دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
07
03
مطالعه عددی تاثیر توان مشعل شعله تخت بر ایجاد توزیع دمای یکنواخت در کوره های کراکینگ
1379
1396
FA
مهران
میرباقری
گروه تبدیل انرژی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
mehran_mirbagheri@modares.ac.ir
کیومرث
مظاهری
دانشگاه تربیت مدرس- دانشکده مهندسی مکانیک
kiumars@modares.ac.ir
اسماعیل
ابراهیمی
دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی مکانیک
e.ebrahimifordoei@modares.ac.ir
علیرضا
علیپور
دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی مکانیک
a.alipoor@shirazu.ac.ir
10.22060/mej.2018.14064.5791
در مطالعه حاضر با کمک مطالعه عددی به بررسی ایجاد توزیع دمای یکنواخت بر روی لول ههای فرآیندی به عنوان پارامتر<br />اصلی در کور ههای کراکینگ با استفاده از مشعلهای شعله تخت با توا نهای حرارتی مختلف پرداخته شده است. با توجه به فقدان<br />داد ههای تجربی جهت انجام اعتبارسنجی حلگر از دو مسئله معیار مشعل چرخشی و کانال با انتقال حرارت همزمان میان گازهای<br />داغ احتراقی و سطح جامد استفاده شده است. جهت انجام بررسیها با حلگر احتراقی ReactingFOAM ، با افزودن قابلیت انتقال<br />حرارت همزمان، به حلگر chtMultiRegionReactingFOAM ارتقا پیدا کرده و شبیهسازیها با استفاده از آن در نرم افزار اپن<br />فوم انجام شده است. همچنین در شبیهسازیها از مدل توربولانسی k-ω SST جهت مدلسازی آشفتگی استفاده شده است. نتایج<br />بدست آمده از شبیهسازیها نشان دهندهی آن است که استفاده از مشعل شعله تخت در کور ههای کراکینگ امکان ایجاد توزیع حرارت<br />یکنواخت درون کوره با بیشینه دمای احتراقی پایین را فراهم مینماید. همچنین جهت ایجاد شار حرارتی مناسب در اطراف لولهها به<br />گون های که توزیع دمای مناسب جهت انجام واکنشهای کراکینگ فراهم آید به حداقل توانی از مشعلهای شعله تخت نیاز است که<br />در مقادیر کمتر از آن توزیع دمای مناسب بر روی لولهها ایجاد نمیشود.
کوره کراکینگ,مشعل شعله مسطح,مسئله معیار,شار حرارتی,شبیه سازی احتراق
https://mej.aut.ac.ir/article_2970.html
https://mej.aut.ac.ir/article_2970_2b9c2414146cda2bbd413d84b03f4eb5.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2019
01
28
مطالعه تجربی چگالش قطره ای بر روی سطوح آبگریز شده با استفاده از فرایند الکترونشست تک مرحله ای
1397
1412
FA
حمیدرضا
طالش بهرامی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
t_bahrami@mecheng.iust.ac.ir
علیرضا
عزیزی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
alireza_azizi@cmps2.iust.ac.ir
حمید
صفاری
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
saffari@iust.ac.ir
10.22060/mej.2019.14776.5937
چگالش قطر های بر روی سطوح آ بگریز و ابرآ بگریز اتفاق می افتد. میزان انتقال حرارت چگالش قطر های وابستگی بسیار زیادی به نحوه ی آماد ه سازی سطح آ بگریز دارد. دو مشخصه ی اصلی سطوح آ بگریز وجود میکرو-نانوساختارها و<br />انرژی سطحی پائین آنها است. در این مقاله از روش الکترونشست تک مرحله ای برای ایجاد میکرو-نانو ساختارها بر روی نمونه ی مسی و پوشش تک لایه ی خودچینش یافته ی ۱-اکتادکان تیول به عنوان کاهنده ی انرژی سطحی به منظور استفاده در فرآیند چگالش قطرهای استفاده شده است. بدین منظور اثر پارامترهای مختلف نظیر شد تجریان سلول الکتروشیمیایی و زمان فرآیند الکترونشست بر میزان انتقال حرارت چگالش قطرهای در یک دستگاه چگالش که برای این کار توسعه داده<br />شده، مورد بررسی قرار گرفتند. سطح نمونه ها با عکس میکروسکوپ الکترونی و آنالیز پراش اشعه ایکس تحلیل شدند. نتایج نشان می دهد که میکرو-نانوساختارهایی از جنس مس ضمن فرآیند الکترونشست بر روی سطح به وجود آمده است. از نتایج مشخص شد که زمان و شدت جریان تأثیر مثبتی بر روی انتقال حرارت چگالش قطرهای دارند. به طوری که سطوح تهیه شده با زمان های پائین الکترونشست ) ۱۵ و ۴۵ ثانیه( انتقال حرارت چگالش قطرهای بدتر از چگالش لایه ای و برای زمان های زیاد ) ۱۳۵ ثانیه( الکترونشست انتقال حرارت چگالش قطرهای در محدوده اختلاف دماهای کمتر ۱۰ کلوین در حدود ۲ تا ۴ برابر بیشتر از چگالش لایه ای است.
چگالش قطره ای,سطوح ابر آبگریز,خودچینش یافتگی,الکترونشست,تغییر فاز
https://mej.aut.ac.ir/article_3249.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3249_85027af76840f07ae72563f81f9b2d0e.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2019
01
16
تحلیل ترمودینامیکی یک آرایش جدید ترکیبی با استفاده از چاه های زمین گرمایی سبلان و انرژی سرد گاز طبیعی مایع شده
1413
1428
FA
مهران
عبدالعلی پورعدل
گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
m.abdolalipour@urmia.ac.ir
شهرام
خلیل آریا
0000-0002-6434-852X
صنعتی ارومیه*مهندسی مکانیک
sh.khalilarya@urmia.ac.ir
صمد
جعفر مدار
دانشکده فنی گروه مکانیک دانشگاه ارومیه سمت فعلی معاون پژوهشی دانشکده فنی*
s.jafarmadar@urmia.ac.ir
10.22060/mej.2019.14977.5987
در منطقه سبلان دو دسته چاه با خاصیت های ترمودینامیکی مختلف مورد بهر هبرداری قرار گرفته است، برای<br />تولید توان بیشتر و تهیه گاز طبیعی، یک آرایش جدید بر اساس چاه های زمین گرمایی سبلان پیشنهاد شده است.<br />چرخه ی کالینا و چرخه ی گذر بحرانی دی اکسید کربن از چاه های زمین گرمایی سبلان به عنوان منبع حرارتی و گاز<br />طبیعی مایع شده به عنوان چاه حرارتی استفاده شده و همچنین یک بررسی پارامتریک جامع برای تشخیص عملکرد<br />سیستم انجام شده است. نتایج نشان می دهد که بازده حرارتی و اگزرژی با افزایش فشار جداسازها و فشار پمپ گاز طبیعی<br />افزایش می یابند، همچنین کاهش اختلاف دمای نقطه تنگش اواپراتورها و فشار بالای چرخه ی کالینا منجر به افزایش توان<br />تولیدی خالص، بازده حرارتی و اگزرژی می شود، علاوه بر آن نتایج تحلیل اگزرژی نشان م یدهد که بیشترین نرخ تخریب<br />اگزرژی به مبدل های حرارتی در گاز طبیعی مایع شده متعلق است. بهینه سازی چرخه توسط روش الگوریتم ژنتیک انجام<br />شده و در شرایط بهینه قابل مشاهده است که توان خالص، بازده حرارتی و اگزرژی به ترتیب 30610 کیلووات، بازده<br />حرارتی 16 / 29 درصد، بازده اگزرژی 92 / 56 درصد بدست آمده اند. نتایج برای این بررسی نشان داد که توان خالص چرخه و بازده حرارتی نسبت به پژوهش قبلی برای نیروگاه زمین گرمایی سبلان، بهبود یافته است.
