[ پدیده های انتقال ] - انتقال جرم، حرارت و ...

[ENERJHI]

انتقال حرارت در پره ها

انتقال حرارت در پره ها

سلام. من حدود 100 مقاله راجع به همین انتقال حرارت دارم. ولی نمی دونم چرا فقط 2 تا 2 تا می تونم بذارم. بیشتر نمی شه؟

 

[ENERJHI]

انتقال حرارت در پره ها

 

[RaminPSLP]

اثر ارتعاش لوله هاي انعطاف پذير بر ميزان انتقال حرارت و افت فشار در مبدلهاي حرارتي پوسته لوله اي با لزجت تابع دما در جريان عمودي

اثر ارتعاش لوله هاي انعطاف پذير بر ميزان انتقال حرارت و افت فشار در مبدلهاي حرارتي پوسته لوله اي با لزجت تابع دما در جريان عمودي

اثر ارتعاش لوله هاي انعطاف پذير بر ميزان انتقال حرارت و افت فشار در مبدلهاي حرارتي پوسته لوله اي با لزجت تابع دما در جريان عمودي

در اين مقاله اثر ارتعاش لوله هاي انعطاف پذير بر ضريب انتقال حرارت و افت فشار در دسته لوله هاي مبدلهاي حرارتي پوسته لوله اي مورد بررسي قرار گرفته است. معادلات حاکم شامل معادله انرژي، معادلات مومنتم و معادله پيوستگي بوسيله روش عددي اختلاف محدود حل شده اند. به علت لزجت تابع دما معادلات مومنتم و انرژي به صورت همزمان حل شده است. ارتعاش لوله ها به صورت يک پديده شبه استاتيک مدل شده است. در اين مدلسازي لوله اول هر رديف در سي حالت خروج از مرکز در يک پريود ارتعاش نسبت به ساير لوله ها که بدون حرکت هستند فرض شده است. پس از حل در هر حالت نتايج نهايي در طول زمان متوسط گيري شده اند. نتايج نشان مي دهد که خروج از مرکز لوله اول باعث افزايش نرخ انتقال حرارت و ميزان افت فشار دسته لوله ها نسبت به لوله هاي صلب مي شود. براي اعتبار روش ارايه شده حل انجام شده براي حالت لزجت ثابت با مقادير تجربي موجود مقايسه شده است که با آنها مطابقت خوبي دارد.
​

 

[RaminPSLP]

بررسي عددي سه بعدي اثر ملحقات بر انتقال حرارت و افت فشار در يك لوله

بررسي عددي سه بعدي اثر ملحقات بر انتقال حرارت و افت فشار در يك لوله

بررسي عددي سه بعدي اثر ملحقات بر انتقال حرارت و افت فشار در يك لوله

در اين پژوهش، جريان سه بعديهمراه با انتقال حرارت در ناحيه ورودييك لوله با الحاق قطعاتيدر وسط لوله كه توسط ميله نازكي به هم وصل شده اند، در اعداد رينولدز مختلف (450-1800) و عدد پرانتل 0.72به صورت عددي بررسي شده است. در اين مقاله، اطلاعاتي درباره شكل جريان و محاسبه انتقال حرارت و افت فشار براي رينولدزهاي مختلف ارايه مي شود. اثر تعداد قطعاتو فاصله آنها از هم و همچنين ضخامت قطعهبررسي شده است.از روش حجم محدود براي انتقال معادلات حاكم به روابط جبري و از روش سيمپل سي براي تصحيح فشار استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از ملحقاتي با ضخامت كم، اثر بهتري در نسبت افزايش كلي داشته و نيز در جريان آرام شكل ملحقه تاثير مستقيمي در افزايش راندمان حرارتي دارد. ملحقاتي با مقاطع مربع شكل كه داراي گوشه هستند، باعث توليد گردابه هاي طولي و در نتيجه افزايش ميزان انتقال حرارت مي شوند.
​

 

[RaminPSLP]

بررسي تجربي افت فشار جريان جوششي مبرد R-134a در لوله هاي افقي

بررسي تجربي افت فشار جريان جوششي مبرد R-134a در لوله هاي افقي

بررسي تجربي افت فشار جريان جوششي مبرد R-134a در لوله هاي افقي

افت فشار جريان جوششي مبرد R-134a درون لوله افقي مورد مطالعه تجربي قرار گرفته است. دستگاه مورد استفاده در اين بررسي، يک سيستم تبريد تراکمي بخار مجهز به کليه وسايل اندازه گيري مورد نياز مانند ترمو کوپل، دبي سنج، فشار سنج و دستگاه اندازه گيري افت فشار مي باشد. اين سيستم شامل سه اواپراتور گرم شونده با هيتر الکتريکي مي باشد که به ترتيب اواپراتور اوليه، تست اواپراتور و اواپراتور ثانويه ناميده مي شوند. داده هاي آزمايشگاهي افت فشار جريان دو فاز جوششي مبرد R-134a درون لوله افقي به قطر داخلي 7.5mm و در محدوده سرعت جرمي 54-136 kg/m2s و کيفيت بخار 1-0.2 بدست آمده است. اين داده ها با هفت رابطه محاسبه افت فشار جريان دو فاز جوششي مقايسه شده و در نهايت بهترين رابطه انتخاب گرديده و بر اساس آن رابطه جديدي ارايه شده است.
​

 

[RaminPSLP]

توزيع بهينه افت فشار در شبكه‌ هاي مبدل حرارتي طراحي شده با PDM

توزيع بهينه افت فشار در شبكه‌ هاي مبدل حرارتي طراحي شده با PDM

توزيع بهينه افت فشار در شبكه‌ هاي مبدل حرارتي طراحي شده با PDM

بهينه‌سازي، سومين مرحله در طراحي شبكه‌هاي مبدل حرارتي به روش پينچ است. شبكه‌هايي كه پارامتر افت فشار در آنها لحاظ شده و‌ بهينه‌سازي افت فشار جريان و توزيع افت فشار جريان بين مبدل‌ها به نحوي كه منجر به هزينه ساليانه كمينه شود، هدف اصلي اين مقاله است. افت فشار سمت لوله و پوسته مبدل بر ضريب‌هاي انتقال حرارت و سطح مبدل تاثير مي‌گذارند و مي‌توان با تغيير افت فشار دو سمت مبدل،‌ سطح جديدي را براي بار حرارتي يكسان محاسبه كرد و افت فشار روي مبدل‌ها را تغييرداد به نحوي كه هزينه ساليانه كمينه شود. سه روش براي بهينه‌سازي افت فشار ارايه شده است كه دو روش بر اساس توزيع افت فشار جريان روي مبدل‌ها و روش سوم بر اساس استفاده از روش رياضي بهينه‌سازي (سيمپلكس) است. در نهايت بهترين روش براي توزيع افت فشار مبدل‌ها انتخاب شده و شبكه مفروض با روش انتخاب شده از نظر افت‌ فشار جريان‌ها و مبدل‌ها بهينه‌سازي مي‌شود.
​

 

[RaminPSLP]

طراحي شبكه مبدلهاي حرارتي با ضرايب انتقال حرارت متفاوت با توجه به افت فشار مجاز جريانها : روش جديد هدفگذاري

طراحي شبكه مبدلهاي حرارتي با ضرايب انتقال حرارت متفاوت با توجه به افت فشار مجاز جريانها : روش جديد هدفگذاري

طراحي شبكه مبدلهاي حرارتي با ضرايب انتقال حرارت متفاوت با توجه به افت فشار مجاز جريانها : روش جديد هدفگذاري

