffusion, Wiley, 1984.
3
[4] P.D.C. Lobo, M.D. Mikhailov, M.N. Özisik, On the complex eigenvalues of Luikov system of equations, Drying Technology 5 (2) 273–286,1984.
4
[5] R.N. Pandey, S.K. Srivastava, M.D. Mikhailov, Solutions of Luikov equations of heat and mass transfer in capillary porous bodies through matrix calculus: a new approach, International journal of heat and mass transfer 42 (14( 2649–2660, 1999.
5
[6] Ribeiro, J. W., R. M. Cotta, and M. D. Mikhailov. "Integral transform solution of Luikov's equations for heat and mass transfer in capillary porous media." International journal of heat and mass transfer 36, no. 18 4467-4475,1993.
6
[7] M. Qin, R. Belarbi, A. Aït-Mokhtar, A. Seigneurin, An analytical method to calculate the coupled heat and moisture transfer in building materials, International Communications in Heat and Mass Transfer, 33 (3( 39–48,2006.
7
[8] Liu, Jen Y., and Cheng Shun. "Solutions of Luikov equations of heat and mass transfer in capillary- porous bodies." International Journal of Heat and Mass Transfer 34, no. 7: 1747-1754,1991.
8
[9] R.W Lewis, W. J. Ferguson, A partially nonlinear finite element analysis of heat and mass transfer in a capillary-porous body under the influence of a pressure gradient, Applied mathematical modelling, 17, 15-24,1993.
9
[10] Comini, G., and R. W. Lewis. "A numerical solution of two-dimensional problems involving heat and mass transfer." International journal of heat and mass transfer 19, no. 12 : 1387-1392, 1976.
10
[11] Zhang, Hongwei, and Qingying Hu. "Analytical Solutions to Coupled Partial Differential Equations Governing Heat and Mass Transfer During Food Drying." Advances in Information Sciences and Service Sciences 5, no. 5 : 387,2013.
11
[12] Dantas, L. B., H. R. B. Orlande, and R. M. Cotta. "Estimation of dimensionless parameters of Luikov's system for heat and mass transfer in capillary porous media." International Journal of Thermal Sciences 41, no. 3: 217-227,2012.
12
[13] Santos, MJ Nascimento, João MPQ Delgado, Antonio Gilson Barbosa de Lima, and I. R. Oliveira. "Liquid injection molding process in the manufacturing of fibrous composite materials: Theory, advanced modeling and engineering applications." In Transport Phenomena in Multiphase Systems, pp. 251-272. Springer, Cham, 2018.
13
[14] Yu, Chenxu, and Joseph Irudayaraj. "Multiplex biosensor using gold nanorods." Analytical chemistry 79, no. 2: 572-579, 2007.
14
[15] Yang, Yanmei, Qing Shao, Renren Deng, Chao Wang, Xue Teng, Kai Cheng, Zhen Cheng et al. "In vitro and in vivo uncaging and bioluminescence imaging by using photocaged upconversion nanoparticles." Angewandte Chemie International Edition 51, no. 13: 3125-3129, 2012.
15
[16] D. Kulasiri, I. Woodhead, Analytical solutions to coupled partial differential equations governing heat and moisture transfer, Hindawi publishing corporation, Mathematical problems in engineering, 2005:3 (2005( 275–291.
16
[17] Volpicelli, Giovanni, Mahmoud Elbarbary, Michael Blaivas, Daniel A. Lichtenstein, Gebhard Mathis, Andrew W. Kirkpatrick, Lawrence Melniker et al. "International evidence-based recommendations for point-of-care lung ultrasound." Intensive care medicine 38, no. 4 577-591,2012.