تحلیل ترمودینامیکی,تبخیر آنی تک مرحله ای,گاز طبیعی مایع شده,زمین گرمایی سبلان
https://mej.aut.ac.ir/article_3236.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3236_e15e4951c2118ac84f36390dfb005724.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
09
14
شبیهسازی سیکل جذبی پخشی با منبع حرارتی اگزوز خودرو و بهبود عملکرد در دورهای پایین موتور
1429
1442
FA
مجید
بازارگان
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
bazargan@kntu.ac.ir
رامین
فرزدی
دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
raminfarzadi67@gmail.com
10.22060/mej.2018.14373.5845
در این پژوهش یک سیکل تبرید جذبی پخشی برای استفاده در خودرو شبیهسازی شده است که از انرژی حرارتی اتلافی اگزوز به عنوان منبع انرژی حرارتی سیکل استفاده گردیده است. موتور احتراق داخلی با حجم 1/3 لیتر در دورهای موتور و میزان بازشدگیهای مختلف دریچه گاز مورد تست تجربی قرار گرفت و از شرایط دود اگزوز نظیر دبی و دما به عنوان ورودی منبع حرارتی سیکل تبرید استفاده شد. در نهایت، برای دورهای موتور بالاتر از 2000 rpm مشکل خاصی وجود نداشت و دمای اواپراتور بین -0/4 oC الی -7/1 oC قرار گرفت ولی برای دورهای 1500 rpm و 1000 rpm ، دمای اواپراتور در محدوده مناسبی قرار نگرفت که این مشکل در پژوهش های پیشین نیز گزارش شده است. تا کنون راه کاری برای دورهای پایین یا شرایط بیکار موتور مثلا در ترافیک ارایه نشده است. در این مطالعه، ژنراتور جدیدی طراحی و مورد شبیهسازی قرار گرفت. استفاده از ژنراتور جایگزین به طور میانگین16/8 % انتقال حرارت به ژنراتور را بهبود بخشید که بر اثر آن ظرفیت سرمایشی به طور میانگین4/7% افزایش پیدا کرد. سیکل جذبی پخشی کنونی قادر است در دورهای پایین موتور نیز عملکرد مناسبی ارائه دهد.
سیکل تبرید جذبی پخشی؛ موتور احتراق داخلی؛ انرژی حرارتی اتلافی اگزوز؛ ظرفیت سرمایشی,یخچال خودرو
https://mej.aut.ac.ir/article_3075.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3075_a0c43405af8c3688408ca0dd3523f6cc.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
11
21
تحلیل و بررسی یک سیستم جدید تولید همزمان انرژی توسط زیستتوده به منظور بکارگیری در یک ساختمان با مصرف انرژی صفر
1443
1462
FA
کورش
جواهرده
0000-0002-1570-011X
دانشیار و عضو هیئت علمی گروه مکانیک- دانشکده فنی- دانشگاه گیلان
javaherdeh@guilan.ac.ir
فاضل
محمدی خواه
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک - دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه گیلان
fmohammadi@phd.guilan.ac.ir
جواد
محمودی مهر
گیلان*دانشکده فنی و مهندسی
mahmoudimehr@guilan.ac.ir
10.22060/mej.2018.14766.5942
هدف از تحقیق حاضر پیشنهاد و ارزیابی یک سیستم تولید همزمان جدید برای ساختمانهای با مصرف انرژی صفر میباشد. سیستم ارائه شده شامل گازیساز زیست توده، موتور احتراق داخلی، چیلر جذبی دو اثره لیتیوم بروماید و آب، بویلر پشتیبان تولید آ بگرم، تانک ذخیره گاز، تانک ذخیره آبگرم مصرفی و مبدلهای حرارتی میباشد. در کار حاضر ضمن ارائه یک استراتژی عملکردی برای سیستم پیشنهادی، حساسیت دستیابی به اهداف سیستم )سود خالص سالیانه، میزان تأمین تقاضاهای بار الکتریکی، سرمایش، گرمایش و آب گرم مصرفی ساختمان( به متغیرهایی نظیر ظرفیت موتور، چیلر و بویلر آ بگرم، ساعت روشن شدن موتور و حجم منبع ذخیره آب گرم، ارزیابی میگردد. نتایج نشان داد که افزایش توان ورودی موتور سبب کاهش تابع توازن الکتریسیته خواهد شد که میتواند به دستیابی به هدف ساختمان با مصرف انرژی صفر کمک کند. با افزایش توان سرمایشی چیلر جذبی در نزدیکی تقاضاهای گرمایشی، سرمایشی ساختمان، میتوان به بیشترین سود خالص سالیانه ) 4000 دلار( دست یافت. با افزایش توان گرمایشی بویلر و حجم منبع ذخیره آ بگرم تقاضاهای سرمایشی، گرمایشی و آ بگرم مصرفی ساختمان به کلی تأمین شده است. همچنین، با تغییر در ساعت روشن شدن موتور در ساعات افزایش تقاضای الکتریسیته ) 9 تا 11 (، میزان سود سالیانه سیستم تا 4000 دلار افزایش یافت.