در اين مقاله روشي جديد براي هدفگذاري شبكه مبدلهاي حرارتي در طراحي از پايه مبتني بر تكنولوژي پينچ ارايه گرديده است. در روش فوق ضمن در نظر گرفتن افت فشار مجاز جريانها ، تفاوت ضرايب انتقال حرارت فيلمي جريانها نيز در مرحله هدفگذاري انرژي و سطح مورد نياز شبكه لحاظ گرديده است. در اين روش بر خلاف روشهاي متداول پينچ كه جابجايي دمايي جريانها به يك انداره و معادل DTmin /2 ميباشد ، جابجايي دمايي هر جريان متناسب با ضريب انتقال حرارت آن جريان صورت مي پذيرد. با انجام اين امر امكان استفاده از انتقال حرارت غير عمودي سودمند و كاهش سطح مورد نياز شبكه در مرحله هدفگذاري در نظر گرفته ميشود. همچنين با استفاده از روابط و معادلات موجود بين هندسه مبدل ، ضرايب انتقال حرارت فيلمي و افت فشار جريانها در مبدلهاي حرارتي ، امكان بهره گيري از افت فشار مجار جريانها در محاسبه حداقل سطح مورد نياز و هزينه شبكه مبدلهاي حرارتي در مرحله هدفگذاري فراهم آمده است،‌ در نتيجه بكارگيري اين روش تخميني بهتر و دقيقتر از سطح و انرژي مورد نياز قبل از طراحي شبكه مبدلهاي حرارتي فراهم خواهد آمد.نتايج استفاده از روش جديد هدفگذاري براي يك مساله نمونه ارائه و با نتايج حاصل از بكارگيري روش متداول h مفروض و روش متداول فشار ثابت ، مقايسه شده است ، كه بيانگر كارايي و سودمندي روش جديد در هدفگذاري از پايه مي باشد

 

[P O U R I A]

روش ADI بهبود يافته و كاربرد آن براي حل مسايل انتقال هدايتي حرارت

روش ADI بهبود يافته و كاربرد آن براي حل مسايل انتقال هدايتي حرارت

عنوان مقاله: روش ADI بهبود يافته و كاربرد آن براي حل مسايل انتقال هدايتي حرارت

نویسندگان: قربان زاده قربان, كرايه چيان اصغر*, ابوالفضلي اصفهاني جواد

* دانشکده علوم رياضي، دانشگاه فردوسي مشهد

چکیده:
يکي از معايب روش ADI معمولي در حل مسايل انتقالي هدايتي حرارت آن است که براي پايداري طول گام زماني بايد کوچک اختيار شود. در اين مقاله روش جديدي معرفي مي شود که در آن مي توان طول گام زماني را به اندازه 1/f افزايش داد که0<1/f<1 ، به طوري که جوابهاي عددي پايدار و داراي دقت خوبي باشند. روش جديد براي دو نوع شرايط مرزي متفاوت بکار برده مي شود: يکي شار روي مرز ثابت و معين است و ديگري دما روي مرز ثابت و معين است. روش جديد با روشهاي مشهور ADI براين و ADI داگلاس مقايسه شده و نتايج نشان مي دهد که روش ADI بهبود يافته از دقت و سرعت بالاتري برخوردار بوده و به حافظه کامپيوتري کمتري نياز دارد.

كليد واژه: تفاضلات متناهي، روشهاي صريح و ضمني، روش ون- نويمان

 

[P O U R I A]

بررسي عددي جريان و انتقال حرارت فروسيال در مبدل حرارتي دولوله اي

بررسي عددي جريان و انتقال حرارت فروسيال در مبدل حرارتي دولوله اي

عنوان مقاله: بررسي عددي جريان و انتقال حرارت فروسيال در مبدل حرارتي دولوله اي

نویسندگان: شکيبا علي, گرجي مفيد*

* دانشگاه صنعتي نوشيرواني، بابل

چکیده:
در اين مقاله، رفتار حرارتي و هيدروديناميکي نانوسيال مغناطيسي (آب و 4% اکسيد آهن) در يک مبدل حرارتي دولوله اي مستقيم افقي، تحت ميدان مغناطيسي غيريکنواخت متقاطع با شدت هاي متفاوت به صورت عددي بررسي شده است. فروسيال به عنوان سيال گرم درون لوله داخلي و هوا به عنوان سيال سرد در لوله بيروني درنظر گرفته شده و هر دو سيال در رژيم جريان آرام با جرياني غير همسو مي باشند. ميدان مغناطيسي ذکر شده توسط سيم حامل جريان الکتريسيته ايجاد مي شود که به موازات طولي مبدل و در فاصله اي مشخص و نزديک به لوله داخلي (بين دولوله) قرار مي گيرد. از مدل تکفازي و روش حجم محدود براي حل اين مساله استفاده شده است. اثرات ميدان مغناطيسي با نوشتن کدهايي به زبان C++، به معادلات حاکم بر جريان فروسيال در نرم افزار انسيس فلوئنت 14 اضافه شده است. اعمال ميدان مغناطيسي غيريکنواخت متقاطع باعث ايجاد نيروي کلوين در جهت عمود بر جريان فروسيال مي شود که پروفيل سرعت محوري را تغيير داده و در نهايت با ايجاد يک جفت گردابه، منجر به افزايش عدد ناسلت، ضريب اصطکاک پوسته اي و افت فشار فروسيال مي شود. با مقايسه درصد افزايش عدد ناسلت، ضريب اصطکاک و افت فشار مشخص مي شود که مقدار بهينه عدد مغناطيس براي Reff=50 در محدوده Mn=1.33x106 و Mn=2.37x106 قرار دارد. درنتيجه با اعمال ميدان مغناطيسي متقاطع غيريکنواخت ناشي از سيم حامل جريان الکتريسيته مي توان جريان فروسيال را کنترل کرده و فرايند خنک کاري فروسيال در مبدل حرارتي دولوله اي را بهبود بخشيد.

كليد واژه: فروهيدروديناميک، فروسيال، مبدل حرارتي دولوله اي، ميدان مغناطيسي

 

[P O U R I A]

بررسي آزمايشگاهي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال آبي AL2O3 در ميکرومبدل حرارتي

بررسي آزمايشگاهي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال آبي AL2O3 در ميکرومبدل حرارتي

عنوان مقاله: بررسي آزمايشگاهي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال آبي AL2O3 در ميکرومبدل حرارتي

نویسندگان: سليمي گچوئي محمد, پيغمبرزاده سيدمحسن*, هاشم آبادي سيدحسن, چعبي عليرضا

* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد ماهشهر، دانشكده مهندسي شيمي، گروه مهندسي شيمي، ماهشهر

چکیده:
لطفا براي مشاهده چکيده به متن کامل (PDF) مراجعه فرماييد.

كليد واژه: ميکروکانال، نانوسيال، انتقال حرارت جابجايي، ضريب انتقال حرارت

 

[P O U R I A]

بررسي تجربي انتقال حرارت جابجايي اجباري در کانال متخلخل با توليد حرارت داخلي

بررسي تجربي انتقال حرارت جابجايي اجباري در کانال متخلخل با توليد حرارت داخلي

عنوان مقاله: بررسي تجربي انتقال حرارت جابجايي اجباري در کانال متخلخل با توليد حرارت داخلي

