امروزه موتورهای دیزل تزریق غیر مستقیم کاربرد وسیعی در صنعت و حمل و نقل پیدا کرده اند. اما هم زمان قوانین مربوط به انتشار آلودگی ها (خصوصاً اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق) نیز سخت تر شده است. بازخورانی گاز اگزوز روشی موثر برای کاهش تشکیل آلودگی اکسیدهای نیتروژن در موتور های دیزل است. چون استفاده از این روش دمای شعله را پایین می آورد و چگالی اکسیژن در شارژ درون سیلندر را کاهش می دهد. اما استفاده از نرخ های بالای بازخورانی خصوصاً در بارهای بالا باعث اثرات منفی روی بازده گرمایی ترمزی و تولید دوده می شود و این لزوم استفاده از مبدل را برای سرد کردن گازهای اگزوز افزایش می دهد. در این پژوهش ابتدا یک مبدل برای سرد کردن گازهای اگزوز ساخته شده و آزمایشاتی برای بررسی اثر دمای گازهای بازخورانی اگزوز روی ترم های اگزرژی در موتور انجام شده است. سپس اثر بازگشت ناپذیری های موتور روی مصرف مخصوص سوخت و بازده قانون دوم ترمودینامیک بررسی شده است. به این جهت معادله اگزرژی روی سیلندر موتور اعمال شده و ترم های اگزرژی مربوط به انتقال گرما، گازهای ورودی و خروجی و توان مطالعه شده است. برای بررسی اثر دمای اگزوز بازخوران شده، گازهای بازخورانی در دما و نسبت های مختلف در ضمن تست به درون سیلندر وارد شده است. سر انجام وابستگی بازگشت ناپذیری های درون سیلندر و مصرف مخصوص سوخت به دما و نسبت گاز بازخوران شده در بارها و سرعت های مختلف بررسی و مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از بازخورانی گاز اگزوز بازگشت ناپذیری ها را افزایش می دهد که این در نتیجه بسط ناحیه شعله و کاهش دمای ماکزیمم سیکل است. همچنین مشاهده شده است که روند تغییرات مصرف مخصوص سوخت و بازگشت ناپذیری ها خصوصاً در بارهای بالا یکسان است. نتایج همچنین نشان می دهد که کاهش دمای گاز بازخوران شده در بار های بالا اثر منفی روی بازده قانون دوم و مصرف مخصوص سوخت دارد.

در این پایان نامه تاثیر زائده ی تولید گردابه چهاروجهی گوه ای شکل روی یک مبدل حرارت پره لوله ای هوا آب با استفاده از تحلیل بازگشت ناپذیری بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است.

در این پژوهش آزمایشگاهی، به بررسی میزان مولفه های اگزرژی، بازگشت ناپذیری ها و میزان آلاینده ها در یک موتور دو زمانه با سوخت الکلی پرداخته ایم. افزودنی سوخت در این کار تحقیقاتی اتانول است. آزمایشات با درصد های 5، 10 و 15 درصد به سوخت بنزین اضافه شده و برای 25% ،50% و 75% گشتاور اعمالی در سرعتهای 2500، 3000، 3500 و4500 دور بر دقیقه انجام شده است. نتایج نشان می دهد عموما زمانی که از سوخت الکلی استفاده می شود بازگشت ناپذیری های داخلی احتراق افزایش یافته است که علت آن افزایش اختلاف دمای مخلوط نسوخته ومحصولات احتراق است که باتبخیر سریعتر افزودنی الکل ایجاد شده است. افزایش بازگشت ناپذیری داخلی احتراق یکی از عوامل مهم کاهش بازدهی قانون دوم در صورت استفاده از افزودنی اتانول است. از دیگر نتابج و مزایای استفاده از افزودنی اتانول کاهش چشمگیر آلاینده های co, co2, hcو nox است.