17
ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی سهبعدی جریان گاز هلیم در چاهگرماییآلومینیومی با میکروکانالهای مستطیلی در رژیم جریان لغزشی
در کار حاضر، برای اولین بار، جریان گاز هلیم در یک چاه گرمایی آلومینیومی با میکروکانالهای مستطیلی شکل، با لحاظ کردن انتقال حرارت توأمان در بخش سیال و جامد و در نظر گرفتن شرط مرزی سرعت لغزشی و پرش دمایی، مورد بررسی عددی قرار گرفته است. در این پژوهش جریان گاز در محدوده عدد نادسن بین0/006 و 0/048 و با اعمال شار حرارتی 500 وات بر مترمربع به کف چاه درنظر گرفته شده است. معادلات حاکم بر جریان با استفاده از طرح بالا دست مرتبه دوم گسستهسازی شده و به کمک الگوریتم کاپلد در نرمافزار تجاری انسیس-فلوئنت حل شدهاند. نتایج نشان میدهد با افزایش نسبت فشار ورودی به خروجی عدد نادسن ورودی و محلی کاهش مییابد. همچنین با افزایش عدد نادسن ورودی عدد پوازی محلی کاهش مییابد. اضافه براین، با افزایش عدد نادسن ورودی )کاهش نسبت فشار( عدد ناسلت متوسط ابتدا کاهش و سپس افزایش مییابد؛ در این خصوص با افزایش عدد نادسن از 0/006 به 0/024عدد ناسلت متوسط 54/40 %کاهش و با افزایش عدد نادسن از 0/024 به 0/048 عدد ناسلت متوسط 5/42 %افزایش مییابد. با افزایش عدد نادسن مقاومت حرارتی پیوسته افزایش مییابد به طوریکه با افزایش عدد نادسن از 0/006 به 0/048 مقاومت حرارتی 966/34 %افزایش مییابد. همچنین با افزایش عدد نادسن ورودی، اثرات لغزش جریان افزوده شده و ضرایب لغزش و پرش دما افزایش مییابد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2791_938ffd48bd5553a2d4ef15d7cd51db8e.pdf
2020-04-20
477
492
10.22060/mej.2018.13345.5604
گاز هلیم
چاهگرمایی
میکروکانال
عدد ناسلت
عدد نادسن:جریان لغزشی
احمدرضا
رحمتی
ar_rahmati@kashanu.ac.ir
1
دانشگاه کاشان*مکانیک
LEAD_AUTHOR
مجتبی
سپهرنیا
msepehr_91@yahoo.com
2
دانشگاه شهاب دانش
AUTHOR
[1] S. Kandlikar, S. Garimella, D. Li, S. Colin, M.R. King, Heat transfer and fluid flow in minichannels and microchannels, elsevier, 2005.
1
[2] X. Zhu, Q. Liao, Heat transfer for laminar slip flow in a microchannel of arbitrary cross section with complex thermal boundary conditions, Applied Thermal Engineering, 26(11-12) (2006) 1246-1256.
2
[3] K. Hooman, Entropy generation for microscale forced convection: effects of different thermal boundary conditions, velocity slip, temperature jump, viscous dissipation, and duct geometry, International Communications in Heat and Mass Transfer, 34(8) (2007) 945-957.
3
[4] H.M. Hettiarachchi, M. Golubovic, W.M. Worek, W. Minkowycz, Three-dimensional laminar slip-flow and heat transfer in a rectangular microchannel with constant wall temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer, 51(21) (2008) 5088-5096.
4
[5] M. Shojaeian, S.A.R. Dibaji, Three-dimensional numerical simulation of the slip flow through triangular microchannels, International Communications in Heat and Mass Transfer, 37(3) (2010) 324-329.
5
[6] E.M. Languri, K. Hooman, Slip flow forced convection in a microchannel with semi-circular cross-section, International Communications in Heat and Mass Transfer, 38(2) (2011) 139-143.
6
[7] M. Barkhordari, S.G. Etemad, Numerical study of slip flow heat transfer of non-Newtonian fluids in circular microchannels, International Journal of Heat and Fluid Flow, 28(5) (2007) 1027-1033.
7
[8] M. Shojaeian, A. Koşar, Convective heat transfer and entropy generation analysis on Newtonian and non- Newtonian fluid flows between parallel-plates under slip boundary conditions, International Journal of Heat and Mass Transfer, 70 (2014) 664-673.
8
[9] A. Karimipour, New correlation for Nusselt number of nanofluid with Ag/Al2O3/Cu nanoparticles in a microchannel considering slip velocity and temperature jump by using lattice Boltzmann method, International Journal of Thermal Sciences, 91 (2015) 146-156.
9
[10] A. Xu, K. Ooti, N. Wong, W. Choi, Experimental investigation of flow friction for liquid flow in microchannels, International Communications in Heat and Mass Transfer, 27(8) (2000) 1165-1176.
10
[11] W. Qu, I. Mudawar, Experimental and numerical study of pressure drop and heat transfer in a single- phase micro-channel heat sink, International Journal of Heat and Mass Transfer, 45(12) (2002) 2549-2565.
11
[12] S. Reynaud, F. Debray, J.-P. Franc, T. Maitre, Hydrodynamics and heat transfer in two-dimensional minichannels, International journal of heat and mass transfer, 48(15) (2005) 3197-3211.
12
[13] T.-M. Jeng, S.-C. Tzeng, Pressure drop and heat transfer of square pin-fin arrays in in-line and staggered arrangements, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(11) (2007) 2364-2375.