نویسندگان: نظري ميثم, جلالي وحيد داوود*, خانجاني سميرا

* دانشگاه صنعتي سهند، تبريز

چکیده:
در مطالعه حاضر انتقال حرارت جابجايي اجباري در کانال استوانه اي بستر دانه اي با توليد حرارت داخلي مورد بررسي تجربي قرار گرفته است. هواي خشک به عنوان سيال عامل در فرايند خنک کاري دانه هاي کروي گرم شده، مورد استفاده قرار گرفته است. حرارت داخلي با روش گرمايش القائي الکترومغناطيس در دانه هاي کروي فلزي استفاده شده در قسمت آزمايش به صورت يکنواخت توليد شده است. قطر دانه هاي کروي در محدوده 5.5 تا 7.5 ميلي متر است و جنس آنها فولاد ضد زنگ انتخاب شده است. مطالعه حاضر در حالت جريان پايا و در رژيم جريان مغشوش در محدوده عدد رينولدز 4500 تا 9500 انجام گرفته است. پارامترهاي مختلف ناشي از تغييرات قطر دانه ها، سرعت سيال و مقدار حرارت توليدي بر روي انتقال حرارت جابجايي اجباري در کانال متخلخل مطالعه شده است. با توجه به مطالعات هيدروديناميکي و حرارتي مي توان دريافت که با افزايش عدد رينولدز، ضريب انتقال حرارت جابجايي افزايش مي يابد. همچنين ضريب انتقال حرارت جابجايي با افزايش قطر دانه ها کاهش يافته است. مقدار حرارت توليدي تاثير ناچيزي بر ضريب انتقال حرارت جابجايي داشته است و تاثير فشار بر روي انتقال حرارت جابجايي اهميت ناچيزي دارد. کانال متخلخل در مقايسه با کانال خالي ضريب اصطکاک را به شدت افزايش مي دهد در کانال خالي ضريب اصطکاک همواره عددي کمتر از واحد است ولي براي کانال متخلخل اين پارامتر عددي در محدوده 10 تا 25 گزارش شده است.

كليد واژه: انتقال حرارت جابجايي اجباري، بررسي تجربي، محيط متخلخل، کانال استوانهاي، توليد حرارت داخلي

 

[P O U R I A]

بررسي آزمايشگاهي عدم تشابه انتقال حرارت و انتقال ممنتوم در لايه مرزي تحريک شده به کمک روش طراحي آزمايش

بررسي آزمايشگاهي عدم تشابه انتقال حرارت و انتقال ممنتوم در لايه مرزي تحريک شده به کمک روش طراحي آزمايش

عنوان مقاله: بررسي آزمايشگاهي عدم تشابه انتقال حرارت و انتقال ممنتوم در لايه مرزي تحريک شده به کمک روش طراحي آزمايش

نویسندگان: قصابي قدرت, كهرم محسن*

* دانشگاه فردوسي مشهد، مشهد

چکیده:
در تحقيقات پيش از اين، مطالعه جامع آزمايشگاهي که، اثر تمام متغيرهاي موثر و تقابل آنها را بر ميزان عدم تشابه ممنتوم و انتقال حرارت صفحه تخت در حضور مانع بررسي نمايد، صورت نگرفته است. اگرچه الگوي استفاده از مانع در نزديکي صفحه تخت جهت افزايش انتقال حرارت در مبدل ها و تمايل محققين جهت دريافت اطلاعات کامل در زمينه عوامل ايجاد عدم تشابه، باعث تحقيقات فراواني در اين زمينه شده بود. از طرفي، با حضور مانع مستطيلي در نزديکي صفحه تخت، ضريب انتقال حرارت و ضريب اصطکاک، تحت تاثير عواملي مختلفي قرار مي گيرد که بررسي تمام تقابل هاي بين متغيرها، با توجه به بازه تغييرات آنها، بصورت آزمايشگاهي امکان پذير نمي باشد. در اين مقاله، ماکزيمم و مينيمم مقدار ضرايب اصطکاک و انتقال حرارت به ازاي تمام ترکيب هاي ممکن براي متغيرهاي مستقل تعيين شدند تا حداقل و حداکثر ميزان عدم تشابه ممنتوم و انتقال حرارت مشخص شوند و وجود عدم تشابه، در ميان ترکيب هاي متغيرهاي مستقل، بررسي گردد. بدين منظور با توجه به تعدد متغيرها و بازه تغييرات آنها، ابتدا با استفاده از روش طراحي آزمايش ها، تعداد آزمايش ها کاهش يافته است بدون اينکه اطلاعات اساسي حذف شود. سپس آزمايش ها در يک تونل باد آزمايشگاهي که داراي حداکثر سرعت 13 متر بر ثانيه مي باشد انجام گرفت و در آخرين مرحله، با استفاده از روش تاگوچي، حداکثر و حداقل مقادير ضرايب اصطکاک و انتقال حرارت تعيين گرديدند. نتايج نشان مي دهد عدم تشابه ممنتوم و انتقال حرارت به ازاي تمام ترکيب هاي ممکن براي متغيرهاي مستقل وجود دارد.

كليد واژه: ضريب اصطکاک، ضريب انتقال حرارت، عدم تشابه، تاگوچي

 

[P O U R I A]

تاثير طول لوله هاي انتقالي بر عملكرد سامانه بازيافت حرارت جريان- گردشي (يادداشت مهندسي)

تاثير طول لوله هاي انتقالي بر عملكرد سامانه بازيافت حرارت جريان- گردشي (يادداشت مهندسي)

عنوان مقاله: تاثير طول لوله هاي انتقالي بر عملكرد سامانه بازيافت حرارت جريان- گردشي (يادداشت مهندسي)

نویسندگان: طرفي صادق*

* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه آزاد اسلامي، مركز شوش

چکیده:
لطفا براي مشاهده چکيده به متن کامل (pdf) مراجعه فرماييد.

كليد واژه: بازيافت حرارت، تلفات حرارتي، شبيه سازي عددي، ضريب كارايي، سامانه جريان- گردشي، مبدل حرارتي فين موجي- لوله، سامانه هاي تهويه مطبوع

 

[P O U R I A]

بررسي تجربي ضريب انتقال حرارت و افت فشار نانوسيال نانولوله کربن-آب تحت بار حرارتي ثابت

بررسي تجربي ضريب انتقال حرارت و افت فشار نانوسيال نانولوله کربن-آب تحت بار حرارتي ثابت

عنوان مقاله: بررسي تجربي ضريب انتقال حرارت و افت فشار نانوسيال نانولوله کربن-آب تحت بار حرارتي ثابت

نویسندگان: حسيني پور ابراهيم, زينالي هريس سعيد*, شنبدي مهدي

* دانشگاه فردوسي مشهد، مشهد

چکیده:
در اين مطالعه، رفتار انتقال حرارت جابجايي اجباري و افت فشار نانوسيال نانولوله هاي کربني چند جداره بر پايه آب ديونيزه در حال جريان از طريق لوله مدور افقي تحت شرايط مرزي بار حرارتي ديواره ثابت به صورت تجربي مورد ارزيابي قرار گرفته است. به همين منظور، ابتدا سوسپانسيون آبي همگن نانولوله هاي کربني به کمک فعال کننده سطحي صمغ عربي در غلظت هاي 0.05، 0.1 و 0.2% وزني تهيه شده است. سپس، نانوسيال هاي فوق الذکر در رژيم جريان آرام و گستره اعداد رينولدز 800 تا 2000 در دستگاه بار حرارتي ثابت مورد آزمايش قرار گرفته است. نتايج نشان داده است که با افزودن مقدار بسيار کمي از نانولوله هاي کربني به آب، ضريب انتقال حرارت جابجايي به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد. همچنين با افزايش غلظت نانولوله هاي کربني و عدد رينولدز، ضريب انتقال حرارت جابجايي افزايش مي يابد. با اين حال، تاثير افزايش غلظت نانولوله هاي کربني نسبت به افزايش عدد رينولدز بيشتر بوده است. علاوه بر اين، داده هاي افت فشار در غلظت ها و اعداد رينولدز مختلف بررسي شده است. در غلظت هاي پايين نانولوله هاي کربني، مقدار افت فشار در نانوسيالات محتوي نانولوله هاي کربني و سيالات پايه تقريبا برابر شده است و اختلاف بين آن ها قابل چشم پوشي است. در نتيجه توان اضافي براي پمپ نانوسيال نانولوله کربني / آب در غلظت هاي پايين مورد نياز نيست. بيشترين ميزان افزايش ضريب انتقال حرارت 42.8% بوده است که در رينولدز 2027 و غلظت 0.2% وزني رخ داده است.