پارامتر مدت زمان سوختن یکی از کمیت های موثر در موتور های اشتعال جرقه ای به شمار می رود. این کمیت علاوه بر اثر مستقیم بر روی قدرت و بازده موتور، بر روی میزان تولید آلایند های زیست محیطی نیز موثر است. علاوه بر این، این کمیت نقش مهمی در فرآیند های شبیه سازی موتور داراست که از آن جمله می توان به تعیین توابع نرخ سوختن اشاره کرد. اگرچه تعیین دقیق این پارامتر به دلیل پیچید گی های ذاتی فرآیند هایی که در موتور های احتراق داخلی رخ می دهند مشکل است، اما به دلیل اهمیت آن تلاشهای متعددی به منظور ارائه روشی کاربردی برای محاسبه آن شده است. روشهای ارائه شده تا کنون، یا به دلیل فرضیات ساده کننده بسیار از دقت مطلوب برخوردار نبوده اند (مانند مدلهای یک ناحیه ای) و یا نیازمند صرف هزینه و زمان محاسباتی بسیار می باشند (مانند روشهای cfd) و یا مبتنی بر اندازه گیری های دقیق آزمایشگاهی هستند که خود نیازمند ابزار و تجهیزات گران قیمت می باشد. در کار حاضر روشی ساده و کارآمد به منظور تعیین مدت زمان سوختن ارائه شده است. این روش از کمیت هایی در محاسبات خود بهره می گیرد که به راحتی در آزمایشگاه قابل اندازه گیری هستند.

اکسیدهای نیتروژن(nox) یکی از مهمترین آلاینده های موتور های دیزل می باشند و بازخورانی گازهای اگزوز (egr) یکی از روش-های معمول کاهش این آلاینده می باشد. در این تحقیق تاثیرات دما و درصد های بازخورانی اگزوز بر روی آلاینده دود سیاه در یک موتور دیزل 4 زمانه با نسبت تراکم 1/22 و از نوع تزریق غیر مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات در سرعت های 1500-2000 و 3000 دور بر دقیقه و گشتاور های 25% ،50% و 75% گشتاور ماکزیمم و درصد های بازخورانی 10%، 20%30 % و دماهای مختلف گازهای بازخورانی انجام پذیرفته است.برای کاهش دمای egr از یک مبدل حرارتی استفاده شده است. نتایج نشان داد که در سرعت های پایین و گشتاور کم، کاهش دمای egr و افزایش نرخ جریان egr باعث کاهش میزان آلاینده دود سیاه می شود . اما با افزایش گشتاور میزان دود سیاه افزایش می یابد بطوریکه افزایش درصد جریان بازخورانی در گشتاورهای بالا باعث افزایش چشمگیر میزان این آلاینده می شود. در سرعت های بالاتر از rpm2000 نیز می توان گفت که کاهش دمای egr باعث کاهش دود سیاه می-شود و افزایش نرخ جریان نیز تاثیر مثبتی بر کاهش این آلاینده دارد اما با افزایش گشتاور بر میزان این آلاینده افزوده می شود.در نهایت می توان گفت استفاده از این روش در سرعت های پایین با درصد های بازخورانی زیاد، کاهش دود سیاه را به همراه داشته و در سرعت های بالا با درصد های بازخورانی پایین،اثر مثبتی بر کاهش دود سیاه داشته است

در مطالعه ی حاضر با بررسی دقیق یک سری از داده های خط تولید پالایشگاه گاز خانگیران سرخس که شامل واحدهای تصفیه گاز ،بازیافت گوگرد ونمزدائی می باشد بررسی و تحلیل اگزرژی در آن واحدها صورت گرفته است.افزایش روز افزون مصرف انرژی از یک سو وافزایش قیمت حاملهای انرژی از سوی دیگر ،اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی و شناسائی محلهای اتلاف انرژی را درصنایع مختلف بویژه صنایع نفت وگاز دو چندان نموده است. روش تحلیل اگزرژی ابزار مناسب وکارآمدی جهت تحلیل انرژی واحدهای صنعتی بشمار میرود. در تحقیق حاضر،واحدهای اصلی پالایشگاه گاز خانگیران سرخس به صورت جداگانه مورد تحلیل قرار گرفته اند. در سال 1385 واحدهای تصفیه گاز جهت شیرین سازی گاز ترش به جای محلول dea (طراحی اولیه ) از محلول mdea استفاده نموده اند که در این کار پژوهشی،بازگشت ناپذیری و راندمان قانون دوم برای هردو جاذب محاسبه ومقایسه شده است. محاسبات اتلاف اگزرژی نشان می دهد که در دبی طراحی مقدار بازگشت ناپذیری واحد شیرین سازی با محلول dea ، 66/29 مگاوات و با محلول mdea، 60/26 مگاوات می باشد همچنین محاسبات نشان می دهد که در دبی طراحی راندمان قانون دوم واحد شیرین سازی با محلول dea ، 64/74% و با محلول mdea، 67/76% می باشد. راندمان قانون دوم واحد نمزدائی و واحد بازیافت گوگرد به ترتیب 69/97% و 12/4% بدست آمده است. نمودار تغییرات مقادیر بازگشت ناپذیری و راندمان قانون دوم در دبی های مختلف گاز ترش ورودی ترسیم شده است. در پایان با تحلیل عوامل بازگشت ناپذیری فرصت های بهبود پیشنهاد شده است.