13
[14] T. John, B. Mathew, H. Hegab, Characteristic Study on the Optimization of Pin-Fin Micro Heat Sink, in: Proceedings of the ASME 2009 International Mechanical Engineering Congress & Exposition IMECE2009-11816, 2009, pp. 1-8.
14
[15] R. Chein, J. Chen, Numerical study of the inlet/ outlet arrangement effect on microchannel heat sink performance, International Journal of Thermal Sciences, 48(8) (2009) 1627-1638.
15
[16] B.A. Jasperson, Y. Jeon, K.T. Turner, F.E. Pfefferkorn, W. Qu, Comparison of micro-pin-fin and microchannel heat sinks considering thermal-hydraulic performance and manufacturability, IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, 33(1) (2010) 148-160.
16
[17] M.K. Moharana, G. Agarwal, S. Khandekar, Axial conduction in single-phase simultaneously developing flow in a rectangular mini-channel array, International Journal of Thermal Sciences, 50(6) (2011) 1001-1012.
17
[18] A.J. Shkarah, M.Y.B. Sulaiman, M.R.B.H. Ayob, H. Togun, A 3D numerical study of heat transfer in a single-phase micro-channel heat sink using graphene, aluminum and silicon as substrates, International Communications in Heat and Mass Transfer, 48 (2013) 108-115.
18
[19] M. Sepehrnia. Three Dimensional Numerical Investigation Of Nanofluid Flow And Heat Transfer In Trapezoidal Micro Channels With Different Inlet/ Outlet Arrangements. MSc. Thesis. University of Kashan, 2015 (in Persian).
19
[20] H. Khorasanizadeh, M. Sepehrnia, Effects of different inlet/outlet arrangements on performance of a trapezoidal porous microchannel heat sink, Modares Mechanical Engineering, 16(8) (2016) 269-280 (in Persian).
20
[21] H. Khorasanizadeh, M. Sepehrnia, R. Sadeghi, Three dimensional investigations of inlet/outlet arrangements and nanofluid utilization effects on a triangular microchannel heat sink performance, Modares Mechanical Engineering, 16(12) (2017) 27-38 (in Persian).
21
[22] H. Khorasanizadeh, M. Sepehrnia, R. Sadeghi, "Investigation of nanofluid flow field and conjugate heat transfer in a MCHS with four different arrangements", Amirkabir Journal of Mechanical Engineering, 51(2) (2019) 113-116 (in Persian).
22
[23] M. Sepehrnia. Three Dimensional Numerical Investigation Of Nanofluid Flow And Heat Transfer In Trapezoidal Micro Channels With Different Inlet/ Outlet Arrangements. MSc. Thesis. University of Kashan, 2015 (in Persian).
23
[24] T.L. Bergman, F.P. Incropera, Fundamentals of heat and mass transfer, John Wiley & Sons, 2011.
24
[25] R.J. Phillips, Microchannel Heat Sinks, Lincoln Laboratory Journal, 1(1) (1988).
25
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل اثر مولد ورتکس بر عملکرد مبدل حرارتی اعوجاجی در جریان مغشوش نانوسیال تحت جریان مغناطیسی
مروزه در صنعت بهبود عملکرد و بهبود مصرف انرژی سامانههای حرارتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از میدان مغناطیسی، موج دار کردن مبدل و استفاده از ذرات نانو روشهای نوینی است که برای بهبود عملکرد سیستمهای حرارتی حاوی جریان سیال کاربردی میباشد. گردابههای جریانی که به وسیلهی تراشههای بیرون آمده و یا زائدههایی همچون پره یا بالچه تشکیل میگردند در بهبود پدیده انتقال حرارت بسیار موثرند. در این تحقیق به بررسی و مقایسه اثر کاربرد میدان مغناطیسی و مولد ورتکس بر میدان جریان و انتقال حرارت در جابهجایی اجباری بهصورت تکی و همزمان درون مبدلحرارتی اعوجاجی پرداخته شده است. برای این منظور مبدل حرارتی اعوجاجی در هندسههای مختلف مولد ورتکس تحت میدان مغناطیسی در اعداد هارتمن و رینولدز مختلف نانوسیال شبیهسازی شده است. در این تحقیق جریان تراکم ناپذیر با استفاده از معادلات حاکم شبیه سازی شده است. دستگاه معادلات غیر خطی حاکم، با استفاده از حلگر فشار مبنا ی نرم افزار فلوئنت و بر اساس روش حجم محدود به صورت صریح حل شدهاند. نتایج نشان میدهند که با افزایش عدد رینولدز مقدار عدد ناسلت و ضریب اصطکاک به ترتیب افزایش و کاهش مییابد. همچنین با افزایش عدد هارتمن عدد ناسلت افزایش و ضریب اصطکاک کاهش مییابد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2931_7c7f34e914f363b69ef4e60b4e24e3e7.pdf
2020-04-20
493
508
10.22060/mej.2018.13975.5767
بهبود انتقال حرارت
مولد ورتکس
جریان مغشوش
مبدل حرارتی اعوجاجی
علی اکبر
عباسیان آرانی
abbasian@kashanu.ac.ir
1
دانشیار مهندسی مکانیک
دانشکده مهندسی مکانیک
دانشگاه کاشان
کاشان
ایران
LEAD_AUTHOR
سیاوش
غلامی قلعه ناظری
s.gholami.mail@gmail.com
2
گروه حرارت و سیالات - دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه کاشان - کاشان - ایران
AUTHOR
[1] H. Heidary, M. Kermani, Effect of nano-particles on forced convection in sinusoidal-wall channel, International Communications in Heat and Mass Transfer, 37(10) (2010) 1520-1527.