كليد واژه: نانوسيال، نانولوله هاي کربني، صمغ عربي، بهبود انتقال حرارت جابجايي، افت فشار اضافي

 

[P O U R I A]

اثر خواص ماتريس متخلخل بر توليد حرارت داخلي درون محفظه اشباع شده با نانوسيال آب- مس

اثر خواص ماتريس متخلخل بر توليد حرارت داخلي درون محفظه اشباع شده با نانوسيال آب- مس

عنوان مقاله: اثر خواص ماتريس متخلخل بر توليد حرارت داخلي درون محفظه اشباع شده با نانوسيال آب- مس

نویسندگان: زهفروش آيدين, حسين پور سيامك*

* دانشگاه صنعتي سهند تبريز، تبريز

چکیده:
در مقاله حاضر به بررسي جابجايي طبيعي نانوسيال آب- مس درون محفظه بسته اي که قسمتي از آن با ماده متخلخل با توليد حرارت داخلي پر شده است پرداخته مي شود. نانوسيال مورد استفاده محلول مس- آب است که براي تعيين خصوصيات آن از مدل هاي ماکسول و برينکمن استفاده شده است. به دليل سرعت هاي پايين نانوسيال، از معادله دارسي- برينکمن جهت مدل سازي محيط متخلخل استفاده مي شود. به منظور به دست آوردن بيشترين برداشت انرژي از منبع حرارتي وابسته به دما، پارامترهاي مختلفي مانند عدد رايلي، کسر حجمي نانوسيال، تخلخل ماتريس متخلخل و نسبت هدايت محيط متخلخل مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد که افزايش کسر حجمي نانوسيال سبب افزايش نوسلت در تمامي تخلخل ها مي شود که اين افزايش در تخلخل هاي پايين بيشتر خواهد شد. تغييرات نسبت هدايت ماتريس متخلخل تنها در تخلخل هاي پايين اثرگذار بوده و سبب هدايت سريع حرارت توليدشده و افزايش دو برابري نوسلت خواهد شد. همچنين تغييرات تخلخل سبب ايجاد نقطه مينيمم براي نوسلت در تخلخل هاي دامنه 0.4 تا 0.6 خواهد شد. با افزايش رايلي نفوذ نانوسيال به درون ماتريس متخلخل افزايش يافته و با خنک شدن ماتريس نوسلت بيشتري در تمامي دامنه تخلخل بدست مي آيد.

كليد واژه: جابجايي طبيعي، محيط متخلخل، نانوسيال، توليد حرارت داخلي

 

[P O U R I A]

شبيه سازي عددي تاثير افزايش انتقال حرارت در بستر جاذب بر عملکرد سيستم جذب سطحي

شبيه سازي عددي تاثير افزايش انتقال حرارت در بستر جاذب بر عملکرد سيستم جذب سطحي

عنوان مقاله: شبيه سازي عددي تاثير افزايش انتقال حرارت در بستر جاذب بر عملکرد سيستم جذب سطحي

نویسندگان: آذرفر ميلاد, نيازمند حميد*, طالبيان هدي

* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه فردوسي مشهد، مشهد

چکیده:
با توجه به نگراني فزاينده جامعه جهاني نسبت به افزايش مشکلات زيست محيطي ناشي از استفاده از سوخت هاي فسيلي، توجه به سيستم هاي جذب سطحي در چند دهه گذشته افزايش يافته است. از اصلي ترين مشکلات اين سيستم ها، ضعيف بودن انتقال حرارت در بستر جاذب به دليل پايين بودن ضريب هدايت حرارتي آن مي باشد. در اين مطالعه سعي شده است با مدل سازي عددي، تاثير روش هاي بهبود انتقال حرارت در بستر جاذب بر عملکرد سيستم جذب سطحي بررسي شود. از جمله اين روش ها مي توان به بکارگيري سطوح حرارتي گسترش يافته و افزودن ذرات فلزي به بستر جاذب اشاره کرد. به کارگيري ذرات فلزي باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي موثر بستر به ميزان حداقل 100% مي شود. نتايج نشان مي دهند با کاهش فاصله و ارتفاع فين ها و نيز افزايش ذرات فلزي به بستر جاذب زمان سيکل به ميزان قابل ملاحظه اي کاهش مي يابد، که در نهايت موجب افزايش ظرفيت سرمايشي مخصوص سيستم جذب سطحي مي شوند؛ هر چند که با کاهش فاصله فين ها تاثير افزايش ذرات فلزي بر کاهش زمان سيکل و افزايش ظرفيت سرمايش مخصوص تضعيف مي شود. همچنين نتايج نشان مي دهند با افزايش ارتفاع فين ها ضريب عملکرد سيستم جذب سطحي افزايش يافته در حالي که ظرفيت سرمايش مخصوص آن کاهش مي يابد. از طرفي کاهش فاصله فين ها هم زمان باعث افزايش ضريب عملکرد و ظرفيت سرمايش مخصوص سيستم جذب سطحي مي گردد.

كليد واژه: انتقال حرارت، ضريب هدايت حرارتي، ذرات فلزي، جذب سطحي، زمان سيکل

 

[P O U R I A]

انتقال حرارت جابجايي آزاد سيال فوق بحراني در کانال عمودي دما ثابت

انتقال حرارت جابجايي آزاد سيال فوق بحراني در کانال عمودي دما ثابت

عنوان مقاله: انتقال حرارت جابجايي آزاد سيال فوق بحراني در کانال عمودي دما ثابت

نویسندگان: نوري فرد شهاب, تيمورتاش عليرضا*

* دانشگاه فردوسي، مشهد

چکیده:
اهميت پژوهش پيرامون خصوصيات سيالات فوق بحراني با درنظر گرفتن افزايش کاربرد آن ها در صنايع مختلف غذايي، شيميايي، پليمر، نفت و گاز بيش از پيش آشکار مي گردد. يکي از مهم ترين خصوصيات اين گونه سيالات، ضريب انبساط حرارتي (b) مي باشد. در اکثر فرايندهايي که اين مولفه در آن ها کاربرد دارد، از فرض گاز ايده ال استفاده شده است. ضعف اين مدل آن است که در محدوده نقطه بحراني، قادر به پيش بيني صحيح ضريب انبساط حرارتي نمي باشد. به همين دليل در پژوهش حاضر به منظور تعيين ضريب انبساط حرارتي، از معادله حالت ردليش کوانگ استفاده گرديده و رابطه اي جديد که تابع دما، فشار و ضريب تراکم پذيري مي باشد، استخراج شده است. مقايسه رفتار منحني هاي حاصل از اين رابطه با مقادير تجربي مطابقت خوبي را نشان مي دهد. علاوه بر اين انتقال حرارت جابجايي طبيعي سيال فوق بحراني در کانال عمودي با ديواره هاي دما ثابت به صورت عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم به روش حجم محدود و بر پايه الگوريتم سيمپل حل گرديده و پس از اعتبارسنجي با مطالعات پيشين، به مقايسه مشخصه هاي جريان و انتقال حرارت به ازاي ضريب انبساط حرارتي مبتني بر فرض گاز ايده آل و ضريب انبساط حرارتي حاصل از اين تحقيق براي سيال فوق بحراني پرداخته شده است. در انتها روند تغييرات ضريب انتقال حرارت با فاصله گرفتن سيال از نقطه بحراني مورد مطالعه قرار گرفته است.