زیست توده,ساختمان انرژی صفر,تحلیل اقتصادی,تحلیل حساسیت
https://mej.aut.ac.ir/article_3142.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3142_3d10dc4b4d36d8381ea2fc063e20ea0d.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2019
02
15
تحلیل اگزرژواکونومیک سیستم تولید سهگانه بر مبنای پیل سوختی اکسیدجامد با ریفُرمر خارجی و دیمتیلاتر
1463
1478
FA
سهیلا
صالح میرحسنی
گروه مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
soheila.mirhasani@gmail.com
صمد
جعفرمدار
استاد تمام، گروه مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
sa.jafarmadar@urmia.ac.ir
شهرام
خلیل آریا
0000-0002-6434-852X
استاد تمام، گروه مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
sh.khalilarya@urmia.ac.ir
عطا
چیت ساز خویی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه ارومیه
عضو هیئت علمی
a.chitsaz@urmia.ac.ir
10.22060/mej.2019.15117.6030
در مطالعۀ حاضر، یک سیستم تولید سهگانه پیشنهادی بر اساس پیل سوختی اکسید جامد با ریفُرمر خارجی، سیستم تبرید گَکس و بازیاب حرارتی از دیدگاه ترمودینامیکی و اگزرژواکونومیکی مورد بررسی قرار گرفته است. از یک ریفُرمر خارجی برای تبدیل سوخت د یمتی لاتر به هیدروژن، جهت مصرف در واکنشهای الکتروشیمیایی پیل سوختی استفاده شده است. تأثیر پارامترهای اساسی )ضریب بهرهوری سوخت و دمای جریان ورودی به آند( بر روی چندین متغیر )بازده انرژی و اگزرژی، تخریب اگزرژی و هزینه واحد توان تولیدی( مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، بازده انرژی سیستم پیشنهادی از بازده پیل سوختی به تنهایی بیش از 38 % بیشتر است. بالا بردن دمای جریان ورودی به آند موجب نزولی شدن روند تخریب اگزرژی در پس سوز و پیل سوختی میشود در حالی که بر روی بازیاب حرارتی تأثیری معکوس دارد. هزینۀ واحد توان تولیدی تحت شرایط مُعیّن برابر با $/ 23/51 GJ است و با افزایش ضریب بهر هوری سوخت و یا افزایش دمای جریان ورودی به آند روند نزولی دارد. افزایش ضریب بهرهوری سوخت موجب افزایش بازدههای قانون دوم به میزان 12 % میشود. تأثیر افزایش دمای جریان ورودی به آند بر بازده های قانون دوم نیز مثبت است ولی نسبت به افزایش ضریب بهرهوری سوخت پایینتر بوده و بازدهها 8% افزایش مییابند.
پیل سوختی اکسیدجامد,دیمتیلاتر,سیستم تولید سهگانه,ریفُرمر خارجی,تحلیل اگزرژواکونومیک
https://mej.aut.ac.ir/article_3292.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3292_bd18e78aae5e1fe495d1b5ad67ab7d3d.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
12
11
بررسی توزیع دمای تکسل پیل سوختی پلیمری H2/O2 در شرایط عملیاتی مختلف
1479
1496
FA
سید مجید
رهگشای
0000-0002-6484-6190
دانشکده مهندسی مکانیک، صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
m.rahgoshay@stu.nit.ac.ir
علی اکبر
رنجبر
دانشکده مهندسی مکانیک، صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
raanjbar@nit.ac.ir
عباس
رامیار
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
araamiar@nit.ac.ir
ابراهیم
علیزاده
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
e.alizadeh@nit.ac.ir
10.22060/mej.2018.14354.5842
پیلسوختی یک مبدل انرژی الکتروشیمیایی است که به صورت مستقیم انرژی شیمیایی سوخت را به جریان برق مستقیم و حرارت تبدیل مینماید. مدیریت حرارتی و مدیریت آب دو چالش اساسی در طراحی و افزایش بازده پیلهای سوختی پلیمری به شمار میآیند، که بهصورت ذاتی با یکدیگر مرتبط هستند. در مقالهی حاضر، با ساخت پیلسوختی پلیمری و آزمونههای آزمایشگاهی در شرایط مختلف به تحلیلی درباره نحوهی توزیع دما در پیل پرداخته میشود. با بررسی توزیع دما، ضمن دستیابی به ارتباط تولید توان و توزیع حرارت، پارامترهای حرارتی (شامل توزیع دما ، محدوه حداکثر و حداقل دما) استخراج میشود. جنبهی نوآوری این مقاله دستیابی به درک صحیحی از توزیع دما در پیلسوختی غشا پلیمری در شرایط عملیاتی مختلف است. همچنین توزیع دما در حالتهای عملیاتی انتها باز و انتها بسته در فشار و استوکیومتریهای مختلف بررسی شده است. بررسی نتایج دوربین حرارتی در سطح کاتد سل شفاف نشان میدهد که با تغییر شرایط بهرهبرداری پیلسوختی، تمرکز حرارت در سطح آن نیز تغییر میکند. وقتی بهره برداری پیلسوختی از حالت انتها باز به حالت انتها بسته تغییر کند بیشینه دمای سطح از بخش خروجی به بخش ورودی جابجا میشود. و با افزایش فشار، اهمیت کنترل بدتوزیعی و طراحی سیستم خنککاری مناسب، بیشتر میشود.
تصویربرداری حرارتی,پیلسوختی غشا پلیمری,توزیع دما,شرایط عملیاتی,حالت انتهابسته
https://mej.aut.ac.ir/article_3162.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3162_1d4a2910000218e76b6cbbf9c46cb43b.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2019
01
15
بررسی توزیع دما طی تست تنش دینامیکی بر روی سطح باتری لیتیوم-یون بکار گرفته شده در یک خودروی هیبرید الکتریکی
1497
1512
FA
غلامرضا
مولایی منش
استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی خودرو
molaeimanesh@iust.ac.ir
سید مرتضی
موسوی خوشدل
دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران
mmousavi@iust.ac.ir
امیر بهادر
نعمتی
دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران
amir.b.nemati@gmail.com
10.22060/mej.2019.14443.5862
دو چالش بزرگ دنیای امروز، آلودگی هوای شهرها و نگرانی از روبه پایان نهادن سوختهای فسیلی است که بشر را ناگزیر به جایگزین کردن منابع تجدیدناپذیر سوخت با منابع تجدیدپذیر انرژی میکند. در هر دو زمینه، صنعت خودرو نقش قابل توجهی دارد. جهت غلبه بر چالشهای مذکور، طی دهه اخیر توسعه خودروهای الکتریکی در دستور کار صنعت خودرو بوده است. در این خودروها باتریهای قابل شارژ لیتیوم-یون نقشی اساسی ایفا میکنند. کارآیی، ایمنی و عمر این باتریها بسیار متأثر از دمای عملکردی آنها است. در این پژوهش به کمک دادههای تجربی یک سلول باتری لیتیوم-یون منشوری با استفاده از نرمافزار انسیس فلوئنت به صورت یک مدل دو پتانسیلی شبیه سازی میگردد و تغییرات زمانی ولتاژ و دمای ماکزیمم سلول به همراه توزیع دما طی چهار نرخ دشارژ ثابت 7C ،3C ،2C و 9C )نرخ دشارژ 1 C معادل نرخ جریانی است که کل بار الکتریکی باتری را طی یک ساعت تخلیه مینماید( و نیز طی پروفیل دشارژ متغیر با زمانتست تنش دینامیکی )تست ویژه باتری خودروی هیبریدی( در بازههای مختلف ارائه و مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی بیانگر آن است که دماهای بالایی نظیر 45 درجه سانتیگراد نیز در طی تست تنش دینامیکی تجربه میشود. چنین دمایی علاوه بر اینکه میتواند منجر به فرسودگی سریع باتری شود، میتواند مخاطره آفرین نیز باشد.