1
[2] C.-C. Wang, C.-K. Chen, Forced convection in a wavy-wall channel, International Journal of Heat and Mass Transfer, 45(12) (2002) 2587-2595.
2
[3] L. Goldstein, E. Sparrow, Heat/mass transfer characteristics for flow in a corrugated wall channel, ASME, Transactions, Series C-Journal of Heat Transfer, 99 (1977) 187-195.
3
[4] T. Rush, T. Newell, A. Jacobi, An experimental study of flow and heat transfer in sinusoidal wavy passages, International Journal of Heat and Mass Transfer, 42(9) (1999) 1541-1553.
4
[5] M. Ahmed, N. Shuaib, M. Yusoff, Numerical investigations on the heat transfer enhancement in a wavy channel using nanofluid, International Journal of Heat and Mass Transfer, 55(21) (2012) 5891-5898.
5
[6] L. Gong, K. Kota, W. Tao, Y. Joshi, Parametric numerical study of flow and heat transfer in microchannels with wavy walls, Journal of Heat Transfer, 133(5) (2011) 051702.
6
[7] A.K. Santra, S. Sen, N. Chakraborty, Study of heat transfer due to laminar flow of copper-water nanofluid through two isothermally heated parallel plates, International Journal of Thermal Sciences, 48(2) (2009) 391-400.
7
[8] G. Fabbri, Heat transfer optimization in corrugated wall channels, International Journal of Heat and Mass Transfer, 43(23) (2000) 4299-4310.
8
[9] G. Fabbri, R. Rossi, Analysis of the heat transfer in the entrance region of optimised corrugated wall channel, International Communications in Heat and Mass Transfer, 32(7) (2005) 902-912.
9
[10] A. Guzman, C. Amon, Dynamical flow characterization of transitional and chaotic regimes in converging–diverging channels, Journal of Fluid Mechanics, 321 (1996) 25-57.
10
[11] Guzmán, C. Amon, Transition to chaos in converging– diverging channel flows: Ruelle–Takens–Newhouse scenario, Physics of Fluids, 6(6) (1994) 1994-2002.
11
[12] Tashtoush, M. Al-Odat, Magnetic field effect on heat and fluid flow over a wavy surface with a variable heat flux, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 268(3) (2004) 357-363.
12
[13] S. Parvin, N. Hossain, Finite element simulation of MHD combined convection through a triangular wavy channel, International Communications in Heat and Mass Transfer, 39(6) (2012) 811-817.
13
[14] Celik, Solution of magnetohydrodynamic flow in a rectangular duct by Chebyshev collocation method, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 66(10) (2011) 1325-1340.
14
[15] A. Joardar, A. Jacobi, Heat transfer enhancement by winglet-type vortex generator arrays in compact plain- fin-and-tube heat exchangers, International Journal of Refrigeration, 31(1) (2008) 87-97.
15
[16] M. Gentry, A. Jacobi, Heat transfer enhancement by delta-wing vortex generators on a flat plate: vortex interactions with the boundary layer, Experimental Thermal and Fluid Science, 14(3) (1997) 231-242.
16
[17] T.-Y. Chen, H. Shu, Flow structures and heat transfer characteristics in fan flows with and without delta- wing vortex generators, Experimental Thermal and Fluid Science, 28(4) (2004) 273-282.
17
[18] İ. KOTCİOĞLU, T. Ayhan, H. Olgun, B. AYHAN, Heat transfer and flow structure in a rectangular channel with wing-type vortex generator, Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 22(3) (1998) 185-196.