در این رساله بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی رایانه ای اثر هندسه کانال های ورودی اکسیژن و هیدروژن، هندسه پیل سوختی و نیز اثر پارامترهای عملکردی پیل به مانند دما، فشار و دبی گازهای ورودی اکسیژن و هیدروژن و همچنین دمای بدنه پیل سوختی مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. برای این منظور سه سری پیل سوختی با کانال هایی با مقاطع مستطیلی، بیضوی و مثلثی به صورت مارپیچ چهارتایی ساخته شده است. سطح فعال هر پیل (سطحی که گاز روی آن جریان دارد و واکنش الکتروشیمیایی انجام می دهد)، 25 سانتی متر مربع بوده که وزن آن 1300 گرم می باشد. جنس لایه نفوذ گاز از پارچه کربنی ، جنس غشا از نفیون 112 و جنس لایه کاتالیست از صفحه ای شامل 004/0 پلاتینیوم می باشد. همچنین بستر آزمون پیل سوختی برای راه اندازی و آزمون پیل طراحی و ساخته شده است که توان الکتریکی مصرفی آن از نوع مقاومتی بوده که قابلیت نمایش و کنترل دما، فشار و دبی گازهای ورودی و دمای بدنه پیل را دارد. در این تحقیق علاوه بر بررسی آزمایشگاهی، شبیه سازی رایانه ای پیل سوختی بوسیله نرم افزار فلوئنت و یک مدل دو بعدی و سه بعدی غیر همدمای تک فاز حالت پایدار صورت گرفته است که بر اساس روش حجم محدود، حل معادلات بقاء جرم، مومنتوم، انرژی، گونه های شیمیایی و میدان الکتریکی را انجام می دهد. نتایج نشان می دهد که عملکرد پیل (افت ولتاژ) در شرایط 55= ، 55= ، 60= ، 5/0= ، 3/0= و 905/2= برای هندسه کانال مستطیلی نسبت به حالت مثلثی و بیضوی به ترتیب حداکثر %18 و %12 بالاتر می باشد و مقدار بازگشت ناپذیری آن نیز برای هندسه کانال مستطیلی نسبت به حالت مثلثی و بیضوی به ترتیب حداکثر %33 و %17 کمتر می باشد. نتایج همچنین نشان می دهد که با کاهش عمق کانال ورودی از 2 میلیمتر به 1 میلیمتر و نیز افزایش تعداد کانال های مارپیچ از یک عدد به هشت عدد در دبی ورودی یکسان برای هندسه کانال مستطیلی، عملکرد پیل حداکثر %13 و %18 بهبود می یابد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دبی ورودی هیدروژن از 3/0 تا 5/0 و دبی ورودی اکسیژن از 5/0 تا 9/0 با شرط ثابت نگهداشتن سایر پارامترها عملکرد پیل حداکثر %17 بهبود می یابد. نتایج همچنین حاکی از بهبود عملکرد پیل، با قرار دادن موانع مثلثی و مستطیلی چسبیده به سطح کانال با نسبت منظری 8/0 در مسیر جریان گاز در کانال در حدود %33 و %40 می باشد. در انتها هم رابطه ای نیمه تجربی برای منحنی پلاریزاسیون پیل بر حسب دما و هندسه مقطع ورودی کانال ها بدست آمده است.