كليد واژه: جابجايي طبيعي، سيال فوق بحراني، کانال عمودي، ضريب انبساط حرارتي، معادله حالت ردليش کوانگ

 

[P O U R I A]

مدل سازي، طراحي و تحليل مبدل هاي حرارتي صفحه اي- فين دار با حجم ثابت به منظور حصول بيشترين بازيافت حرارتي در افت فشار و سطح انتقا

مدل سازي، طراحي و تحليل مبدل هاي حرارتي صفحه اي- فين دار با حجم ثابت به منظور حصول بيشترين بازيافت حرارتي در افت فشار و سطح انتقا

عنوان مقاله: مدل سازي، طراحي و تحليل مبدل هاي حرارتي صفحه اي- فين دار با حجم ثابت به منظور حصول بيشترين بازيافت حرارتي در افت فشار و سطح انتقال حرارت ثابت

نویسندگان: فرهنگ ستوده امير, عميدپور مجيد*, قاضي مهرانگيز

* دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي، تهران

چکیده:
هدف از ارائه اين مقاله دستيابي به بيشترين بازيافت حرارتي در مبدل هاي حرارتي صفحه اي- فين دار با در نظر گرفتن حجم و مساحت انتقال حرارت ثابت در يک اختلاف فشار معين براي هر جريان مي باشد. اين مقاله روشي را براي انتخاب سطوح و طراحي مبدل هاي حرارتي صفحه اي فين دار که در آن بيشترين افت فشار مجاز در يک حجم و سطح انتقال حرارت ثابت مورد استفاده قرار بگيرد، ارائه مي نمايد. مبدل هاي حرارتي صفحه اي فين دار متعددي با داشتن اختلاف در نوع فين، هندسه فين و ابعاد مبدل حرارتي(طول، عرض و ارتفاع) شرط حجم و سطح انتقال حرارت ثابت را ارضاء مي نمايند. اعمال شرط استفاده از بيشترين افت فشار مجاز و از آن جايي که نوع فين و ابعاد مبدل حرارتي با در نظر گرفتن شرط حجم و سطح ثابت و بدست مي آيد باعث مي گردد که با استفاده از مدل سازي حرارتي و هيدروليکي دماهاي خروجي هر جريان را در هر مبدل حرارتي بدست آورد. مبدل حرارتي که داراي بيشترين دماي خروجي جريان سرد باشد به عنوان بهترين مبدل حرارتي از ديدگاه بيشترين بازيافت حرارتي انتخاب مي گردد. در اين مقاله از يک پيش گرمکن متداول يک نيروگاه توربين گاز به که از نوع مبدل هاي حرارتي صفحه اي فين دار مي باشد، به عنوان مطالعه موردي به منظور اعمال روش ارايه شده استفاده شده است.

كليد واژه: مبدل هاي حرارتي صفحه اي، فين دار، بازيافت انرژي، افت فشار، سطح انتقال حرارت، انتخاب سطح

 

[P O U R I A]

بررسي تحليلي انتقال حرارت پاياي هدايتي نامتقارن در استوانه هاي کامپوزيتي به روش جداسازي متغيرها

بررسي تحليلي انتقال حرارت پاياي هدايتي نامتقارن در استوانه هاي کامپوزيتي به روش جداسازي متغيرها

عنوان مقاله: بررسي تحليلي انتقال حرارت پاياي هدايتي نامتقارن در استوانه هاي کامپوزيتي به روش جداسازي متغيرها

نویسندگان: كيهاني محمدحسن*, اميري دلوئي امين

* دانشگاه صنعتي شاهرود، شاهرود

چکیده:
در مطالعه حاضر مساله انتقال حرارت دو بعدي نامتقارن در يک استوانه کامپوزيتي چند لايه به صورت تحليلي بررسي شده است. شرايط مرزي در نظر گرفته شده در کلي ترين حالت (خطي) ممکن قرار دارد که مي تواند تمامي مکانيزم هاي جا به جايي، هدايت و تشعشع را دربر گيرد. الياف تحت زاويه مشخصي به دور استوانه پيچيده شده اند، به نحوي که زاويه الياف و جنس مواد کامپوزيتي به کار رفته شده مي تواند لايه به لايه تغيير کند. معادلات حاکم بر هدايت اورتوتروپيک استخراج گرديده و سپس با استفاده از روش دقيق جداسازي متغيرها، سري توزيع دما در هر لايه به دست آمده است. با اعمال شرايط مرزي کلي داخلي و بيروني استوانه و همچنين برقراري شرايط پيوستگي دما و شار حرارت در مرز بين هر جفت از لايه ها، سه دستگاه معادلات مستقل براي به دست آوردن ضرايب مجهول سري دما ساخته شده اند. با استفاده از روابط توابع متعامد و الگوريتم توماس، اين دستگاه هاي معادلات حل شده و روابطي بازگشتي و تحليلي براي محاسبه ضرايب مجهول ارائه گرديده است. تاثير پارامترهاي طراحي، زاويه الياف و جنس لايه ها روي توزيع دما، با استفاده از دو مثال عملي شامل شرايط مرزي پيچيده، بررسي و مقايسه شده است.

كليد واژه: حل تحليلي، انتقال حرارت نامتقارن، استوانه کامپوزيتي، الگوريتم توماس، تبديل فوريه

 

[P O U R I A]

حل تحليلي ميدان دما براي يک صفحه تخت تحت شرط مرزي جابجايي با استفاده از معادله انتقال حرارت غيرفوريه اي - مدل کاتانئو

حل تحليلي ميدان دما براي يک صفحه تخت تحت شرط مرزي جابجايي با استفاده از معادله انتقال حرارت غيرفوريه اي - مدل کاتانئو

عنوان مقاله: حل تحليلي ميدان دما براي يک صفحه تخت تحت شرط مرزي جابجايي با استفاده از معادله انتقال حرارت غيرفوريه اي - مدل کاتانئو

نویسندگان: اكبري محمد*, كوثري فرشاد, سعدالدين سيف اله, طغرايي سميرمي داوود

* دانشگاه سمنان، سمنان

چکیده:
اين مقاله يک حل تحليلي که ترکيبي از روش برهم نهي و تئوري ساختار است را ارائه مي دهد. اين روش بيانگر يک حل دقيق از معادله انتقال حرارت هذلولوي با استفاده از رياضيات پايه مي باشد. در اين مقاله معادله انتقال حرارت غيرفوريه اي براي يک صفحه در حالتي که سطح سمت چپ آن عايق و سطح سمت راست آن در معرض انتقال حرارت جابه جايي با محيط قرار دارد، مورد استفاده قرار گرفته است. يک مساله پيچيده به چند مساله ساده تر تبديل شده و با حل اين مسائل و ترکيب آن ها يک حل دقيق براي مساله اصلي به دست مي آيد. مساله اصلي به چهار مساله ساده تر تبديل شده که هر کدام داراي يک جمله غيرهمگن است. اين جملات عبارتند از توليد انرژي، شرايط اوليه و شرايط مرزي که در هر مساله مقادير مختلفي را دارا هستند. با جايگذاري حل هاي به دست آمده در معادلات حاکم به سادگي صحت حل هاي به دست آمده را مي توان بررسي کرد.