18
[19] P.A. Sanders, K.A. Thole, Effects of winglets to augment tube wall heat transfer in louvered fin heat exchangers, International Journal of Heat and Mass Transfer, 49(21) (2006) 4058-4069.
19
[20] J.-S. Leu, Y.-H. Wu, J.-Y. Jang, Heat transfer and fluid flow analysis in plate-fin and tube heat exchangers with a pair of block shape vortex generators, International Journal of Heat and Mass Transfer, 47(19) (2004) 4327-4338.
20
[21] Y.-H. Zhang, L.-B. Wang, F. Ke, Y. Su, S. Gao, The effects of span position of winglet vortex generator on local heat/mass transfer over a three-row flat tube bank fin, Heat and Mass Transfer, 40(11) (2004) 881-891.
21
[22] S.-Y. Yoo, D.-S. Park, M.-H. Chung, S.-Y. Lee, Heat transfer enhancement for fin-tube heat exchanger using vortex generators, Journal of Mechanical Science and Technology, 16(1) (2002) 109-115.
22
[23] Allison, B. Dally, Effect of a delta-winglet vortex pair on the performance of a tube–fin heat exchanger, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(25) (2007) 5065-5072.
23
[24] J.M. Jalil, H.K. Abdulla, A.H. Yusuf, Effect of winglet shape on heat transfer from heated cylinder in cross flow, Engineering Sciences, 17(2) (2006).
24
[25] A. Joardar, A.M. Jacobi, Heat transfer enhancement by winglet-type vortex generator arrays in compact plain-fin-and-tube heat exchangers, International Journal of Refrigeration, 31(8) (2008) 87-97.
25
[26] K.M. Kwak, K. Torii, K. Nishino, Heat transfer and pressure loss penalty for the number of tube rows of staggered finned-tube bundles with a single transverse row of winglets, International Journal of Heat and Mass Transfer, 46(1) (2003) 175-80.
26
[27] L.H. Tang, M. Zeng, Q.W. Wang, Experimental and numerical investigation on air-side performance of fin-and-tube heat exchangers with various fin patterns, Experimental Thermal and Fluid Science, 33(5) (2009) 818-27.
27
[28] M. Hemmat Esfe, P.M. Behbahani, A.A. Abbasian Arani, M.R. Sarlak, Thermal conductivity enhancement of SiO2–MWCNT (85: 15%)–EG hybrid nanofluids, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 128 (1) (2016) 249-258.
28
[29] A.A. Abbasian Arani, H. Aberoumand, S. Aberoumand, A.J. Moghaddam, M. Dastanian, An empirical investigation on thermal characteristics and pressure drop of Ag-oil nanofluid in concentric annular tube, Heat and Mass Transfer, 52 (8) (2016), 1693-1706.
29
[30] M. Hemmat Esfe, R. Karimpour, A.A. Abbasian Arani, J. Shahram, Experimental investigation on non-Newtonian behavior of Al2O3-MWCNT/5W50 hybrid nano-lubricant affected by alterations of temperature, concentration and shear rate for engine applications, International Communications in Heat and Mass Transfer, 82 (2017) 97-102.
30
[31] M. Hemmat Esfe, H. Rostamian, A. Shabani- samghabadi, A. A. Abbasian Arani, Application of three-level general factorial design approach for thermal conductivity of MgO/water nanofluids, Applied Thermal Engineering, 127 (2017) 1194-1199.
31
[32] M. Hemmat Esfe, H. Hajmohammad, R. Moradi, A.A. Abbasian Arani, Multi-objective optimization of cost and thermal performance of double walled carbon nanotubes/water nanofluids by NSGA-II using response surface method, Applied Thermal Engineering, 112 (2017) 1648-1657.
32
[33] M. Hemmat Esfe, M. Rejvani, R.o Karimpour, A.A. Abbasian Arani, Estimation of thermal conductivity of ethylene glycol-based nanofluid with hybrid suspensions of SWCNT–Al2O3 nanoparticles by correlation and ANN methods using experimental data, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 128(3) (2017) 1359–1371.
33
[34] A.A. Abbasian Arani, J. Amani, M. Hemmat Esfe, Numerical simulation of mixed convection flows in a square double lid-driven cavity partially heated using nanofluid, JOURNAL OF NANOSTRUCTURES 2 (3) (2012) 301-311.