در این پایان نامه تاثیر سه نوع مختلف زائده تولید گردابه (vg)، شامل: 1- چهار وجهی گوه ای شکل؛ 2- مستطیلی بلوکی شکل؛ 3- مثلثی باله ای شکل ، روی یک مبدل حرارتی پره لوله ای و با استفاده از تحلیل اگزرژی و به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. در این تحقیق برای به جریان در آوردن هوا در محدوده ی دبی بینkg/s 054/0 تا kg/s 069/0 از روی مبدل حرارت پره لوله ای ، از یک سیستم تولید جریان هوا استفاده شده است. آب گرم نیز با دبی ثابت l/h 240 و محدوده ی تغییرات دمای ورودی بین 317 تا 341 درجه کلوین ، و در حالت پایدار درون لوله ها به گردش در می آید. آزمایش ها برای چهار حالت مختلف شامل حالتی که مبدل حرارتی بدون زائده است و نیز حالتهایی که انواع مختلف زائده ها روی پره های مبدل حرارت نصب شده اند انجام شده است. نتایج نشان میدهد که استفاده از این زائده ها متغیر asihr (نسبت بازگشت ناپذیری سمت هوا به نرخ انتقال حرارت) ، را کاهش می دهد که این کاهش در مورد زائده های بلوکی شکل بیشتر از دو نوع دیگر است. دلیل این موضوع کاهش بازگشت ناپذیری سمت هوا به دلیل کاهش اختلاف دمای میانگین بین آب و هوای مبدل حرارتی و در عین حال بهبود شرایط انتقال حرارت است. برای آشکار شدن تاثیرات انواع زائده ها روی عملکرد مبدل حرارتی براساس کاهش asihr ، از کمیت دیگری به نام کارآیی زائده تولید گردابه (pvg) ، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که مقادیر pvg در محدوده ی کمتر از 5% برای زائده های گوه ای شکل تا بیش از 35% برای زائده های بلوکی شکل است که نشان دهنده ی تاثیر مثبت انواع زائده ها به خصوص زائده های بلوکی شکل روی عملکرد مبدل حرارتی است .

یکی از ویژگی های توربین های گازی این است که در روزهای گرم سال توان خروجی آنها کاهش می یابد و این در حالی است که نیاز به الکتریسیته در این زمان افزایش می یابد. تا کنون راهکار های مختلفی برای جبران این کاهش توان ارایه شده است که هر کدام با توجه به شرایط محیطی و آب و هوایی قابل استفاده می باشند. تزریق بخار در توربین های گازی یکی از روش هایی است که برای جلوگیری از افت توان خروجی از سیکل، ناشی از دمای بالای محیط، استفاده می شود. سیستم vodoley یک سیکل بسته تزریق بخار است که به عنوان یک سیکل خودکفا در تولید بخار نیز شناخته می شود. در این پژوهش توربین گازی ge-f5 نیروگاه مشهد مورد آزمایش قرار گرفته و همچنین یک مدل ترمودینامیکی نیز به صورت کد کامپیوتری ارایه شده که این سیکل را از دیدگاه انرژی و اگزرژی مورد بررسی قرار داده است. نتایج نشان می دهند، اگرچه این سیکل نیازمند فرآیندهایی جهت تصفیه آب می باشد، اما استفاده از آن می تواند راندمان حرارتی را تا حدود 35.33 درصد، در توان خروجی 25 مگاوات و دمای محیط 40 درجه سانتیگراد، افزایش دهد. این در حالی است که سیکل ساده در صورت رسیدن به توان خروجی 19 مگاوات در این دمای محیط، راندمان حرارتی 25.55 درصد به دست می دهد. موازنه آب در این سیستم نشان می دهد که با استفاده از یک کندانسور تماس مستقیم با راندمان 96 درصد، در دمای اگزوز توربین 420 درجه سانتیگراد و تحت شرایط استاندارد ( kpa101.3 و 15 درجه سانتیگراد)، حدود 7.8 کیلوگرم بر ثانیه آب جبرانی نیاز است و باید به سیکل اضافه شود. این مقدار آب در حدود 51 درصد بخار تزریقی به سیکل است. نتایج حاصل از تحلیل اگزرژی نشان می دهد که اگزرژی ای که در سیکل بسته تزریق بخار به محیط تحویل داده می شود نسبت به سیکل ساده کمتر است. همچنین بخش عمده ای از بازگشت ناپذیری های این سیکل مربوط به کندانسور تماس مستقیم است. دلیل آن می تواند اختلاط مستقیم آب با جریان گاز باشد. در انتها تأثیر حذف آب جبرانی بر پارامترهای سیکل نیز بررسی گردیده است.

