Mohsen Goodarzi

-

کاهش درگ نامطلوب با بهینه سازی یک شکل هندسی پیشنهادی برای پره توربین ساونیوس

مطالعه پارامتری هندسه پره توربین ساونیوس به منظور کاهش پسای ناموافق

به دلیل اهمیت بالای انرژی الکتریکی وتقاضای بالا برای برق و همچنین رشد هزینه های تولید توان و سوخت، باعث شده است که برای توسعه و پیشرفت سیکل های تولید توان تحقیقات بیشتری صورت بگیرد. با معرفی توربین گازی گام مهمی در تولید توان برداشته شد که در مراحل اولیه، بازده آن به طور قابل توجهی پایین تر از توربین بخار بود. با گذشت زمان با ارائه روش های مختلف، بازده سیکل توربین گازی بیشتر شد. سیکل توربین گاز مایسوتسنکو (M-Cycle) با تکیه بر اصول سیکل برایتون و اضافه کردن یک مبدل جرم و حرارت خاص به آن توانسته است در راستای افزایش بازده سیکل توربین های گاز، موفق عمل کند. در این سیکل با اضافه شدن بخار آب به جریان هوای فشرده بعد از کمپرسور، آنتالپی جریان به علت بالا بودن ظرفیت گرمایی آب افزایش می یابد. همچنین به دلیل تزریق بخار آب به جریان، انتشار آالاینده های NOx کمتر می شود. در سیکل توربین گاز مایسوتسنکو برای تزریق بخار آب به جریان از گرمای زائد اگزوز توربین استفاده شده که همین مورد یکی از علل افزایش بازده در این سیکل است. در این پژوهش، سیکل توربین گاز مایسوتسنکو (M-Cycle) به عنوان یک سیکل با بازدهی بیشتر نسبت به سیکل ساده برایتون و سازگار با محیط زیست مورد بررسی قرار می گیرد. از طرفی سعی بر این است که با ترکیب سیکل ساده برایتون و مبدل جرم و حرارت مایسوتسنکو و استفاده مجدد از گرمای خروجی اگزوز و تزریق بخار آب اضافه به جریان و همچنین استفاده از کمپرسور دو مرحله ای با سرد کن میانی، مصرف سوخت و آلاینده های زیست محیطی را کاهش و بازده کلی سیستم را افزایش دهیم که با در نظر گرفتن مزایای برشمرده میتواند بسیار جالب توجه باشد.

از جمله انرژی های نو که در دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است، انرژی زمین گرمایی است که با حفر چاه مورد بهره برداری قرار می گیرد. در این پژوهش چاه های متروکه نفت در جنوب کشور مورد بررسی قرار گفته اند و به علت این که این چاه ها دما پایین محسوب می شوند، چرخه رانکین آلی جهت تولید توان مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستمی که جهت بهره برداری از انرژی این گونه چاه ها پیشنهاد شده است، یک سیستم تولید همزمان برق و حرارت (CHP) است که با توجه به شرایط آب و هوای منطقه، انرژی خورشیدی به منظور کمک کردن به انرژی زمین گرمایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مطالعه با کمک نرم افزار EES به تحلیلی ترمودینامیکی سیستم پیشنهادی که کلکتور خورشیدی قبل از چاه قرار می گیرد و از بازیاب حرارتی در چرخه استفاده می شود، پرداخته می شود و بعد از تحلیلی ترمودنیامیکی و بررسی امکان پذیر بودن چنین سیستمی که از چاه های متروکه استفاده می کند، به بررسی پارامتری پرداخته شده است. از جمله این پارامترها می توان به دبی سیال چرخه و چاه، نوع سیال ارگانیک، دمای محیط و تأثیر آن روی کندانسور و بازده سیکل و فشار کندانسور اشاره کرد. از جمله نتایج این بررسی این است که دبی مناسب برای چرخه و چاه به ترتیب 6/0 و 7 کیلوگرم بر ثانیه است و سیال آلی R142b بیشترین بازده با مقدار 6/8 درصد را برای چرخه فراهم می کند در حالی که بیشترین توان خالص تولیدی مربوط به سیالات آلی Isobutane و R600a با مقدار 72/15 کیلووات و بازده 41/7 درصدی است و کمترین بازده حاصل از بکارگیری R600 و R236ea با مقدار 68/3 و 14/4 درصد است. از دیگر نتایج این مطالعه این است که سیستم پیشنهادی برای چنین چاه هایی مناسب نیست و کلکتور خورشیدی و بازیاب اثر مثبتی روی سیستم ندارند اما امکان بهره برداری از این چاه ها بدون بازیاب و کلکتور وجود دارد و از گرمایش چنین سیستمی جهت پیش گرمایش نفت خام با تولید روزانه 6937 بشکه می توان بهره جست. بررسی پارامتری این سیستم منجر به این نتایج شد که افزایش فشار کندانسور باعث کاهش شدید بازده می شود اما سیال زمین گرمایی در محدوده دمای بالاتری در چاه گردش می کند. همچنین افزایش دمای محیط پیرامون بیش از 49 درجه باعث افت شدید بازده چرخه می شود.