34
[35] M. Hemmat Esfe, M.H. Hajmohammad, P. Razi, M.R.H. Ahangar, A.A. Abbasian Arani, The optimization of viscosity and thermal conductivity in hybrid nanofluids prepared with magnetic nanocomposite of nanodiamond cobalt-oxide (ND- Co3O4) using NSGA-II and RSM, International Communications in Heat and Mass Transfer 79 (2016) 128-134.
35
[36] M. Hemmat Esfe, A.A. Abbasian Arani, A.H. Niroumand, W.M. Yan, A. Karimipour, Mixed convection heat transfer from surface-mounted block heat sources in a horizontal channel with nanofluids, International Journal of Heat and Mass Transfer, 89 (2015) 783-791.
36
[37] N.S. Akbar, A.W. Butt, Carbon nanotubes analysis for the peristaltic flow in curved channel with heat transfer, Applied Mathematics and Computation, 259 (2015) 231-241.
37
[38] S. Nadeem, I. Shahzadi, Mathematical analysis for peristaltic flow of two phase nanofluid in a curved channel, Communications in Theoretical Physics, 64(5) (2015) 547.
38
[39] S. Noreen, M. Qasim, Z. Khan, MHD pressure driven flow of nanofluid in curved channel, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 393 (2015) 490-497.
39
[40] S. Shehzad, F. Abbasi, T. Hayat, F. Alsaadi, G. Mousa, Peristalsis in a curved channel with slip condition and radial magnetic field, International Journal of Heat and Mass Transfer, 91 (2015) 562-569.
40
[41] M. Fakour, A. Vahabzadeh, D. Ganji, Study of heat transfer and flow of nanofluid in permeable channel in the presence of magnetic field, Propulsion and Power Research, 4(1) (2015) 50-62.
41
[42] A. Dogonchi, M. Alizadeh, D. Ganji, Investigation of MHD Go-water nanofluid flow and heat transfer in a porous channel in the presence of thermal radiation effect, Advanced Powder Technology, 28(7) (2017) 1815-1825.
42
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تجربی انتقال حرارت جریان نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم در لولههای مارپیچ میکروفیندار
بهبود انتقال حرارت در مبدلهای حرارتی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در مقاله حاضر، روشهای غیرفعال بهبود انتقال حرارت با استفاده از لولههای مارپیچ میکروفیندار و نانوسیال به صورت تجربی مطالعه شده است. در این کار تجربی جریان سیال و انتقال حرارت نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم برای کسر حجمیهای 0 ،0/5 و 1 در لوله میکروفیندار مارپیچ شده با دو قطر متفاوت کویل مارپیچ و دو زاویه مارپیچ میکروفین 18 و 25 درجه در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله مارپیچ برای عدد دین در محدوده 500 تا 4000 مطالعه شده است. ضریب انتقال حرارت سمت لوله مارپیچ با استفاده از روش ویلسون پلات اندازهگیری شده است. روابط تجربی نیز بر اساس نتایج بدست آمده بر حسب عدد دین، زاویه مارپیچ فین، ارتفاع فین و کسر حجمی نانوسیال ارائه شدهاند. بر اساس نتایج تجربی با میکروفیندار کردن لوله مارپیچ و افزایش زاویه میکروفین و استفاده از نانوسیال انتقال حرارت و افت فشار افزایش مییابد.
https://mej.aut.ac.ir/article_2927_735176d34531f4495e66b25e3bcb3e1e.pdf
2020-04-20
509
524
10.22060/mej.2018.13989.5773
مطالعه تجربی؛ لوله میکروفین دار داخلی؛ لوله کویل شده؛ روش ویلسون پلات؛ انتقال حرارت
افت فشار
مجید
دستمالچی
majid.dastmalchi@gmail.com
1
کاشان-بلوار قطب راوندی-دانشگاه کاشان
LEAD_AUTHOR
قنبرعلی
شیخ زاده
sheikhz@kashanu.ac.ir
2
دانشگاه کاشان
AUTHOR
علی
عارف منش
arefmanesh@kashanu.ac.ir
3
کاشان*مهندسی مکانیک
AUTHOR
[1] D.H. Han, K.J. Lee, Single-phase heat transfer and flow characteristics of micro-fin tubes, Applied Thermal Engineering, 25(11-12) (2005) 1657-1669.
1
[2] P. Naphon, P. Sriromruln, Single-phase heat transfer and pressure drop in the micro-fin tubes with coiled wire insert, International Communications in Heat and Mass Transfer, 33(2) (2006) 176-183.
2
[3] X.W. Li, J.A. Meng, Z.X. Li, Experimental study of single-phase pressure drop and heat transfer in a micro-fin tube, Experimental Thermal and Fluid Science, 32(2) (2007) 641-648.