كليد واژه: تئوري ساختار، حل تحليلي، انتقال حرارت هدايتي غيرفوريه، شار گرماي جابجايي، عايق

 

[P O U R I A]

تحليل عددي انتقال حرارت و جرم در فرآيند خشک شدن مجموعه اي از اجسام متخلخل

تحليل عددي انتقال حرارت و جرم در فرآيند خشک شدن مجموعه اي از اجسام متخلخل

عنوان مقاله: تحليل عددي انتقال حرارت و جرم در فرآيند خشک شدن مجموعه اي از اجسام متخلخل

نویسندگان: كوششي ميثم, مقيمي مهدي*

* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه صنعت آب و برق شهيد عباسپور

چکیده:
در اين پژوهش، تحليل عددي دوبعدي انتقال حرارت و جرم بين يک مجموعه از اجسام متخلخل و سيال عبوري ارائه مي شود. شبيه سازي فرآيند خشک شدن سه جسم متخلخل مستطيلي شکل تحت جريان همرفتي اجباري، با حل معادلات ناوير- استوکس، انرژي و غلظت براي جريان خارجي هوا و معادلات انرژي و رطوبت براي جسم متخلخل انجام شد. نتايج نشان مي دهد سرعت خشک شدن جسم اول بيشتر از اجسام ديگر بوده و اجسام بعدي در طول زمان ميزان رطوبت تقريبا برابري دارند. علاوه بر اين مشاهده شد که در جسم اول سطح فوقاني و سطح مقابل جريان در فرآيند انتقال حرارت و جرم از اهميت بالاتري برخوردار هستند، در حالي که در اجسام بعدي، سطح فوقاني داراي نقش تعيين کننده است. همچنين الگوي توزيع دما و رطوبت در جسم اول نسبت به دو جسم بعدي کاملا متفاوت است. نکته حائز اهميت اين است که با تغيير فاصله بين اجسام، تغيير قابل ملاحظه اي در نرخ انتقال حرارت و رطوبت ديده نشد.

كليد واژه: جسم متخلخل، خشک شدن، انتقال حرارت و جرم

 

[P O U R I A]

بررسي تجربي انتقال حرارت نانوسيال آلومينا/ آب داخل لوله افقي

بررسي تجربي انتقال حرارت نانوسيال آلومينا/ آب داخل لوله افقي

عنوان مقاله: بررسي تجربي انتقال حرارت نانوسيال آلومينا/ آب داخل لوله افقي

نویسندگان: نظري محسن*, كيهاني محمدحسن, سلطان زاده حامد

* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه صنعتي شاهرود

چکیده:
در اين مقاله، انتقال حرارت وافت فشار نانوسيال آلومينا/ آب، در جريان درهم درون يک لوله افقي به صورت تجربي بررسي مي شود. آزمايش طراحي شده به صورت يک حلقه بسته بوده و شامل پمپ، منبع ذخيره نانوسيال، سيستم هاي اندازه گيري دما و فشار، و مسيرهاي لوله جهت انتقال نانوسيال مي باشد. حلقه جريان به گونه اي طراحي شده است که اختلاف فشار دو سر لوله حاوي نانوسيال با يک دستگاه اندازه گير ديفرانسيلي فشار اندازه گيري مي شود. ده عدد حسگر دما نيز بر روي جداره لوله نصب شده است و به صورت محلي نسبت به اندازه گيري دماي جداره اقدام مي شود. شرط مرزي درنظر گرفته شده در جداره لوله، شار حرارتي ثابت است. نانوذرات آلومينا با اندازه 40 نانومتر تهيه شده و به صورت معلق در آب مقطر به حالت پايدار در غلظت هاي 1%،1.5% و 2% توليد شده اند. نتايج، بيانگر افزايش انتقال حرارت با استفاده از نانوذرات در سيال پايه است. افزايش عدد ناسلت براي نانوسيال در غلظت 2% حجمي در رينولدز 13500، در حدود 22%مشاهده شده است. داده هاي تجربي به دست آمده، با نتايج حاصل از پيش بيني هاي انتقال حرارت تکفاز در جريان درهم نيز مقايسه مي شود. همچنين اين آزمايش براي آب به عنوان سيال پايه نيز انجام مي شود و نتايج حاصل از آن با نتايج نانوسيال مقايسه مي شوند. افت فشار اندازه گيري شده با استفاده از نانوسيالات تقريبا برابر با سيال پايه مي باشد.

كليد واژه: انتقال حرارت جابه جايي، نانوسيال، افت فشار، بررسي تجربي

 

[P O U R I A]

بررسي عددي جريان سيال و انتقال حرارت در محيط متخلخل بين دو صفحه موازي با استفاده از روش شبکه بولتزمن

بررسي عددي جريان سيال و انتقال حرارت در محيط متخلخل بين دو صفحه موازي با استفاده از روش شبکه بولتزمن

عنوان مقاله: بررسي عددي جريان سيال و انتقال حرارت در محيط متخلخل بين دو صفحه موازي با استفاده از روش شبکه بولتزمن

نویسندگان: كيهاني محمدحسن*, محبي رسول

* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه صنعتي شاهرود

چکیده:
در اين مقاله، جريان جابه جايي اجباري و انتقال حرارت بين دو صفحه موازي که به صورت جزئي با محيط متخلخل پر شده، به صورت عددي با استفاده از روش شبکه بولتزمن بررسي شده است. محيط متخلخل با استفاده از موانع مربعي، با آرايش منظم ايجاد شده است که امکان بررسي جريان هاي پيچيده در مقياس حفره را فراهم مي کند. علي رغم استفاده زياد از روش شبکه بولتزمن، بررسي انتقال حرارت با چيدمان موضعي ماده متخلخل و استفاده از مدل شبکه بولتزمن حرارتي از کارهاي نو در اين زمينه است. تاثير اعداد رينولدز مختلف بر روي پروفيل هاي سرعت و دما و همچنين عدد ناسلت، در محيط متخلخل بررسي شده است. در شبيه سازي انجام گرفته، ميدان جريان و دما با حل هم زمان توابع توزيع چگالي و دما، محاسبه شده است. نتايج به دست آمده به خوبي حرکت جريان سيال و توزيع دماي داخل محيط متخلخل را نشان مي دهد. همچنين گردابه هاي ايجاد شده در پشت موانع مربعي در داخل محيط متخلخل، برحسب عدد رينولدز نمايش داده شده و تاثير آن بر انتقال حرارت مطالعه شده است. وجود موانع ثابت در دامنه محاسباتي به عنوان محيط متخلخل، باعث افزايش عملکرد گرمايي و عدد ناسلت متوسط مي شود. ضمنا، نتايج به دست آمده از روش شبکه بولتزمن، در حالت هاي ساده با حل هاي تحليلي موجود مقايسه شده است.

كليد واژه: روش شبکه بولتزمن، محيط متخلخل، جريان سيال، انتقال حرارت

 

[P O U R I A]

شبيه سازي هيدروديناميکي و انتقال حرارت رآکتورهاي تبديل کاتاليستي با استفاده از ديناميک سيالات محاسباتي

شبيه سازي هيدروديناميکي و انتقال حرارت رآکتورهاي تبديل کاتاليستي با استفاده از ديناميک سيالات محاسباتي

عنوان مقاله: شبيه سازي هيدروديناميکي و انتقال حرارت رآکتورهاي تبديل کاتاليستي با استفاده از ديناميک سيالات محاسباتي

نویسندگان: محمدي خواه رسول*, زاهدي سرود, احمدي مروست مهدي, گنجي حميد

* پژوهشگاه صنعت نفت، پژوهشکده مهندسي توسعه فرآيند و فناوري تجهيزات، گروه پژوهش توسعه و کنترل فرآيندها

چکیده:
دراين پژوهش شبيه سازي هيدروديناميکي و انتقال حرارت رآکتورهاي واحد تبديل کاتاليستي به کمک ديناميک سيالات محاسباتي انجام شده است.معادلات بقاي جرم، ممنتوم و انرژي به همراه معادلات اغتشاش به طور همزمان در المان هاي حجم محدود سيستم حل شده است. توزيع زمان اقامت سيال در اين رآکتورها با استفاده از تکنيک تزريق پله اي ردياب در ورودي به دست آمده است. پارامتر پراکندگي جريان در هر سه رآکتور تحت بررسي محاسبه و گزارش شده است. تصحيحات ساختاري قابل قبول در سيستم جهت رسيدن به شرايط جرياني مناسب و افزايش ظرفيت انجام شده است. مشخص شد که افزايش ظرفيت در ورودي و افزايش مقاومت هاي توزيع کننده هاي جريان، به بهبود يکنواختي جريان، کمک مي کند. به منظور در نظر گرفتن گرماي توليد يا مصرف شده در ناحيه متخلخل حاوي کاتاليست که در آن واکنش هاي شيميايي زيادي به وقوع مي پيوندد، ترم هاي منابع چشمه يا چاه حرارتي در معادله انرژي جايگزين شده است. نتايج نشان مي دهد که عمده افت دما در اولين راکتور اتفاق مي افتد. در ادامه با تعويض شرايط عايق پوسته راکتورها، شرايط حرارتي سيستم بررسي شده اند. استفاده از عايقي با ضخامت دو برابر عايق کنوني يا عايقي با ضريب هدايت حرارتي کمتر (0.06 W/m.K) تقريبا معادل هم مي باشد که هر يک به نوبه خود اتلاف حرارتي از سيستم را کمتر مي کند.