آلودگی هوا,خودروهای الکتریکی,انرژی های تجدید پذیر,باتری های لیتیوم-یون,شبیه سازی باتری
https://mej.aut.ac.ir/article_3230.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3230_d2c9386c015a42b796286ff51ff1ceff.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
11
22
مطالعه تجربی و تحلیل اقتصادی آبشیرین کن خورشیدی پلکانی با شرایط مختلف
1513
1530
FA
محمد
وفایی
مهندسی مکانیک، دانشگاه فروسی مشهد
m.vafaei@mail.um.ac.ir
محمد
برزگرنژاد
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قاین، ایران
mohammad.ba71@gmail.com
علی
اربابی
گروه مهندسی مکانیک، دانشگآه بزرگمهر قائنات، قاین، ایران
aliarbabi83987@gmail.com
سید احسان
شکیب
استادیار،گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قاین، ایران
se.shakib@buqaen.ac.ir
محمد مصطفی
غفوریان
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی، مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد
m.m.ghafoorian@mail.um.ac.ir
10.22060/mej.2018.14556.5887
کمبود آب شیرین بهعنوان یک بحران جدی در دنیا و تلاش برای پیدا کردن راه حل، یکی از مهمترین بحثهای روز دنیا میباشد که پژوهشگران زیادی را به خود مشغول ساخته است. در این پژوهش یک دستگاه آب شیرین خورشیدی آبشاری با بازتابنده خارجی طراحی و ساخته شد و در 8 روز متوالی مورد آزمایش قرار گرفت. جهت افزایش تولید این آبشیرینکن روشهای مختلفی مورد آزمایش قرار گرفت که عبار تاند از 1( تعبیه تعدادی فین روی پل هها و در مسیر گذر آب ب همنظور ایجاد نقاط داغ، 2( استفاده از بازتابندههای داخلی در پایه پلهها و 3( استفاده از چگالنده خارجی برای افزایش میزان چگالیده بخار تولیدی. سپس سیستم موردمطالعه با ترکیب این رو شها بهصورت دوتایی و سهتایی در هشت حالت مختلف مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج به همراه تحلیل اقتصادی و قیمت تمام شده محصول ارائه شد. نتایج نشان داد استفاده از همه روشهای موردنظر بهصورت هم زمان، منجر به تولید بیشترین میزان آب شیرین میشود. این در حالی است که کمترین قیمت آب شیرین تولیدی در حالت پایه با فینهای تعبیه شده، مقدار 5/ 1341ریال بر لیتر به دست میآید. از سوی دیگر ازنظر راندمان، در حالتی که در آ بشیرین کن از یک چگالنده خارجی استفاده گردد بیشترین راندمان حاصل می شود و حالت پایه با فین جایگاه سوم را در بین هشت حالت موردمطالعه دارد.
آب شیرین کن خورشیدی,راهکارهای افزایش تولید,ارزیابی اقتصادی,راندمان,قیمت محصول
https://mej.aut.ac.ir/article_3144.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3144_180f9704462dc606358889add07439ac.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
05
26
تحلیل ترمواقتصادی آبشیرینکن خورشیدی حوضچهای دوشیبه مجهز به ماده تغییر فاز دهنده و گردآورنده فتوولتائیک حرارتی
1531
1550
FA
عرفان
هدایتی مهدی آبادی
گروه مکانیک، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان
hedayati.erfan@yahoo.com
فرامرز
سرحدی
0000-0002-5216-9823
مدیر گروه مهندسی مکانیک
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه سیستان و بلوچستان
fsarhaddi@eng.usb.ac.ir
فاطمه
صبح نمایان
گروه مکانیک، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران
fsobhenamayan@yahoo.com
10.22060/mej.2018.14032.5784
در تحقیق حاضر به تحلیل ترمواقتصادی آبشیرینکن خورشیدی حوضچهای دوشیبه مجهز به ماده تغییر فاز و گردآورنده فتوولتائیک حرارتی پرداخته شده است. معادلات حاکم بر مسئله توسط نوشتن موازنه انرژی برای اجزاء مختلف سیستم به دست آمده است. هدف از حل معادلات حاکم محاسبه دمای پوشش شیشهای، دمای صفحه جاذب، دمای آب شور، دمای ماده تغییر فاز، میزان تولید آب شیرین و نرخ حرارت جذب شده توسط گردآورنده فتوولتائیک حرارتی میباشد. همچنین توان الکتریکی خروجی مدول فتوولتائیک توسط مدل چهار پارامتری جریان-ولتاژ محاسبه شده است. نتایج عددی تحقیق حاضر در توافق خوبی با دادههای آزمایشگاهی میباشد. بررسی عملکرد سیستم از منظر تولید آب شیرین و راندمان انرژی برای روز زمستانی و روز تابستانی شهر زاهدان انجام شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش دبی جرمی از 0/001 kg/s به 0/01 kg/s میزان تولید آب شیرین % 6/ 10 افزایش مییابد. افزایش جرم آبشور درون حوضچه از 20 kg به 30 kg در روز، میزان تولید آبشیرین را در حدود % 8/ 4 کاهش میدهد ولی در شب، در حدود % 43 / 7 افزایش میدهد. راندمان انرژی در روز زمستانی نسبت به روز تابستانی به میزان % 5/ 37 کمتر است. از تحلیل اقتصادی سیستم هزینه تولید آبشیرین به ازای واحد سطح برابر با 0314 / 0 دلار برای هر لیتر به دست آمد.