بررسی اثر فاصله و جهت چرخش توربین های باخ مجاور هم بر عملکرد آنها با اختلاف فاز صفر و 180 درجه

بررسی عملکرد هندسه جدید برای پره توربین ساونیوس

اثر فاصله بین دو توربین ساونیوس با اختلاف فاز 90 درجه بر عملکرد آنها

این پایان نامه پژوهشی به منظور ساخت یک دستگاه برداشت کننده انرژی باد به وسیله مواد پیزوالکتریک است. گام اول این پژوهش مطالعه مفاهیم اساسی انرژی و انواع آن، ساختار مواد پیزوالکتریک و ارتعاشات ناشی از تعامل سیال با ساختار است. گام دوم بررسی انواع مختلف برداشت کننده انرژی باد به وسیله مواد پیزوالکتریک می باشد که بر اساس نتایج و نمودارهای حاصل از مقایسه عملکرد آنها، مشخص می شود شرایط موثر در بهبود عملکرد چنین برداشت کننده ای به این شرح است: مکانیزم راه انداز سیستم، شبیه به توربین و دوار باشد. اعمال تنش در ماده پیزوالکتریک از طریق ضربه صورت گیرد. ماده پیزوالکتریک از نوع سرامیکی باشد. برداشت کننده قابلیت اعمال همزمان ضربه به تعدادی از سرامیک ها را داشته باشد. امکان ترکیب مبدل های پیزوالکتریک، الکترومغناطیس و پنل خورشیدی در یک برداشت کننده وجود داشته باشد. بر این اساس، چند ایده اولیه ارائه و در نهایت مکانیزمی طراحی و ساخته شد که در آن به ازای هر 60 درجه چرخش شفت، به صورت همزمان به نه سرامیک پیزوالکتریک ضربه وارد شده و انرژی برداشت می شود. از طرفی برای بالابردن بازده این دستگاه، یک سروو موتور نیز به شفت وصل شده تا انرژی الکتریکی حاصل از میدان مغناطیسی ایجاد شده در سیم پیچ های موتور برداشت شود. برای مصرف و ذخیره انرژی، از دو مدار مجزای مصرف و ذخیره کننده انرژی استفاده شده است. برخی پارامترهای دینامیکی دستگاه در نرم افزار ادمز تحلیل شده و اثر پیزوالکتریک نیز در نرم افزار کامسول شبیه سازی شده است. این مکانیزم در عمل توانایی روشن نمودن همزمان LED ها را دارد و همچنین می تواند انرژی تولید شده توسط پیزوالکتریک ها را ذخیره نماید. در سرعت باد بین 2 تا 4 متر بر ثانیه، که سرعت دورانی شفت کمتر است و مهره ها به طور منظم به پیزوالکتریک ضربه می زنند، انرژی توسط مدارهای پیزوالکتریک جاروب می شود و در سرعت بادهای بالاتر که مهره-ها در انتهای مسیرشان روی سطح منشور شش ضلعی ثابت شده اند، در سرعت دورانی بالای شفت، انرژی توسط مدار مغناطیسی سروو موتور برداشت می شود. با استفاده از نوع بهتری از مواد پیزوالکتریک بازده سیستم افزایش خواهد یافت. این سیستم برای استفاده شخصی در باغ ها و مزارع و نیز در محیط های عمومی قابل استفاده است. ابعاد سیستم قابل تغییر بوده و می توان آن را در ابعاد کوچک تری ساخت. در دس