در این تحقیق، یک مشعل با پیچش کم که با سوخت گاز طبیعی کار می کند به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. همچنین تاثیرات پارمتر مهم نسبت هم ارزی سوخت به هوا بر روی عملکرد مشعل مطالعه شده است. مشعل در دو حالت فضای باز و در محفظه احتراق مورد مطالعه قرار گرفته است. در هر کدام از محیط های ذکر شده، مشعل با چهار نسبت هم ارزی مختلف روشن شده و بر روی آن تست انجام پذیرفته است. در مجموع آزمایشات، اطلاعاتی شامل شکل شعله، مشخصات دمایی شعله و میزان آلاینده های تولیدی از احتراق بدست آمده است. در مرحله بعدی تحقیق، با توجه به اطلاعات دمایی بدست آمده از مرحله قبل اقدام به پیاده سازی تحلیل انرژی-اگزرژی بر روی مجموعه مشعل-محفظه احتراق شده است. نتایج نشان می دهند که تغییرات نسبت هم ارزی تاثیر بسزایی بر روی عملکرد مجموعه از دیدگاه انرژی و اگزرژی دارد. با توجه به سرعت جریان خروجی از مشعل که ناشی از تغییر نسبت هم ارزی است دو رژیم شکلی از شعله مشاهده می شوند که رژیم شعله چسبیده به ترتیب در نسبت های هم ارزی 88/0 و 78/0 و رژیم شعله برخاسته به ترتیب در نسبت های هم ارزی 68/0 و 61/0 رخ می دهند. میزان بازگشت ناپذیری های ترمودینامیکی در رژیم شعله چسبیده حدوداً 13 درصد بیشتر از رژیم شعله برخاسته می باشد. دلیل این امر را می توان در تاثیر تمرکز دمایی در محور محفظه احتراق در حالت شعله چسبیده دانست. به طور کلی می توان گفت که شعله پیش آمیخته با پیچش کم از نظر ترمودینامیکی رفتار بهتری نسبت به شعله های دیفیوژن که عموماً در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند از خود نشان می دهد. در این مطالعه نشان داده می شود که درصد بازگشت ناپذیری در حدود 33 درصد محاسبه شده است در حالیکه این عدد برای شعله های دیفیوژن معمولاً بالاتر از 50 درصد است. همچنین آلاینده های co و nox تولیدی از احتراق پیش آمیخته و کم پیچش در بیشترین مقادیر به ترتیب 17 و 48 ppm اندازه گیری شده است.

در این پروژه یک نمونه موتور اشتعال جرقه ای شش سیلندر بنزینی جهت ارتقا مورد بررسی قرار گرفته است. ارتقا در این تحقیق به معنی به کارگیری پارامترهای طراحی و عملکردی موتور، جهت افزایش توان است. بدین منظور، تمامی اجزای موتور شامل سیستم مکش، راهگاه ها، سوپاپ ها، سیلندرها و سیستم خروج دود در حالت کاری عادی، توسط نرم افزار gt power به صورت یک بعدی شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی موجود، مقایسه شده است. پس از صحه گذاری بر مدل شبیه سازی شده، پارامترهای مهم تأثیرگذار بر عملکرد موتور، بر روی مدل بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که پارامترهایی همچون نسبت تراکم، زمان بندی و بلندشدگی سوپاپ ها، زمان بندی جرقه و اصطکاک اجزای مکشی و اگزوز، قابلیت بیشتری را برای افزایش توان موتور دارا هستند. همچنین با تغییرات صورت گرفته مدل ارتقا یافته ای برای این موتور پیشنهاد می شود. در این مدل، توان ترمزی بیشینه موتور نسبت به حالت عادی، افزایش حدود 16 درصد را نشان می دهد.