3
[4] G.J. Zdaniuk, L.M. Chamra, P.J. Mago, Experimental determination of heat transfer and friction in helically- finned tubes, Experimental Thermal and Fluid Science, 32(3) (2008) 761-775.
4
[5] M. Siddique, M. Alhazmy, Experimental study of turbulent single-phase flow and heat transfer inside a micro-finned tube, International Journal of Refrigeration, 31(2) (2008) 234-241.
5
[6] S.F. AI-Fahed, Z.H. Ayub, A.M. AI-Marafie, B.M. Soliman, Heat Transfer and Pressure Drop in a Tube with Internal Microfins under Turbulent Water Flow Conditions, Experimental Thermal and Fluid Science, (1993).
6
[7] J.B. Copetti, M.H. Macagnan, D. de Souza, R.D.C. Oliveski, Experiments with micro-fin tube in single phase, International Journal of Refrigeration, 27(8) (2004) 876-883.
7
[8] V. Gnielinski, New equations for heat and mass transfer in the turbulent flow in pipes and channels, NASA STI/recon technical report A, 75 (1975) 8-16.
8
[9] G.J. Zdaniuk, L. Rogelio, L.M. Chamra, Linear Correlation of Heat Transfer and Friction in Helically-Finned Tubes Using Five Simple Groups of Parameters, Int. J. Heat Mass Transfer, 51 (2008) 3548-3555.
9
[10] P. Bharadwaj, A.D. Khondge, A.W. Date, Heat transfer and pressure drop in a spirally grooved tube with twisted tape insert, International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(7-8) (2009) 1938-1944.
10
[11] Ö. Ağra, H. Demir, Ş.Ö. Atayılmaz, F. Kantaş, A.S. Dalkılıç, Numerical investigation of heat transfer and pressure drop in enhanced tubes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 38(10) (2011) 1384-1391.
11
[12] P. JASINSKI, Numerical Study of Friction Factor and Heat Transfer Characteristics for Single-Phase Turbulent Flow in Tubes with Helical Micro-Fins, Archive of Mechanical Engineering, (2012).
12
[13] M.A. Akhavan-Behabadi, F. Hekmatipour, S.M. Mirhabibi, B. Sajadi, An empirical study on heat transfer and pressure drop properties of heat transfer oil-copper oxide nanofluid in microfin tubes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 57 (2014) 150-156.
13
[14] A. Celen, A.S. Dalkilic, S. Wongwises, Experimental analysis of the single phase pressure drop characteristics of smooth and microfin tubes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 46 (2013) 58-66.
14
[15] Celen, N. Kayaci, A. Çebi, H. Demir, A.S. Dalkılıç, S. Wongwises, Numerical investigation for the calculation of TiO2–water nanofluids' pressure drop in plain and enhanced pipes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 53 (2014) 98-108.
15
[16] M.M. Derakhshan, M.A. Akhavan-Behabadi, S.G. Mohseni, Experiments on mixed convection heat transfer and performance evaluation of MWCNT– Oil nanofluid flow in horizontal and vertical microfin tubes, Experimental Thermal and Fluid Science, 61 (2015) 241-248.
16
[17] W.T. Ji, A.M. Jacobi, Y.L. He, W.Q. Tao, Summary and evaluation on single-phase heat transfer enhancement techniques of liquid laminar and turbulent pipe flow, International Journal of Heat and Mass Transfer, 88 (2015) 735-754.
17
[18] G.-D. He, X.-M. Fang, T. Xu, Z.-G. Zhang, X.- N. Gao, Forced convective heat transfer and flow characteristics of ionic liquid as a new heat transfer fluid inside smooth and microfin tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer, 91 (2015) 170-177.
18
[19] F. Hekmatipour, M.A. Akhavan-Behabadi, B. Sajadi, Combined free and forced convection heat transfer of the copper oxide-heat transfer oil )CuO-HTO( nanofluid inside horizontal tubes under constant wall temperature, Applied Thermal Engineering, 100 (2016) 621-627.
19
[20] T.H. Ko, Thermodynamic analysis of optimal curvature ratio for fully developed laminar forced convection in a helical coiled tube with uniform heat flux, International Journal of Thermal Sciences, 45(7) (2006) 729-737.
20
[21] H. Shokouhmand, M.R. Salimpour, Optimal Reynolds number of laminar forced convection in a helical tube subjected to uniform wall temperature, International Communications in Heat and Mass Transfer, 34(6) (2007) 753-761.
