ابراهیم افشاری
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان
[ 1 ] - بررسی تاثیر استفاده از محیط متخلخل در کارایی مبدل حرارتی لوله ای در سیستم سنتز هیدروترمال جریان مداوم
فرایندهای سنتز هیدروترمال برای ساخت اکسیدهای فلزی نانو مورد استفاده قرار می گیرند. در این فرایندها، اکسیدهای فلزی باید با سرعت مناسب دمای خود را از دست بدهند؛ زیرا در غیر این صورت بلورهای درشت تر تشکیل شده که این امر به کیفیت محصول ضرر می زند. استفاده از یک مبدل حرارتی قدرتمند به این امر کمک می کند. هدف از این مقاله، در مرحله ی اول مدلسازی عددی مبدل حرارتی در سیستم سنتز هیدروترمال جریان مداوم ...
[ 2 ] - شبیه سازی عددی اثرات تداخل بار باد در اطراف گروهی از ساختمان‌های بلند
برخلاف یک ساختمان در حالت منفرد در برابر نیروی باد، تعیین عملکرد دو یا چند ساختمان در کنار یکدیگر به علت پدید آمدن اثرات تداخل بار باد، بسیار پیچیده است. از جدیدترین کارهای صورت گرفته در زمینه بررسی اثرات تداخل، میتوان به بررسی ضرایب تداخل و ضرایب فشار روی گروهی از ساختمان‌های بلند با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) اشاره کرد. به این منظور در این مقاله، ضرایب فشار و تداخل گروهی از سا...
[ 3 ] - بررسی عملکرد میدان های مختلف جریان خنک کاری با کانال های موازی در پیل سوختی غشا پلیمری
در پیل های سوختی غشا پلیمری بیش از نیمی از انرژی شیمیایی هیدروژن، در طی تولید الکتریسیته به گرما تبدیل می گردد. در صورت دفع نامناسب این گرما، عملکرد و پایداری پیل آسیب میبیند. در این مقاله، چندین طرح مختلف کانال های موازی برای میدان جریان خنک کاری در پیل غشا پلیمری پیشنهاد شده و انتقال حرارت در صفحات خنک کاری با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. عملکرد طرح های پیشنهادی بر اس...
[ 4 ] - مقایسه عملکرد پیل سوختی غشا پلیمری با کانال ساده و فوم فلزی به عنوان توزیع کننده جریان
به منظور، توزیع یکنواخت گازهای واکنشگر، کاهش وزن، صرفه جویی در هزینه ماشینکاری کانال های جریان و عملکرد بهتر پیل سوختی غشا پلیمری، در این مقاله از فوم فلزی به عنوان توزیع کننده گازها استفاده می شود. با توسعه یک مدل سه بعدی، معادلات پیوستگی، بقای مومنتوم، اجزا، شارژ و انرژی به همراه روابط الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل با یک مدل تک ناحیه ای و به روش عددی حل شده اند و عملکرد پیل با فوم فلزی با ...
[ 5 ] - اثر تخلخل لایه پخش گاز و فشار بر عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری با میدان جریان لانه زنبوری
در این مقاله، یک مدل عددی که درک کاملی از اصول اساسی پدیده های انتقال در پیل سوختی غشاء پلیمری با میدان جریان لانه‌زنبوری فراهم می کند، معرفی شده است. مساله به صورت مدل سه بعدی و حالت پایا در سیستم مختصات کارتزین با استفاده از روش های تک دامنه ای و حجم محدود حل شده است. مدل شامل معادلات دیفرانسیل پاره ای همبسته غیر خطی بقای جرم، بقای مومنتوم، بقای اجزا، بقای بار الکتریکی و بقای انرژی همراه با و...
[ 6 ] - بررسی روشهای پیش‌گرمایش هوا و آب و افزایش بازده هیتر ایستگاه تقلیل فشار گاز
ایران با داشتن 5/15 درصد از ذخایر گازی جهان، بعد از روسیه با 3/26 درصد، در رتبة دوم جهان از نظر ذخایر گازی قرار دارد و میتوان گفت دومین صادرکنندة گاز است. مصرف گاز در داخل کشور نیز زیاد بوده نرخ متوسط مصرف سالانه آن در 15 سال گذشته حدود 12 درصد بوده است. با توجه به شرایط اقلیمی کشور، گاز مسیری طولانی را طی می‌کند تا آمادة مصرف شود و با توجه به دبی بالای آن، افزایش بازده در هر مرحله می‌تواند صر...