چکیده: در این رساله با استفاده از روش آزمایشگاهی عملکرد احتراق پیش آمیخته کم پیچش (s<0.6) و پرپیچش (s>0.6) در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته و اثر تغییر پارامترهای هندسی بر عملکرد و میزان تولید آلاینده¬های مشعل مطالعه شده¬است. همچنین به منظور دریافت بهتر اثرات تغییر پارامترها بر میدان جریان و رژیم شعله آشفته در مشعل پیچشی، جریان سرد (غیرواکنشی) و جریان واکنشی (احتراقی) با استفاده از نرم افزار فلوئنت مدلسازی شده و نتایج آن با داده¬های تجربی این تحقیق، ومطالعات مشابه مقایسه گردیده است. همچنین در این پژوهش تحلیل اگزرژی مشعل پیچشی و اثر هریک از پارامترها برمیزان بازگشت ناپذیری احتراق مورد مطالعه قرار گرفته است. به جهت بررسی تغییرات نسبت هم-ارزی و پارامترهای هندسی بر احتراق پیش¬آمیخته، تغییرات ? و فاصله درنگ (فاصله پیچنده از سرمشعل-l) با استفاده از تصویربرداری و پردازش آنها مطالعه شده و تغییرات رژیم شعله مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در این مطالعه تاثیر فاصله درنگ بر عملکرد احتراق که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته، بررسی شده ¬است. تاثیر فاصله درنگ بر بازه پایداری، میزان برخاستگی شعله، توزیع دما و نهایتاً میزان بازگشت ناپذیری مورد تجزیه تحلیل واقع شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند فاصله درنگ بر مقدار گرادیان سرعت محوری در پایین دست مشعل به طور مستقیم اثرگذار بوده و با افزایش فاصله درنگ، مقدار نرخ کشیدگی محوری کاهش می¬یابد. فاصله درنگ بر حد خاموشی شعله اثرگذار نبوده ولی در بازه عملکرد مشعل در حالت برخاسته تاثیر دارد و برای داشتن شعله¬ای برخاسته در تمامی نسبت های هم ارزی لازم است همواره در طراحی مشعل¬های پیچشی(l/r) >2.5 باشد. لذا نتیجه¬گیری می¬شود که در این نوع احتراق؛ علاوه بر عدد بی¬بعد پیچش، نسبت بی بعد فاصله درنگ (l/r)نیز بر عملکرد مشعل موثر است. همچنین نتایج نشان می¬دهند که شعله رقیق کم¬پیچش در حالت برخاسته توزیع مناسب و همگونی از گازهای داغ را در داخل محفظه احتراق ایجاد می¬کند. مقایسه نرخ بازگشت ناپذیری احتراق پیش¬آمیخته رقیق نسبت به احتراق غیر پیش¬آمیخته (پخشی) نشان می¬دهد مشعل¬های پیش¬آمیخته کم¬پیچش از دیدگاه قانون دوم به دلیل توزیع همگون دما عملکرد بهتری داشته و بازگشت ناپذیری کمتری دارند. در مقایسه میزان بازگشت ناپذیری مشعل پیش¬آمیخته کم پیچش با پرپیچش، نتایج نشان می دهند مشعل کم پیچش به دلیل رژیم برخاسته و پخشی شعله، میزان بازگشت ناپذیری کمتری داشته و انتقال حرارت به بدنه نیز در ظرفیت ثابت در مشعل کم پیچش از مشعل پرپیچش بیشتر بوده است.

پمپ های الکترواسموتیک به دلیل دارا بودن ویژگی¬های منحصر به فردی نظیر عدم وجود قطعات متحرک، کنترل دقیق جریان و هزینه ساخت نسبتا پایین بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از معایب این پمپ¬ها تشکیل حباب در اطراف الکترودها می باشد. ورود این حبابها به مسیر جریان می تواند سبب بسته شدن میکروکانال و قطع جریان سیال ¬گردد. هدف از انجام این تحقیق بررسی تجربی تاثیر جنس الکترودها و نوع کانال در تشکیل حباب می باشد. به منظور بررسی تجربی یک پمپ الکترواسموتیک جهت آزمایش، یک دستگاه آزمایش شامل منبع تغذیه ولتاژ بالا ، تجهیزات اندازه¬گیری خواص محلول و میکروسکوپ فلوئورسنت فراهم آورده شده است. همچنین برای ایجاد طرح میکروکانال مورد نظر از برش لیزر دی¬اکسید کربن روی صفحات شفاف پلیمری پمپ الکترواسموتیک تعبیه شده و مورد آزمایش قرار گرفته¬اند. جهت استخراج داده¬های مورد نیاز از روش عکس و فیلم برداری توسط دوربین بر روی میکروسکوپ فلوئورسنت استفاده شده است. در این پژوهش نوع میکروکانال و جنس الکترودها مورد بررسی قرار داده شده است. در بررسی جنس الکترودها مشاهده گردید که الکترود مسی بیشترین تولید حباب را نسبت به الکترودهای دیگر ایجاد کرده و الکترود برنجی هیچگونه حبابی را در داخل میکروکانال تولید نمی نماید. در انتها سرعت برای الکترود برنجی را محاسبه و اثر میدان الکتریکی بر سرعت آورده شده است. تغییرات سرعت بر حسب میدان الکتریکی برای الکترود برنجی خطی کزارش شده است.