آبشیرینکن خورشیدی حوضچهای دوشیبه,تحلیل انرژی,تحلیل اقتصادی,گردآورنده فتوولتائیک حرارتی,ماده تغییر فاز
https://mej.aut.ac.ir/article_2921.html
https://mej.aut.ac.ir/article_2921_204961dfb3ce45b208a4a3bc27dff4bb.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2019
01
15
استفاده از پلی اتیلن گلایکول به عنوان ماده تغییر فاز دهنده و پره جهت خنک کاری سلول های فتوولتائیک از نوع کریستالی
1551
1560
FA
محمد
فیروززاده
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران
firooz_mechanic@yahoo.com
امیرحسین
شیروی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایـران
ahshiravi@yahoo.com
مجتبی
شفیعی
دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایـران
shafiee@jsu.ac.ir
10.22060/mej.2019.14777.5949
امروزه استفاده از منابع تجدیدپذیر، جزء روشهای جذاب در تولید الکتریسیته محسوب میشود. فناوری فتوولتائیک، یکی از این روشها در تولید برق است. در روزهای گرم سال که بی شترین میزان تابش خورشید در دسترس است، به دلیل بالا رفتن دما، بازدهی سلو لها کاهش مییابد. در این مقاله، به منظور کاهش دمای سلولهای فتوولتائیک، استفاده از پلی اتیلن گلایکول 600 به عنوان ماده تغییر فا ز دهنده مورد مطالعه قرار گرفته است. به علاوه، به منظور انتقال بهتر حرارت از سطح پنل و افزایش نرخ ذوب ماده، نصب پره نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج، نشان دهندهی تاثیر مثبت وجود پره بر کنترل دمای پنل فتوولتائیک است. بر اساس نمودارهای ترسیم شده میتوان دریافت که پنل حاوی ماده تغییر فاز دهنده، در حدود 80 دقیقهی انتهایی آزمایش، دمای یکسانی با پنل عادی داشته است و پنل حاوی ماده تغییر فاز دهنده و پره، حتی در انتهای آزمایش نیز اختلاف دمای حدود 9 درجه سانتی گراد را نسبت به پنل عادی حفظ کرده بود. به علاوه، بیشینهی اختلاف بازدهی بین پنل حاوی ماده تغییر فاز دهنده و پنل با ماده تغییر فاز دهنده به همراه پره با پنل عادی، به ترتیب حدود 4/ 2 % و 6/ 4 % بوده است. بدین معنا که وجود پره، به دلیل افزایش مقدار تبادل حرارت بین پنل و ماده تغییر فاز دهنده، توانسته است نقش خوبی در افزایش بازدهی و کنترل دمای پنل ایفا کند. در انتها و به منظور امکان سنجی اقتصادی و صنعتیِ طرح پیشنهادی، برآورد اقتصادی از این طرح نیز ارائه شده است.
ماده تغییر فاز دهنده,فتوولتائیک,ذخیره حرارت,پره
https://mej.aut.ac.ir/article_3229.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3229_13dbe738a6ab8b4cca07b360f808fc55.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
09
11
بررسی تجربی انتقال حرارت جابهجایی دوغاب مواد تغییر فاز درون لولهای همراه با پرههای پروانهای
1561
1576
FA
مصطفی
مشتاق
دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیجفارس
mostafa.moshtagh@gmail.com
احمد
جامه خورشید
0000-0001-8262-4957
دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیجفارس، بوشهر
jamekhorshid@pgu.ac.ir
احمد
آذری
0000-0001-8878-947X
هیات علمی دانشکده نفت، گاز و پتروشیمی/ دانشگاه خلیج فارس
azari.ahmad@gmail.com
حسن
بازای
دانشجو
bazaee.hassan@gmail.com
10.22060/mej.2018.14356.5843
در این مطالعه به بررسی اثر اضافه نمودن مواد تغییر فاز به سیال پایه آب و تولید دوغاب مواد تغییر فاز، پرداخته شد. بدین منظور یک دستگاه آزمایشگاهی آماده شد و مورد استفاده قرار گرفت. بخش اصلی این دستگاه شامل لولهای بود که دوغاب مواد تغییر فاز از دورن آن عبور داده میشود. این لوله با سطح مقطع دایرهای میباشد که تحت شار حرارتی ثابتی قرار دارد و مجهز به 6 حسگر دما برای اندازهگیری دمای دیواره و همچنین 2 عدد حسگر دما جهت اندازهگیری دمای سیال ورودی و خروجی میباشد. علاوه بر اثر افزودن مواد تغییر فاز، اثر قرارگیری پرههای پروان های شکل درون لوله نیز مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج به دست آمده از هر دو حالت با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که افزودن مواد تغییر فاز به سیال پایه میتواند میزان انتقال حرارت را بهطور متوسط تا 41 درصد بهبود بخشد. همچنین با قرارگیری پرههای پروانه-ای در مسیر جریانهای آرام، میزان انتقال حرارت تا 234 درصد برای آب خالص و تا 180 درصد برای دوغاب 10 درصد وزنی مواد تغییر فاز افزایش پیدا کرد. دلیل این امر ایجاد اغتشاش در جریان و از بین رفتن لایهی مرزی گرمایی میباشد.