[ 7 ] - سیستم‌های تبرید اجکتوری بدون پمپ
سیکل تبرید اجکتوری، نسبت به سیکل تراکمی، دارای مزایایی چون قابلیت استفاده از منابع گرمایی با کیفیت پایین (مانند حرارت بازیافتی در فرایندهای صنعتی، انرژی خورشیدی)، کاهش انتشار آلاینده‌ها، نداشتن قسمت متحرک (به جز یک پمپ)، عمر طولانی، قابلیت اعتماد بالا، هزینة تعمیر و نگهداری کم، کاسته‌شدن صدا و ارتعاشات ناشی از حذف کمپرسور و صرفه‌جویی در مصرف انرژی الکتریکی، می‌باشد. اما ضریب عملکرد این سیستم پا...
[ 8 ] - معرفی انواع سیکل‌های تبرید اجکتوری با اجکتورهای دومرحله‌ای
سیکل‌های تبرید اجکتوری با اجکتورهای دومرحله‌ای مزیت‌های عمده‌ای نسبت به حالت تک‌مرحله‌ای دارند؛ از آن جمله میتوان به امکان استفاده در فشارهای مطلق پایین‌تر از فشار سیستم تک‌مرحله‌ای و همچنین فراهم‌بودن شرایط کاری در گسترة دماهای گوناگون تبخیرکننده اشاره کرد. اجکتورهای دومرحله‌ای به‌صورت موازی در مواجهه با بار ورودی بالا و به‌حالت سری در فشارهای مطلق پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف این مق...
[ 9 ] - استفاده از فوم فلزی در پیل سوختی غشا پلیمری
در این مقاله، استفاده از فوم فلزی به‌عنوان توزیع‌کنندة گازهای واکنشگر و سیال خنک‌کننده، به‌منظور توزیع یکنواخت گازهای واکنشگر و دما، کاهش وزن، صرفه‌جویی در هزینة ماشینکاری کانال‌های جریان و عملکرد بهتر پیل سوختی غشا پلیمری مطرح و بررسی شده است. معادلات حاکم بر جریان گازهای واکنشگر در نواحی گوناگون پیل (اعم از معادلات پیوستگی، بقای مومنتوم، اجزاء، شارژ و انرژی به‌همراه روابط الکتروشیمیایی)، همچ...
[ 10 ] - بررسی عملکرد سیستم‌های نوین تولید توان بر پایة پیل‌های سوختی دمابالا
افزایش روزافزون جمعیت و روبه زوال رفتن سوخت‌های فسیلی از یکسو، و وسعت آلودگی برجای مانده از این منابع انرژی از سویی دیگر، بشر را بر آن داشته که به فکر منابع انرژی دیگری باشد. امروزه پیل‌های سوختی به‌عنوان یک فناوری جدید در تولید توان محسوب می‌شوند که در میان آنها پیل سوختی دمابالا به‌خاطر بازدهی بسیار بالا، عدم آلایندگی محیط زیست، تولید همزمان الکتریسیته و حرارت، قابلیت استفاده از سوخت‌های متن...
[ 11 ] - روشهای مرطوب‌سازی گازهای واکنشگر پیل سوختی غشا پلیمری
کنترل رطوبت گازهای واکنشگر پیل سوختی تأثیر به‌سزایی در عملکرد پیل دارد. آب کم در غشاء سبب خشکی موضعی غشاء و به‌دنبال آن ایجاد گرادیان‌های دما و تنش‌های مکانیکی و آب زیاد سبب بسته‌شدن بخشی از حفره‌های لایة پخش گاز می‌شود. در هر دو حالت عملکرد پیل افت پیدا می‌کند و از طول عمر آن کم می‌شود. از این‌رو برای دست‌یابی به رطوبت بهینه در پیل، مرطوب‌سازی گازهای واکنشگر هم در سمت آند و هم در سمت کاتد ضرور...
[ 12 ] - سیستم‌های تولید توان و گرمای همزمان در مقیاس کوچک
افزایش تقاضا، منابع محدود و آثار منفی محیطی ناشی از استخراج انرژی توسط انسان، بر نیاز به‌کارگیری منابع محدود تأکید دارد. تولید انرژی الکتریکی همراه با به‌کارگیری گرمای تولیدی روشی در حال توسعه است که موجب افزایش راندمان و کاهش کلی تلفات می‌شود. این موضوع عموماً تحت عنوان توان و گرمای ترکیبی یا سی. اچ. پی.[i] مطرح است. سیستم‌های سی. اچ. پی. اندازه‌های متنوعی دارند؛ از اندازة...
[ 13 ] - مدلسازی سه بعدی و گذرای پیل سوختی غشا پلیمری با میدان جریان پینی
در پژوهش حاضر، یک مدل سه بعدی و گذرای پیل سوختی غشا پلیمری با میدان جریان پینی بررسی شده است. با حل عددی معادلات دیفرانسیل حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتم، بقای گونهها، بقای بار الکتریکی و بقای انرژی همراه با معادلات واکنشهای الکتروشیمیایی، رفتار گذرای پیل بررسی شده است. ارائه نتایج مربوط به پارامترهای اساسی همچون چگالی جریان الکتریکی، توزیع غلظت گونههای شیمیایی، توزیع سرعت و خطوط جری...