در تحقیق حاضر، اثر تغییر مرطوب سازی و دبی جریان های ورودی بر بهبود عملکرد پیل سوختی پلیمری به صورت آزمایشگاهی و همچنین از طریق شبیه سازی رایانه ای در نرم افزار فلوئنت بررسی شده است. بدین منظور با استفاده از نتایج حاصل، منحنی قطبیت و چگالی توان پیل استخراج شده و رفتار این منحنی ها که شاخصی بر عملکرد پیل سوختی پلیمری است، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در شبیه سازی انجام شده تاثیر استفاده از اکسیژن خالص در سمت کاتد و اثر پارامتر های چون چگالی جریان تبادلی و دمای گازهای ورودی به پیل بر منحنی قطبیت مورد بررسی قرار گرفته است.

راندمان بالا و nox کم از مزایای موتورهای hcci نسبت به موتورهای متداول اشتعال جرقه ای و دیزلی است . این موتورها علی رغم این مزایا مشکلاتی هم دارند که محور توجهات در سالهای اخیر قرار گرفته است ، از آن جمله می توان به تولید زیاد آلاینده هایco و hc در آنها اشاره نمود . در این کار تحقیقاتی موتور hcci دوگانه سوز بنزین-دیزل ، که ویژگی منحصر بفرد آن تبدیل سریع از موتور دیزل به دوگانه سوز بنزین-دیزل hcci می باشد ، در یک موتور تک سیلندر چهار زمانه مورد آزمایش قرار گرفته و اثر تغییرات دمای سیستم خنک کننده موتور بر پارامترهای عملکردی و آلاینده های co، hc و soot بررسی شده است . برای رسیدن به احتراق hcci ابتدا مسیر عبوری سوخت بنزین کاملاً بسته و موتور در حالت دیزل با توان بسیار پایین روشن شده است . سپس به کمک پیچ تنظیم سوخت بنزین بر روی کاربراتور و اعمال شرایط مناسب فشار موثر متوسط ترمزی از طریق اعمال گشتاور به موتور ، شرایط کاری موتور را تغییر می دهیم تا احتراق hcci حاصل شود . آزمایشات برای بررسی اثر دمای سیستم خنک کننده بر احتراق ، با توجه به امکانات بستر آزمون ، در سه دمای 40، 50 و 60 درجه سانتیگراد برای سیستم خنک کننده با توجه به پایداری احتراق ، انجام شده و در هر مرحله سرعت و توان تولیدی موتور به طور جداگانه کنترل و اندازه گیری شده است . با توجه به اهمیت دمای هوای ورودی در کنترل احتراق برای این آزمایشات دمای مخلوط سوخت و هوای ورودی در بازه oc 115-110 ثابت نگه داشته شده است . برای حصول اطمینان در مورد احتراق hcci در موتور مورد آزمایش نیاز به وسایل اندازه گیری دقیق تری می باشد . اما بررسی شرایط آلاینده های موتور با توجه به امکانات بستر آزمون ، شرایط احتراق hcci را تأیید می نماید . همچنین نتایج نشان می دهند افزایش سرعت موتور همراه با کاهش نسبت پیش آمیختگی بوده و در این شرایط آلاینده های co ، hc و دوده افزایش می یابند . افزایش سرعت ، میزان انتقال انرژی حاصل از احتراق دیزل به سوخت پیش آمیخته را کاهش داده و سبب کاهش دمای ماکزیموم احتراق و در نتیجه بالا رفتن نرخ تولید آلاینده hc می شود. همچنین با کاهش زمان ایجاد احتراق کامل و در نتیجه کاهش بازه زمانی مناسب جهت اکسیداسیون co به co2 در واکنشهای شاخه شدن زنجیره ای احتراق هیدروکربن ها ، نرخ تولید آلاینده co نیز بالا می رود . در مورد آلاینده دوده مخصوص ترمزی ، کاهش زمان شرکت مجدد دوده تولیدی احتراق اولیه دیزل ، در احتراق خود اشتعالی بنزین علت اصلی افزایش آن می باشد . همچنین بررسی اثر دمای سیستم خنک کننده بر آلاینده ها نشان میدهد که تغییرات دمای سیستم خنک کننده تأثیر چندانی بر آلاینده های تولیدی موتور ندارد .