كليد واژه: تبديل کاتاليستي، هيدروديناميک، توزيع زمان اقامت، انتقال حرارت، ديناميک سيالات محاسباتي

 

[P O U R I A]

بررسي تحليلي انتقال حرارت هدايتي در لمينيت هاي کامپوزيتي استوانه اي گرافيت اپوکسي

بررسي تحليلي انتقال حرارت هدايتي در لمينيت هاي کامپوزيتي استوانه اي گرافيت اپوکسي

عنوان مقاله: بررسي تحليلي انتقال حرارت هدايتي در لمينيت هاي کامپوزيتي استوانه اي گرافيت اپوکسي

نویسندگان: كيهاني محمدحسن*, نوروزي محمود, اميري دلويي امين

* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه صنعتي شاهرود

چکیده:
در مطالعه حاضر، يک حل تحليلي دقيق براي انتقال حرارت پايدار دوبعدي در لمينيت هاي کامپوزيتي استوانه اي ساخته شده از گرافيت اپوکسي ارائه گرديده است. اين لمينيت ها استوانه اي بوده و در هر لايه الياف به دور استوانه پيچيده شده اند. ابتدا تبديل فوريه مناسب با استفاده از تئوري اشترم – ليوويل ساخته شده است. ضرائب سري به وسيله حل دستگاه معادلات مرتبط با شرايط مرزي داخل و بيرون استوانه و همچنين پيوستگي دما و شار حرارت در مرز بين لايه ها به دست آمده است، براي حل دستگاه معادلات حاصل از الگوريتم توماس استفاده شده است. در اين مقاله، اثر تغيير زاويه الياف روي توزيع درجه حرارت تحت شرايط مرزي کلي مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده شده است که توزيع درجه حرارت براي هر لايه کامپوزيتي با زاويه الياف دلخواه بين توزيع درجه حرارت براي زواياي q=0o و q=90o قرار دارد.

كليد واژه: حل دقيق، لمينيت کامپوزيتي، انتقال حرارت هدايت، استوانه، تبديل فوريه

 

[P O U R I A]

جايابي و تعيين بهينه ظرفيت واحدهاي توليد هم زمان گازسوز جهت تامين برق و حرارت در يک شهرک صنعتي

جايابي و تعيين بهينه ظرفيت واحدهاي توليد هم زمان گازسوز جهت تامين برق و حرارت در يک شهرک صنعتي

عنوان مقاله: جايابي و تعيين بهينه ظرفيت واحدهاي توليد هم زمان گازسوز جهت تامين برق و حرارت در يک شهرک صنعتي

نویسندگان: انصاري ميثم, ستايش نظر مهرداد*

* دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه صنعت آب و برق، تهران، ايران

چکیده:
شرکت هاي خدماتي که مسئوليت بهره برداري شبکه برق شهرک هاي صنعتي را به عهده دارند، برق مورد نياز خود را از بازار عمده فروشي برق و يا از واحدهاي گازسوز موجود در شبکه تامين مي کنند. از ديدگاه فني و اقتصادي، ارائه طرح بهينه نصب واحدها در شبکه، نقشي حياتي در بهينگي شرايط بهره برداري اين شرکت ها دارد. در اين مقاله، روشي شبه ديناميکي براي ارائه طرح بهينه توسعه چندساله، شامل تعيين مکان نصب، زمان، ظرفيت الکتريکي و حرارتي واحدهاي توليد هم زمان گازسوز يک شهرک صنعتي ارائه شده است. مساله مدل شده، در قالب يک فرآيند بهينه سازي مقيد به قيود تامين انرژي مصرف کننده، قيود واحد گازسوز و سيستم بازيافت حرارت، ارائه شده و مساله با هدف کاهش هزينه شرکت خدماتي در يک بازه زماني 5 ساله با استفاده از الگوريتم ژنتيک حل شده است. در تعريف مساله، دو ديدگاه اولويت توليد حرارت يا توليد برق نيز در نظر گرفته شده است. در مطالعات عددي، روش مورد نظر براي طرح توسعه واحدهاي توليدهم زمان گازسوز در فيدر فشار متوسط منطقه صنعتي تهران مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج نهايي، کارآيي اين روش را در کاهش هزينه ها در طول 5 سال بهره برداري نشان مي دهد.

كليد واژه: توسعه سيستم توليد، توليدهم زمان گازسوز، بهينه سازي، الگوريتم ژنتيک، بازار عمده فروشي برق

 

[P O U R I A]

مدل سازي اثرات ترکيبي جريان هاي آب، يون و حرارت روي پروفيل فشار منفذي در اطراف چاه حفاري شده در سازندهاي شيلي

مدل سازي اثرات ترکيبي جريان هاي آب، يون و حرارت روي پروفيل فشار منفذي در اطراف چاه حفاري شده در سازندهاي شيلي

عنوان مقاله: مدل سازي اثرات ترکيبي جريان هاي آب، يون و حرارت روي پروفيل فشار منفذي در اطراف چاه حفاري شده در سازندهاي شيلي

نویسندگان: رفيعي پور سعيد*, قطبي سيروس, پيشوايي محمودرضا

* دانشگاه صنعتى شريف، دانشكده مهندسى شيمى و نفت

چکیده:
بهينه سازي غلظت نمک موجود در سيال حفاري، وزن گل، دما و ساير عوامل به منظور آناليز صحيح و کامل پايداري ديواره چاه، به ويژه در هنگام حفاري در محيط هاي با دما و فشار بالا و هم چنين حفاري چاه هاي انحرافي ضروري مي باشد. انتخاب صحيح اين پارامترها مستلزم درک صحيح فعل و انفعالات انجام شده بين سيال حفاري و سازند شيلي در هنگام حفاري از درون اين سازندها مي باشد. بررسي هاي ميداني نشان داده که اثرات ترکيبي گراديان هاي پتانسيل شيميايي و حرارتي روي جريان سيال، مي تواند به ميزان قابل ملاحظه اي فشار منفذي و در نتيجه توزيع تنش نزديک به ديواره چاه را تحت تاثير خود قرار دهد در اين تحقيق مدلي کامل براي جريان حل شونده، حلال (آب) و حرارت ارائه مي شود. مدل ارائه شده در اين تحقيق، هر دو محلول الکتروليتي يعني سيال حفاري و سيال موجود در درون سازند را برخلاف متون قبلي که محلول ها را ايده آل فرض مي کردند، غير ايده آل فرض کرده است. اين فرض به منظور ارائه مدلي صحيح و واقعي از جريان سيال و يون ها به درون غشاهاي شيلي الزامي مي باشد. به دليل وجود اختلاف پتانسيل شيميايي بين محلول هاي الکتروليتي، آب يا همان حلال مي تواند از سمت غلظت حل شونده پايين يا از سمتي که پتانسيل شيميايي آب بالا است، به سمت غلظت حل شونده بالا يا پتانسيل شيميايي کم، جريان پيدا کند. اثرات گراديان دمايي روي پايداري ديواره چاه هاي نفتي مي تواند به ويژه در حفاري هاي انحرافي و ازميان سازندهاي با حرارت و فشار خيلي زياد، مانند سازندهاي واقع شده در مناطق عميق دريايي و هم چنين چاه هاي عميق که تغيير اندکي در دماي ديواره چاه باعث مشکلات ناپايداري زيادي مي شود، بسيار مهم و ضروري باشد. پروفيل فشار منفذي در اطراف چاه از حل معادلات انتقال که در ادامه ذکر مي شوند، به دست مي آيد.