[ 14 ] - An analytic model of membrane humidifier for proton exchange membrane fuel cell
An essential requirement for an operating PEM fuel cell is providing proper water content in the membrane. To avoid water flooding an appropriate water balance is required. Here, an analytic model of a planar membrane humidifier for PEM fuel cell is proposed where the effect of dimensional parameters includes membrane thickness, membrane area and channel hydraulic diameter are investigated. A N...
[ 15 ] - Parametric study of the influence of cooling channel dimensions on PEM fuel cell thermal performance
In a polymer membrane fuel cell more than half of the chemical energy of hydrogen is converted to heat during generation of electricity. This causes an increase in the cell temperature. The Cooling field design has a significant role in cell cooling. The cell's performance and stability are reduced due to inappropriate heat dissipation. In this paper, the cooling flow and heat transfer in cooli...
[ 16 ] - بررسی عملکرد پیل سوختی غشاپلیمری با میدان شارش پینی لوبیا شکل
The shape and geometry of the flow field have considerable effects on the transfer rate of the reactants toward the catalyst layer and consequently the performance of the polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell. In this study, a novel PEM fuel cell with pin-type flow field is proposed in order to reduce the wake regions, increase the oxygen transfer rate into the catalyst layer and the cur...
[ 17 ] - بررسی عددی عملکرد سیستم تبرید با اجکتور دومرحله‌ای
In this paper, the performance of arefrigeration cycle with double stage ejector is studied. Also the effect of some working fluids, the ejector geometry including the diameter change in the part of constant diameter at the first and second stages and operating parameters on the entrainment ratio of the first and second stages in the ejector and coefficient of performance cycle (COP) are studied....
[ 18 ] - بررسی استفاده از فوم فلزی به‌عنوان توزیع‌کنندۀ سیال خنک‌کاری در پیل سوختی غشاء پلیمری
In this study, detailed fluid flow and heat transfer in cooling plates of polymeric membrane fuel cell is studied using computational fluid dynamics (CFD) techniques. The performances of four different coolant flow field designs were compared in terms of the maximum surface temperature, temperature uniformity and pressure drop characteristics. The results indicate that the porous flow field wit...
[ 19 ] - تأثیر نوع سیال عامل بر عملکرد سیستم تبرید اجکتوری
In this paper, the performance of an ejector cooling system and the effect of the following different working fluids such as water, ammonia, R134a, R141b, R12, R600 and R245fa are described and the effects of cycle parameters on the consumed heat and work and COP are studied. This cycle with the working fluid R141b has the least COP while the working fluid R₁₂ in comparison with the other worki...
[ 20 ] - تحلیل انرژی و اگزرژی الکترولایزر غشا پلیمری در ترکیب با سیستم متمرکزکنندة خورشیدی
تولید هیدروژن با استفاده از الکترولایزر‌های غشا پلیمری روشی مؤثر و مفید برای تولید یک منبع انرژی تجدیدپذیر است. از هیدروژن و اکسیژن تولیدی توسط الکترولایزر میتوان در پیل‌های سوختی در پهپادها استفاده کرد. تحلیل ترمودینامیکی الکترولایزر غشا پلیمری برای مشخص‌کردن افت‌های کلیدی و بهینه‌سازی عملکرد آن بسیار اساسی است. در این مقاله، فرایند الکترولیز آب توسط الکترولایزر غشا پلیمری در ترکیب با سیستم م...
[ 21 ] - مطالعه ای بر خواص و کاربرد انواع غشاها در سیستم های الکتروشیمیایی
یکی از روشهای نوین برای تولید جریان الکتریکی استفاده از پیل‌های سوختی می‌باشد. یکی از اجزای اصلی پیل های سوختی غشا پلیمری با مزیت هایی شامل: دمای عملکرد پایین، دانسیته توان بالا و عدم ایجاد آلایندگی و سر و صدا، غشا است که وظیفه اصلی آن عبور دادن یون و عدم عبور الکترون و سوخت می باشد؛ اما کاربرد غشاها تنها محدود به پیل های سوختی نبوده و از این رو غشاهای متفاوتی وجود دارند که هر کدام دارای مزایا...
[ 22 ] - بررسی رفتار انتقال آب در پیل سوختی غشا پلیمری
در این مطالعه، یک مدل دو بعدی و دو فازی پیل سوختی غشا پلیمری به منظور بررسی رفتار انتقال و تغییر فاز آب توسعه داده شده و روشهای مختلف انتقال آب شامل پخش، جابجایی و درگ الکترو - اسمزیک در داخل غشا و تغییر فاز آب در لایه پخش گاز کاتد ارزیابی و تحلیل شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم، بقا اجزا و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل سوختی به صورت کوپل، با یک مد...
Co-Authors