در این بررسی تاثیر گازهای باز خوران اگزوز (egr) بر آلاینده های موتور hcci با سوخت دوگانه مورد بررسی قرار گرفته است . آزمایشات در یک موتور تحقیقاتی نسبت تراکم متغییر(vcr) تک سیلندر و در یک نسبت تراکم ثابت 17.5 انجام شده اند . سوخت پیش آمیخته بنزین از طریق یک کاربراتور که مجهز به پیچ تنظیم سوخت می باشد وارد منیفولد ورودی شده و با هوای ورودی مخلوط می شود و سوخت دیزل از طریق یک انژکتور با فشار 250bar مستقیما به داخل سیلندر تزریق می شود . دمای هوای ورودی با استفاده از یک گرمکن الکتریکی که در مسیر منیفولد ورودی قرار گرفته است در محدوده (110-115c) ثابت نگه داشته می شود . زمان پاشش سوخت دیزل که تاثیر خیلی زیادی در شروع احتراق hcci دارد در 35 درجه زاویه میل لنگ قبل از نقطه مرگ بالا تنظیم شده است (35btdc) و دمای سیستم خنک کننده بر روی دمای 50 درجه سانتیگراد ثابت نگه داشته شده است. نتایج نشان دادند که با افزایش egr به خاطر اثر رقیق سازی ، دمای احتراق کاهش یافته و آلودگیهای co و hc به خاطر اکسیداسیون ناقص افزایش می یابند . همچنین با افزایش نسبت پیش آمیختگی در یک egr ثابت ، آلودگی hc به خاطر محبوس شدن مقادیر بیشتری از سوخت پیش آمیخته در فضاهای کوچک موجود در فضای سیلندر (crevice) افزایش یافته ، اما آلودگی co به خاطر افزایش دمای احتراق و افزایش واکنش اکسیداسیون co به co2 کاهش می یابد .

روش های اخیر بررسی موتورهای احتراق داخلی دیگر تنها در قالب قانون اول ترمودینامیکی نبوده و از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیکی نیز بررسی می شود. آنالیز فرآیند ها بوسیله قانون اول ترمودینامیک دید واضح، روشن و دقیقی نسبت به آن سیستم و فرآیندهای آن به ما نمی دهد. برای این منظور نیاز به ابزاری به نام اگزرژی داریم. آلاینده هایی که موتورهای دیزل تولید می کنند مخصوصا ذرات دوده و اکسیدهای نیتروژن در مقایسه با موتورهای بنزینی از غلظت بالاتری برخوردارند. یکی از روش های کاهش آلاینده nox در موتورهای دیزل استفاده از روش بازخورانی درصدی از گازهای اگزوز به داخل سیلندر می باشد. این روش، روشی کم هزینه و کارآمد برای کاهش ْآلاینده nox در موتورهای دیزل می باشد. این روش بدلیل پایین آوردن دمای احتراق، بر اثر کم شدن غلظت اکسیژن درون سیلندر باعث کاهش آلایندگی nox می شود. البته باید توجه داشت که این روش روی پارامترهای مختلف موتور نیز تاثیر می گذارد. در این تحقیق تاثیر درصد جرمی بازخورانی گازهای اگزوز در یک موتور دیزل سبک بر راندمان قانون دوم آن بوسیله مشاهدات آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرد. پس از آماده سازی بستر آزمون، با انجام 27 مرحله آزمایش، پس از تحلیل اگزرژی موتور به این نتیجه می رسیم که با افزایش درصد جرمی گازهای بازخورانی شده، در حالت کلی راندمان قانون دوم ترمودینایک موتور رفتار کاهشی از خود نشان می دهد.