كليد واژه: اثرات شيميايي و حرارتي، پايداري ديواره چاه، شيل، حرارت و فشار بالا، فشار اسمزي

 

[P O U R I A]

ارزيابي و تخمين انتقال حرارت و مشخصه هاي جريان جابجايي ترکيبي پيرامون موانع داغ تعبيه شده در محفظه مربعي شيب دار پر شده از نانوسيا

ارزيابي و تخمين انتقال حرارت و مشخصه هاي جريان جابجايي ترکيبي پيرامون موانع داغ تعبيه شده در محفظه مربعي شيب دار پر شده از نانوسيا

عنوان مقاله: ارزيابي و تخمين انتقال حرارت و مشخصه هاي جريان جابجايي ترکيبي پيرامون موانع داغ تعبيه شده در محفظه مربعي شيب دار پر شده از نانوسيال

نویسندگان: سعدالدين سيف اله, همت اسفه محمد*

* دانشکده مهندسي مکانيک، دانشگاه سمنان

چکیده:
براي تحليل جابجايي ترکيبي جريان سيال و انتقال حرارت در نانوسيال درون يک محفظه مربعي شکل زاويه دار که دو مانع درون آن وجود دارند، يک روش عددي حجم محدود مورد استفاده قرار گرفته است. تاثير عدد رايلي، کسر حجمي نانوذرات و ارتفاع موانع داغ مورد مطالعه قرار گرفته است و نتايج به صورت نمودارهاي خط جريان و نمودارهاي هم دما و عدد ناسلت ارائه شده اند. در اين تحقيق، نانو سيال آب - آلومينا با قطر نانوذرات 47 نانومتر و دماي 300 کلوين به عنوان سيال عامل مورد استفاده قرار گرفته است. محدوده مورد استفاده براي عدد رايلي بين 104 و 105، براي کسر حجمي نانوذرات بين 0 تا 0.06 و براي ارتفاع مانع بين 0.1 تا 0.2 طول محفظه مي باشد. نتايج نشان دادند که افزايش عدد رايلي و همچنين افزايش کسر حجمي نانوذرات سبب افزايش انتقال حرارت درون محفظه مي شود. همچنين مشخص شد که افزايش ارتفاع مانع داغ سبب کاهش مقادير ناسلت متوسط مي گردد.

كليد واژه: نانوسيال، جابجايي ترکيبي، خواص متغير، کسر حجمي، انتقال حرارت

 

[P O U R I A]

تعيين بهينه ظرفيت برنامه کاري بهينه سيستم توليد هم زمان برق و حرارت در يک واحد صنعتي با محرک اوليه موتور گازسوز

تعيين بهينه ظرفيت برنامه کاري بهينه سيستم توليد هم زمان برق و حرارت در يک واحد صنعتي با محرک اوليه موتور گازسوز

عنوان مقاله: تعيين بهينه ظرفيت برنامه کاري بهينه سيستم توليد هم زمان برق و حرارت در يک واحد صنعتي با محرک اوليه موتور گازسوز

نویسندگان: غلامي عادل*, قاضي زاده محمدصادق, پاك دامن جواد, انصاري ميثم

* دانشكده مكانيك و انرژي، دانشگاه صنعت آب و برق (شهيد عباسپور)، تهران، ايران

چکیده:
با تجديد ساختار در صنعت برق، توليدات پراکنده جايگاه ويژه اي يافته اند. سيستم هاي توليد هم زمان به دليل بازده بالا، بيش از سايرين مورد استفاده قرار گرفته اند. هدف اصلي اين مطالعه تعيين بهينه ظرفيت و برنامه کاري يک سيستم CHP بر پايه موتور گازسوز در طول ساعات شبانه روز براي تامين برق و حرارت يک کارخانه به صورت هم زمان است. همچنين بر اساس نصب اين سيستم در کارخانه، ظرفيت و برنامه کاري بويلر هاي بخار بهينه مي شوند. در اين مقاله با در دست داشتن بار الکتريکي و حرارتي کارخانه، ظرفيت بهينه سيستم CHP از ديد صاحب کارخانه با هدف بيشينه کردن NPV طرح به دست آمده است. سپس مساله بهينه سازي براي يک کارخانه نمونه با توجه با قوانين موجود در ايران حل شده است. در پايان کارايي طرح در سناريوهاي مختلفي با توجه به تغييرات قيمت سوخت، تعرفه خريد برق شبکه و قيمت فروش برق به شبکه مورد بررسي قرار گرفته است.

كليد واژه: سيستم هاي توليد هم زمان، موتور ژنراتور گازسوز، بهينه سازي، ارزش خالص کنوني طرح، آناليز حساسيت

 

[P O U R I A]

ررسي تجربي و مدل سازي انتقال جرم و انتقال حرارت همزمان در کانال افقي همراه با اثرات ديواره

ررسي تجربي و مدل سازي انتقال جرم و انتقال حرارت همزمان در کانال افقي همراه با اثرات ديواره

عنوان مقاله: بررسي تجربي و مدل سازي انتقال جرم و انتقال حرارت همزمان در کانال افقي همراه با اثرات ديواره

نویسندگان: كريمي زاد گوهري فاطمه*, شاهسوند اكبر, عليخاني محمدآباد صادق

* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد شاهرود، گروه فني و مهندسي

چکیده:
در اکثر فرايندهاي مهندسي شيمي، پديده هاي انتقال جرم و انتقال حرارت جزو جدايي ناپذير فرايندها مي باشند. در اين مقاله، با استفاده از يک دستگاه آزمايشگاهي، به بررسي تجربي همزمان دو پديده انتقال جرم و حرارت پرداخته شده است. در اين دستگاه، وجود پديده هاي چگالش و تبخير که در اثر انتقال حرارت ايجاد مي شوند، باعث به وجود آمدن انتقال جرم گرديده و در نهايت بر ضريب انتقال حرارت تاثير مي گذارند. همچنين وجود انتقال جرم، توزيع دما در پديده انتقال حرارت را تغيير داده و باعث ايجاد تغييرات کلي در شار حرارتي مي گردد. آزمايش هاي متعددي با تغيير پارامترهاي مختلف مانند دما و دبي براي هر دو سيال آب و هوا انجام گرفته است. از مقايسه نتايج حاصل از اين آزمايش ها و نتايج حاصل از مدل سازي فرايند به وجود پديده اثر ديواره و تاثير آن بر دماي آب خروجي از سيستم پي برده شد و مجددا مدل سازي فرايند با اعمال اثر مذکور تصحيح گرديد. بررسي انجام شده در اين پژوهش مبين تاثير پارامترهاي فرايندي بر تغييرات اثر ديواره بوده و در بين پارامترهاي مذکور دما و دبي هوا بيشترين تاثير را در وقوع اين اثر خواهند داشت.

كليد واژه: انتقال جرم و انتقال حرارت همزمان، ميعان، تبخير، تجربي، مدل سازي، اثر ديواره