بررسی اثر شکاف وتری در پدیده ریزش گردابه ای پشت استوانه

بررسی سه بعدی عملکرد توربین ساونیوس با صفحات انتهایی مختلف

بررسی اثر ممان اینرسی سطح مقطع استوانه روی پدیده ریزش گردابه ها با در نظر گرفتن حرکت آن

اثر نسبت ارتفاع به قطر استوانه روی پدیده ریزش گردابه ها

بررسی تجربی تأثیر وجود پره های مخروطی شکل نوین در داخل لوله دایره ای بر روی مشخصه های جریان و انتقال گرما

کار حاضر به بررسی تغییر شکل قطره درون لایه مرزی خواهد پرداخت اما در ابتدا اعتبار سنجی با مقایسه روش حجم سیال (روش موجود در کار حاضر) و روش تعقیب جبهه با بررسی حباب داخل لایه مرزی در حالت دو بعدی صورت گرفته است در ادامه به تغییر پارامتهای مختلف قطره درون لایه مرزی در حالت سه بعدی به کمک روش حجم سیال پرداخته شده است. ابتدا به بررسی شبکه بندی خواهیم پرداخت، از آنجا که طبق معادلات لایه مرزی تغییرات در جهت ارتفاع از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد بود، بنابراین بایستی شبکه بندی به نحوی باشد که تراکم گره ها در جهت ارتفاع بیشتر باشد. تغییرات دامنه با و بدون حضور قطره انجام گرفته است در حالت بدون حضور قطره معادلات پیوستگی و مومنتم برای حالت تک فاز حل خواهند شد و باحضور قطره این معادلات برای حالت دوفازی بررسی خواهند شد. تغییر پارامتهای مختلف در حالتی که قطره حضور دارد نیز به صورت زیر بوده است: تغییر ویسکوزیته سیال فاز پیوسته وقطره به صورت تغییر جنس قطره از آب به روغن و گلیسیرین و جیوه وبنزن بوده است. در بررسی لایه مرزی ضریب اصطکاک سطح درون لایه و سرعت از اهمیت بالایی برخوردار است که در تمامی این حالات با تغییرات این قطرات و تغییر ویسکوزیته و چگالی به تغییرات ایجاد شده در سرعت و ضریب اصطکاک سطح در دامنه پرداخته شده است. در حالت بدون قطره با دور شدن از سطح با افزایش سرعت و کاهش ضریب اصطکاک سطح مواجه خواهیم بود و در حالتی که قطره حضور دارد سرعت منفی خواهد شد و سپس رفته رفته افزایش می یابد و ضریب اصطکاک سطح نیز حالت کمینه وبیشینه خواهد یافت. پارامتر بعدی افزایش قطر قطره خواهد بود که باعث افزایش تنش درون لایه مرزی خواهد شد همچنین با افزایش عدد رینولدز شاهد کاهش ضریب اصطکاک سطح خواهیم بود. تغییرات عدد کاپیلاری و عدد وبر نیز بررسی شده اند که با افزایش عدد رینولدز شاهد افزایش این ضرایب خواهیم بود. عدد بوند نیز با مقایسه کشش سطحی بین دوفاز با نمایش تغییر شکل بین آب و جیوه بررسی شده است که قطره با کشش سطحی بیشتر، تغییر شکل کمتری داشته است. در نهایت تغییر جنس قطره با افزودن نانو سیال چهاردرصد آلومینیوم اکسید نیز بررسی شده که باعث افزایش ضریب اصطکاک سطح و همین طور منفی شدن سرعت سیال فاز پیوسته شده است.