21
[22] J.S. Jayakumar, S.M. Mahajani, J.C. Mandal, P.K. Vijayan, R. Bhoi, Experimental and CFD estimation of heat transfer in helically coiled heat exchangers, Chemical Engineering Research and Design, 86(3) (2008) 221-232.
22
[23] H. Shokouhmand, M.R. Salimpour, M.A. Akhavan- Behabadi, Experimental investigation of shell and coiled tube heat exchangers using wilson plots, International Communications in Heat and Mass Transfer, 35(1)(2008) 84-92.
23
[24] M.R. Salimpour, Heat transfer coefficients of shell and coiled tube heat exchangers, Experimental Thermal and Fluid Science, 33(2) (2009) 203-207.
24
[25] N. Ghorbani, H. Taherian, M. Gorji, H. Mirgolbabaei, Experimental study of mixed convection heat transfer in vertical helically coiled tube heat exchangers, Experimental Thermal and Fluid Science, 34(7) (2010) 900-905.
25
[26] M. Fakoor-Pakdaman, M.A. Akhavan-Behabadi, P. Razi, An empirical study on the pressure drop characteristics of nanofluid flow inside helically coiled tubes, International Journal of Thermal Sciences, 65 (2013) 206-213.
26
[27] H. Bahremand, A. Abbassi, M. Saffar-Avval, Experimental and numerical investigation of turbulent nanofluid flow in helically coiled tubes under constant wall heat flux using Eulerian–Lagrangian approach, Powder Technology, 269 (2015) 93-100.
27
[28] A. Alimoradi, F. Veysi, Prediction of heat transfer coefficients of shell and coiled tube heat exchangers using numerical method and experimental validation, International Journal of Thermal Sciences, 107 (2016) 196-208.
28
[29] S.M. Hashemi, M.A. Akhavan-Behabadi, An empirical study on heat transfer and pressure drop characteristics of CuO–base oil nanofluid flow in a horizontal helically coiled tube under constant heat flux, International Communications in Heat and Mass Transfer, 39(1) (2012) 144-151.
29
[30] M. Rakhsha, F. Akbaridoust, A. Abbassi, S.-A. Majid, Experimental and numerical investigations of turbulent forced convection flow of nano-fluid in helical coiled tubes at constant surface temperature, Powder Technology, 283 (2015) 178-189.
30
[31] M. Khoshvaght-Aliabadi, S. Pazdar, O. Sartipzadeh, Experimental investigation of water based nanofluid containing copper nanoparticles across helical microtubes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 70 (2016) 84-92.
31
[32] T. Srinivas, A. Venu Vinod, Heat transfer intensification in a shell and helical coil heat exchanger using water-based nanofluids, Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 102 (2016) 1-8.
32
[33] S. Rainieri, F. Bozzoli, L. Cattani, G. Pagliarini, Compound convective heat transfer enhancement in helically coiled wall corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer, 59 (2013) 353-362.
33
[34] M. Mahmoudi, M.R. Tavakoli, M.A. Mirsoleimani, Gholami, M.R. Salimpour, Experimental and numerical investigation on forced convection heat transfer and pressure drop in helically coiled pipes using TiO2/water nanofluid, International Journal of Refrigeration, 74 (2017) 627-643.
34
[35] L. Li, W. Cui, Q. Liao, X. Mingdao, T.-C. Jen, Q. Chen, Heat transfer augmentation in 3D internally finned and microfinned helical tube, International Journal of Heat and Mass Transfer, 48(10) (2005) 1916-1925.
35
[36] A. Monshi, M.R. Foroughi, M.R. Monshi, Modified Scherrer equation to estimate more accurately nano- crystallite size using XRD, World Journal of Nano Science and Engineering, 2(3) (2012) 154-160.
36
[37] J.W. Rose, Heat-transfer coefficients, Wilson plots and accuracy of thermal measurements, Experimental Thermal and Fluid Science, 28(2-3) (2004) 77-86.
37
[38] V. Kumar, S. Saini, M. Sharma, K.D.P. Nigam, Pressure drop and heat transfer study in tube-in- tube helical heat exchanger, Chemical Engineering Science, 61(13) (2006) 4403-4416.
38
[39] N. Jamshidi, M. Farhadi, D.D. Ganji, K. Sedighi, Experimental analysis of heat transfer enhancement in shell and helical tube heat exchangers, Applied Thermal Engineering, 51(1-2) (2013) 644-652.
39
[40] X. Lu, X. Du, M. Zeng, S. Zhang, Q. Wang, Shell-side thermal-hydraulic performances of multilayer spiral- wound heat exchangers under different wall thermal boundary conditions, Applied Thermal Engineering, 70(2) (2014) 1216-1227.
40