انتقال حرارت جابجایی,دوغاب مواد تغییر فاز,صفحههای پروانهای شکل,ذخیره انرژی حرارتی,تبادلگر حرارتی
https://mej.aut.ac.ir/article_3068.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3068_f96fd1fa69a5e10b0efb6b1315cb04a4.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
11
22
بررسی تجربی تأثیر سطح شیاردار و میدان مغناطیسی بر جوشش استخری نانوسیال گاما-اکسیدآهن/ آب
1577
1594
FA
ساناز
نصیری
مهندسی مکانیک/دانشگاه یزد/یزد/ایران
nasiri.mech@gmail.com
شهرام
طالبی
مهندسی مکانیک/دانشگاه یزد
talebi_s@yazd.ac.ir
محمد رضا
سلیم پور
صنعتی اصفهان/مهندسی مکانیک
salimpour@cc.iut.ac.ir
10.22060/mej.2018.14668.5911
استفاده از نانوذرات، گسترش سطح گرمکن و اعمال میدان مغناطیسی از عوامل مؤثر بر انتقال حرارت جوشش است. در این مقاله، جوشش استخری آب دیونیزه و نانوسیال مغناطیسی گاما اکسیدآهن/ آب در فشار یک اتمسفربرروی سطح مسی صاف و شیاردار در حضور وعدم حضور میدان مغناطیسی به طور تجربی بررسی شده است. نتایج نشان داده که ضریب انتقال حرارت جوشش آب دیونیزه در سطح شیاردار دایرهای و مستطیلی افزایش و در مثلثی کاهش نسبتبه سطح صاف داشته است. ضریب انتقال حرارت جوشش نانوسیال در سطح شیاردار دایرهای24 درصدافزایش، در مستطیلی 8 و مثلثی 37 درصد کاهش نسبتبه سطح صاف داشته است. وجود گوشهها و کاهش ترشوندگی در دیواره عمودی در شیار مستطیلی و مثلثی و سرخوردن حبابها باعث افزایش مقاومت حرارتی نسبت به شیار دایرهای میشود. برای ایجاد میدان مغناطیسی از دو آهنربای تخت دائم در دو طرف مخزن جوشش استفاده شده است. با اعمال میدان مغناطیسی با گرادیان منفی، ضریب انتقال حرارت جوشش نانوسیال در شارهای پایین در سطح شیاردار دایرهای و مستطیلی افزایش و در مثلثی کاهش یافته است. نیروی مغناطیسی رو به باال باعث کاهش قطر حبابهای تشکیل شده میشود، اما نوع شیار نیزبرنتیجه اثرگذار است
جوشش استخری,نانوسیال مغناطیسی,سطح شیاردار,ضریب انتقال حرارت,میدان مغناطیسی
https://mej.aut.ac.ir/article_3145.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3145_cb840867d3c52b2b63380eb30d263c8c.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
12
20
بررسی تجربی و آشکارسازی انتقال حرارت جریان جوشش در لوله عمودی حاوی ماده متخلخل فلزی
1595
1612
FA
مهدی
کاشی
دانشگاه صنعتی شاهرود
mahdikashi@shahroodut.ac.ir
امیر
رمضانی
دانشگاه شاهرود
a.ramezani@shahroodut.ac.ir
محسن
نظری
Shahrood University of Tech, Shahrood, Iran
nazari_me@yahoo.com
محمد محسن
شاه مردان
عضو هیئت علمی گروه مکانیک، دانشگاه شاهرود
mmshahmardan@shahroodut.ac.ir
10.22060/mej.2018.14539.5880
درمطالعه حاضربه بررسی تجربی انتقال حرارت جوشش در یک لوله عمودی مسی با قطرداخلی16 میلیمترتحت شرایط شار حرارتی ثابت و در فشار اتمسفریک با سیال کاری آب پرداخته شده است. تمامی آزمایشهای دوفازی در محدوده رژیم جریان اسالگ بوده و توسط یک لوله شیشهای که در انتهای بسترآزمایشگاهی قرار داده شده است، با دوربین پرسرعت آشکارسازی گردید. مؤلفههای انتقال حرارت نظیرعددناسلتو ضریب انتقال حرارت جابهجایی دردبیهای جرمی و شارهای حرارتی متفاوت اندازهگیری گردید و نتایج آزمایشها با روابط تجربی موجود برای حالت دوفازی مقایسه و میزان انحراف نتایج از روابط پیشنهادی گزارش شد. همچنین تاثیرماده متخلخل، شار حرارتیو شار جرمی برمؤلفههای انتقال حرارت بررسی گردید.درنهایت مشخص شددرکیفیتهای پایین، برای لوله حاوی فوم فلزی با افزایش شار حرارتی و جرمی، بهبود ضریب انتقال حرارت نسبت به لوله خالی اندکی کاهش مییابد، اما با اینحال میزان بهبودهموارهدر بازه 5/1 تا 8/1 قرارداردکه نشاندهنده بهبودانتقال حرارت درمبدل با فوم فلزی نسبت به مبدل ساده است.همچنین مشخص شدباوجود استفاده از فوم فلزی الگوی جریان همچنان اسالگ باقی میماند.
انتقال حرارت دوفازی,جریان جوشش,فوم فلزی,جریان عمودی,آشکارسازی
https://mej.aut.ac.ir/article_3202.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3202_cf6dadcfd6146ada36a7cadec444d17d.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
07
21
مطالعه تجربی اثر بهکارگیری مشعلهای متخلخل در بهبود عملکرد یک آبگرمکن مخزنی
1613
1626
FA
سید عبدالمهدی
هاشمی
0000-0001-7169-7173
کاشان-کیلومتر 6 بلوار قطب راوندی-دانشگاه کاشان-دانشکده مهندسی- گروه مهندسی مکانیک
hashemi@kashanu.ac.ir
احمدرضا
طیاره
گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
ahmadreatayyareh@gmail.com
مهدی
ملامهدی
گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
mahdimollamahdi@gmail.com
10.22060/mej.2017.12702.5401
در مطالعه حاضر، اثرهای بهکارگیری مشعلهای متخلخل نسبت به مشعل معمولی بر عملکرد مبدل حرارتی گرمکن آب به صورت تجربی بررسی شده است. مشعل مورد استفاده در این آزمایشها از نوع پیش آمیخته جزئی با سوخت گاز طبیعی است. این آزمایش برای 4 نوع مختلف از محیطهای متخلخل و یک مشعل معمولی انجام شده است. نتایج مربوط به دمای بیشینه آب آبگرمکن، دمای دودکش، دمای شعله، میزان آلایندهها و راندمان احتراقی هریک از مشعلها در دبیهای متفاوت سوخت گزارش شده است. با توجه به آزمایشهای انجام شده، مشاهده میشود که استفاده از مشعل با جامد فلزی متخلخل 10 سانتیمتری باعث کاهش زمان رسیدن آب از دمای 30 به دمای 60 درجه سلسیوس شده است. همچنین نشان داده شده است که مشعل معمولی دارای کمترین دمای شعله و بیشترین دمای دودکش است. از طرفی، مشعل با جامدهای متخلخل 5 و 10 سانتیمتری به ترتیب دارای بیشترین دمای شعله و کمترین دمای دودکش میباشند. همچنین مالحظه شد که مشعل با جامد متخلخل 5 سانتیمتری بیشترین مقدار دیاکسید کربن و مشعل عادی کمترین مقدار آن را تولید میکند. راندمان احتراق مشعل آبگرمکن نیز در صورت استفاده از مشعل با جامد متخلخل 10 سانتیمتری، حدود 15درصد افزایش مییابد. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که با توجه به زمان گرم شدن آب، راندمان احتراق و آلاینده ناکس تولیدی، استفاده از جامد متخلخل 10 سانتیمتری مناسبترین محیط متخلخل در آبگرمکنهای مخزنی است.