بررسی اثر سطوح مواج بر عملکرد حرارتی جریان با آرایش دوسویه بین دو صفحه تخت موازی

بررسی عددی اثر متغیرهای هندسی بر عملکرد حرارتی یک مبدل حرارتی صفحه موازی با آرایش جریان دو سویه

بررسی عملکرد حرارتی برج خنک کن خشک طبیعی با چیدمان جدید رادیاتورها

سرریز ها سازه های هیدرولیکی هستند که در مواقع سیلاب با عبور جریان اضافی می توانند از آسیب به ساختمان سد جلوگیری نمایند. سرریز های کلید پیانویی به دلیل هزینه کمتر ساخت و افزایش ظرفیت سد مشکلاتی از قبیل نبود فضای مناسب و مسائل اقتصادی را جبران می کند و می تواند جایگزین مناسبی برای سایر سرریزها باشد.سرریز های کلید پیانویی از نظر افزایش طول مؤثر در واحد محیط اشغالی گزینه مناسبی در بین سرریز لبه طولانی هستند. تاکنون مطالعات بسیاری برروی سرریز های کلید پیانویی انجام شده و پارامتر های مؤثر برضریب دبی شناسایی شده است، اما تأثیر این پارامتر های هندسی و هیدرولیکی بر رفتار جریان بطور کامل شناخته شده نیست و رابطه ای دقیق و ثابت برای این سرریز ها وجود ندارد. در این تحقیق سعی شده است تاثیر دو پارامتر ارتفاع و تعداد کلید های سرریز و هم چنین دو پارامتر هیدرولیکی دبی و عمق بالادست سرریز بر عملکرد مورد بررسی قرار گیرد. جهت مطالعه رفتار جریان در سرریز های کلید پیانویی اقدام به ساخت مدل فیزیکی با ابعاد مختلف شد و نتایج آزمایشگاهی از طریق نمودار های رسم شده با اکسل و پروفیل های سه بعدی استخراج شده از Surfer مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای شبیه سازی عددی جریان مدل هیدرودینامیک فلوئنت استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که مدل فلوئنت جریان را با حداکثر خطای 79درصد ( در محدوده سرریز) و حداقل خطای 9درصد ( در بالادست سرریز) و بطور متوسط با خطای 26 درصد، جریان را شبیه سازی می کند. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش تعداد کلید در واحد عرض ثابت ضریب دبی افزایش می یابد و با افزایش نسبت عمق بالادست به ارتفاع سرریز (H/P) ضریب دبی کاهش می یابد که نتیجه با نتایج محققین قبلی مطابقت دارد.

بررسی تأثیر فاز تابع سینوسی توصیف کننده شکل صفحه جدا کننده در مبدل حرارتی دوراهه در حالت دما ثابت

تأثیر محل قرارگیری بازیاب حرارتی سیکل برایتون-برایتون معکوس بر عملکرد حرارتی آن

بررسی عملکرد مبدل حرارتی حلقوی با جریان دوسویه با شرط مرزی دما ثابت

بررسی عملکرد مبدل حرارتی حلقوی با جریان دوسویه با شرط مرزی شار حرارتی ثابت

بررسی تأثیر فاز تابع سینوسی توصیف کننده شکل صفحه جدا کننده در مبدل حرارتی دوراهه در حالت شار ثابت

بررسی عملکرد مبدل حرارتی تودرتو با سطح داخلی مواج

بررسی اثر موانع در جریان لایه مرزی مبدلهای حرارتی

بررسی سیکل تبرید گذربحرانی کربن دی اکسید با انشعاب قبل از مبدل حرارتی میانی

بررسی سیکل تبرید گذربحرانی دی اکسید کربن دو مرحله ای شامل اجکتور با انشعاب قبل از مبدل حرارتی میانی