مطالعه تجربی,مشعل متخلخل,آبگرمکن,راندمان احتراقی
https://mej.aut.ac.ir/article_1197.html
https://mej.aut.ac.ir/article_1197_9a59fee4469519396565eb5bd2d560cd.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2019
01
23
مطالعه عددی اثر موقعیت فین بر انتقال حرارت جابجایی اجباری درون یک کانال در حالت جریان آشفته
1627
1640
FA
مجید
علوی لواسانی
گروه مهندسی مکانیک، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی
m_alavilavasani@yahoo.com
محسن
پیرمحمدی
دانشکده مهندسی مکانیک، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی
pirmohamadi@pardisiau.ac.ir
10.22060/mej.2019.14559.5885
یکی از روشهای مؤثر برای افزایش انتقال حرارت درون کانالها، استفاده از فینها میباشد. در این پژوهش، پنج هندسه مختلف فین در نظر گرفته شده است؛ نتایج عددی برای متغیرهای حرکت سیال و انتقال حرارت ارائه گردیده است. برای این موضوع، معادالت حاکم بر حرکت سیال و انتقال حرارت، به وسیله روش حجم محدود گسسته و حل شد؛ همچنین برای ارتباط سرعت و فشار از روش سیمپل استفاده شد. مدلسازی آشفتگی با استفاده از مدل آشفتگی صورت گرفت. حساسیت حل عددی نسبت به شبکه محاسباتی و اعتبارسنجی نتایج عددی در مقایسه با نتایج تجربی و عددی سایر پژوهشگران، مقایسه شد. سپس هندسههای در نظر گرفته شده برای فین شامل، مثلث با زوایای مختلف، ذوزنقه , مربع مورد بررسی قرار گرفت. برای این هندسهها، نتایج عددی برای بردار سرعت، فشار، دمای سیال ارائه شده است. در انتهای نتایج انتقال حرارت با تحلیل عدد ناسلت مطالعه شده و مقایسهای میان هندسههای مختلف انجام شده است. مقدار ناسلت محلی در فواصل میان فینها، از 100 الی 150 و در انتهای سطح، به مقدار 100 میل میکند. فین مثلثی با زاویه 60 نسبت به فین 90 درجه ناسلت بیشتری داشته و در مجموع نیز فینهای ذوزنقهای بیشترین مقدار ناسلت را نسبت به سایر فینها داشته است. از بررسی نسبت انتقال حرارت به افت فشار، مشاهده شد که فینهای ذوزنقهای، بهترین عملکرد را دارند.
انتقال حرارت,جابهجایی اجباری,موقعیت فین,روش حجم محدود,جریان آشفته
https://mej.aut.ac.ir/article_3244.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3244_13fb3425096a6a0f5ebf841f0efc0ab7.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
12
20
بررسی عددی تاثیر زاویه سوراخ تزریق خنک کننده بر اثربخشی خنک کاری لایه ای جریان نوسانی موج مربعی صفحه تخت
1641
1658
FA
سید مهدی
حسینی بغدادآبادی
0000-0002-0589-597X
تبدیل انرژی، مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
baghdaba@gmail.com
سعادت
زیرک
0000-0002-2089-7164
دانشکده مکانیک دانشگاه سمنان
s_zirak@semnan.ac.ir
مهران
رجبی زرگرآبادی
عضو هیات علمی / دانشگاه سمنان
rajabi@semnan.ac.ir
10.22060/mej.2018.14746.5928
در این مقاله اثر تغییر زاویه تزریق بر اثربخشی خنککاری لایهای صفحه تخت با نوسان موج مربعی در فرکانسهای مختلف بررسی میشود. خنککاری لایهای برای سرد کردن پرههای توربین و افزایش عمر پره استفاده میشود. چهار زاویه تزریق 20 ،25 ،30 و 35 درجه انتخاب شدهاند. جریان نوسانی در سه فرکانس 2 ،50 و 500 هرتز و سیکل کاری 0/5 مورد بررسی قرار میگیرد. از روش حجم محدود برای حل معادلات جریان استفاده گردید. از مدل انتقال تنش برشی کی-امگا جهت مدلسازی آشفتگی استفاده گردید. نتایج نشان داد زاویه تزریق بین 20 تا 25 درجه در سه فرکانس مورد بررسی بیشترین اثربخشی خنککاری لایهای خط مرکزی و جانبی را به خصوص در نواحی دور از لبه سوراخ تزریق داشت. فرکانسهای باالتر )500 هرتز( افزایش اثربخشی خنک کاری لایه ای در فواصل ابتدایی پایین دست سوراخ را بهدنبال دارد. در فواصل دوردست، فرکانس پایینتر )2 هرتز( بیشترین اثربخشی را داشت. بیشترین تفاوت اثربخشی خط مرکزی در فرکانس 500 هرتز و بین زاویه 20 و 35 درجه به دست آمد و برابر 64/3 %بود. این مقدار برای اثربخشی جانبی 98/9 %بود. نسبت دمش 0/5در مقایسه با نسبت دمش0/75 و 1 در تمامی زوایا و فرکانسها بیشترین اثربخشی را داشت. حداکثر تفاوت مقدار اثربخشی در نسبت دمش 5/0 در مقایسه با دو نسبت دمش دیگر برابر 187/4 %بود.
خنک کاری لایه ای نوسانی,جریان موج مربعی,زاویه تزریق,مدل توربولانسی SST k-ω,فرکانس
https://mej.aut.ac.ir/article_3201.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3201_15a77df5df965b565d78150e697a89fd.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
12
19
بهینهسازی هندسی اجکتور فراصوتی برای بهبود عملکرد آن در سیستمهای تبرید
1659
1674
FA
فرید
علیگلزاده
دانشگاه شریف
aligolzadeh.farid@gmail.com
علی
حکاکی فرد
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
ahakaki@sharif.ir
10.22060/mej.2018.14672.5910
ظر به نیاز روزافزون به سامانههای تبرید و تهویه مطبوع و به طبع آن افزایش مصرف انرژی الکتریکی و تولید گازهای گلخانهای، استفادهاز سامانههای تبریداجکتوری راه حل مناسبی برای جایگزین کردن سامانه هایتبرید تراکمی متداول به نظرمیرسد. مشکل اصلی سامانه های تبریداجکتوری، پایین بودن ضریب عملکرد آنها است.در این سامانهها، ضریب عملکرد بهطور مستقیم به عملکرد اجکتور بستگی دارد. یکی از مهمترین پیشنیازها برای بهبودعملکرد اجکتور، انجام یک شبیهسازی عددی دقیق و مطمئن برای پیشبینی مؤلفههایمحلی وکلی جریان در اجکتور است.در این مطالعه،در ابتدا با استفاده ازدینامیک سیالات محاسباتی برای جریان دوبعدی،دارای تقارن محوری، حالتپایا وتراکم پذیردرون اجکتور فراصوتی، شبیهسازی عددی انجام شد.در قسمت بعدی این پژوهش، بهینهسازی هندسی برای چهار پارامترهندسی تأثیرگذار اجکتور، یکبار با تابع هدف نسبت مکش و بار دیگر با تابع هدف بازده اگزرژی انجام شده است. استفاده از تابع هدف بازده اگزرژی برای اولین بار است که بر روی اجکتور انجام میگیرد. درنتیجه انجام بهینهسازی با تابع هدف نسبت مکش،هندسه اجکتوری حاصل شد که با تغییرناچیزدر فشار خروجی اجکتور، نسبت مکش آن بهطورنسبی53 %افزایش داشته است.همچنین با انجام بهینهسازی هندسی با تابع هدف بازده اگزرژی، اجکتوری حاصل شدکه بازده اگزرژی آن بهطور نسبی 36/6 %افزایش داشته است.
دینامیک سیالات محاسباتی,اجکتور فراصوتی,بهینهسازی هندسی,نسبت مکش,بازده اگزرژی
https://mej.aut.ac.ir/article_3192.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3192_729d08875a0f0b45b876857ccaedaf88.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
11
20
ارزیابی تاثیر سرعت جریان هوای فنکویل بر توزیع ذرات میکرومتری در ناحیه تنفسی افراد
1675
1686
FA
مرتضی
طاهری
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
taheri@birjand.ac.ir
سیدعلیرضا
ذوالفقاری
0000-0001-9917-3400
دانشگاه بیرجند، عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک
alireza.zolfaghari@yahoo.com
حسن
حسن زاده
عضو هیت علمی دانشگاه بیرجند
hhassanzadeh@birjand.ac.ir
مازیار
سلمان زاده
دانشگاه شهید باهنر کرمان
mazyarsalmanzade@yahoo.com
10.22060/mej.2018.14319.5835
امروزه افراد بیشتر وقت خود را در فضاهای داخلی سپری میکنند، از این روآالایندههای ذرهای موجود در این فضاها میتواند تهدیدی جدی برای سلامتی افراد محسوب شوند. بنابراین بررسی توزیع و ته نشینی آلایندههای ذرهای در فضاهای داخلی به منظور ارزیابی کیفیت هوای داخل از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به کاربرد گسترده فنکویل در فضاهای بسته جهت سرد و گرم کردن، در این پژوهش به بررسی تاثیر سرعت و حجم هوای خروجی از فنکویل بر غلظت ذرات با اندازههای 1 ،10 و 100 میکرومتر در ناحیه تنفسی افراد نشسته )0/9 تا 1/1 متری( و ایستاده )1/5 تا 1/7 متری( پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از دینامیک سیاالت محاسباتی و بسته حل توسعه یافته توسط نویسندگان در حلگر اپنفوم، غلظت ذرات در اتاقی دارای فنکویل با دو سرعت هوای خروجی 1/5 و 3 متر بر ثانیه، بررسی شده است. نتایج نشان میدهند که ذرات بزرگ )100 میکرومتر( کمتر متاثر از شرایط تهویه اتاق بوده و پس از زمانی کوتاهی، در حدود 10 ثانیه، تهنشین می‑شوند، در حالیکه ذرات کوچکتر )کمتر از 10 میکرومتر( به دلیل دنبال کردن خطوط جریان تحت تاثیر الگوی جریان و شرایط تهویه اتاق می باشند و پس از گذشت مدت زمان بیشتری )در حدود زمان 800 ثانیه( تهنشین میشوند. همچنین نتایج نشان میدهند که هر چقدر سرعت و حجم هوای خروجی از فنکویل افزایش پیدا کند، حجم جا به جایی هوا در اتاق بیشتر شده و در نتیجه ذرات بیشتری توسط فیلتر موجود در فنکویل فیلتر میشوند و درصد ذرات تهنشین شده در کف اتاق کاهش مییابد.
کیفیت هوای داخل,آلاینده های ذره ای,ناحیه تنفسی,فن کویل,ذرات میکرومتری
https://mej.aut.ac.ir/article_3127.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3127_29b0c592ab9213e287ad7025e21df670.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
52
6
2018
12
19
حل مسئله تابش-نفوذ دوجزئی گذرا در فشارهای پایین بین دو صفحه تخت در یک محیط خاکستری
1687
1704
FA
سهیلا
محمد پور
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
sohimohammadpour@gmail.com
سمیرا
پایان
عضو هیئت علمی دانشگاه سیستان و بلوچستان، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، گروه مهندسی مکانیک، زاهدان، ایران
s_payan_usb@eng.usb.ac.ir
10.22060/mej.2018.14525.5875
در این مقاله یک مسئله تابش-نفوذ دوجزئی گذرا با زمان بهصورت عددی حل شده است. هدف از حل این مسئله بررسی تأثیر چگالی گاز جاذب تابشی در فشارهای پایین روی توزیع دمای محیط برحسب مکان و زمان و میزان انتقال حرارت از محیط تابشی برحسب زمان، در دو حالت تعادل تابشی و دمای ثابت محیط است. بهمنظور حل مسئله تابش از روش جهات مجزای تصحیح شده و برای حل مسئله نفوذ گذرا بازمان از روش ضمنی حجم محدود استفاده شده است. مسئله در دو حالت گذرا و پایا مورد تحلیل قرار گرفت و مشاهده شد که تأثیر زمانی چگالی باعث تأثیر زمانی در توزیع دمای محیط با تعادل تابشی شده و این تأثیر در حالات با ضریب جذب جرمی 1 و 10 قابل صرفنظر کردن نیست. همچنین به علت در نظر گرفتن ضریب نفوذ بهصورت تابعی از دما، اتصال مسئله نفوذ با تابش، منجر به وابستگی چگالی جزء جاذب به دما شده است به گونهای که از تأثیرات چگالی برحسب دما نمیتوان صرفنظر کرد. تحلیل مسئله نشان میدهد که اگرچه برای بازههای زمانی در نظر گرفتهشده، معادله تابش به شکل پایا حل میشود اما نمیتوان از تأثیر زمانی آن به واسطه تغییرات چگالی گاز جاذب در فشارهای پایین صرفنظر کرد. با تحلیل مسئله مشخص شد که تأثیرپذیری دمایی چگالی در حالت تعادل تابشی نسبت به ضریب نفوذ بیشتر است. این تأثیر در ضرایب جذب جرمی 1 و 10 مشهود بوده و اهمیت در نظر گرفتن تابعیت ضریب نفوذ برحسب دما را تأکید میکند.
تابش-نفوذ دو جزئی گذرا,تعادل تابشی,روش جهات مجزای,محیط خاکستری,ضریب نفوذ متغیر با دما
https://mej.aut.ac.ir/article_3195.html
https://mej.aut.ac.ir/article_3195_a4f7d0b0e3e008fd558d1bd262586b40.pdf