نام پژوهشگر: احمد فصیح فر

طراحی ترمواگزرژی نیروگاه زباله سوز برای شهرستان قزوین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - پژوهشکده مکانیک 1390
  احسان چگینی   احمد فصیح فر

هزینه ها و مشکلات دفع پسماند جامد شهری از قبیل تأسیس سایت دفن پسماند جامد شهری ، مبارزه با شیرآبه های تولیدی، حجم بالای پسماند جامد شهری، بوی تعفن و مشکلات زیست محیطی در دنیا روز به روز رو به افزایش است. بنابر این برای مدیریت پسماند تحقیق و تفحص در مورد راه کارهای نو،کم هزینه و با مشکلات کمتر از دفن پسماند جامد شهری ضروری است. در جهان پژوهش های بسیاری در این مورد انجام شده است که به راه کارهایی همچون تفکیک پسماند جامد شهری، کمپوست، بیوگاز و سیستم پسماند جامد شهری به انرژی منجر شده است. البته در جهان از تمام این راه کارها سیستم پسماند جامد شهری به انرژی مورد توجه قرار گرفته است. از دلایل این مهم می توان به آلودگی کمتر، حجم ضایعات تولیدی کمتر و هزین? کمتر تسبت به سیستم دفن پسماند جامد شهری اشاره کرد.در سالهای اخیر شهر قزوین از مشکلات فوق الذکر مستثنی نبوده و مشکل دفع پسماند جامد شهری به مسئله مهمی در مدیریت شهر قزوین تبدیل شده است به طوری که شهرداری شهر قزوین با شکایات فراوانی در مناطق دفن پسماند جامد شهری همچون شهر صنعتی لیا مواجه شده است. بنابر این چاره اندیشی در مورد این مشکل ضروری می باشد. در این پایان نامه ابتدا به تجزیه و تحلیل پسماند جامد شهری شهر قزوین پرداخته شده است تا از اطلاعات آن در فصول بعدی استفاده شود. در ادامه به تحقیق در مورد روشهای متنوع زباله سوزی و انواع بویلرهای زباله-سوز پرداخته ایم. با علم به روشهای مختلف زباله سوزی بویلر بستر شناور چرخشی انتخاب شد. با مکاتبات با شرکت bic group و ارائه فرمول شیمیایی و میزان تولید پسماند جامد شهری شهر قزوین نمونه ای توسط آن شرکت که پیشنهاد شد که متأسفانه اطلاعات کامل را ارائه نکردند. اما با همین اطلاعات در فصول بعدی به طراحی اولیه بویلر زباله سوز پرداخته شد تا اطلاعاتی از قبیل راندمان، حرارت انتقال یافته، سطوح حرارتی بویلر و دبی، دما، فشار، آنتالپی، انتروپی سیال عامل در نقاط مختلف سیکل بدست آید. در فصل آخر به آنالیز اگزرژی پرداخته شده است تا در تمام نقاط اگزرژی سیال عامل در دماهای مختلف محیط بدست آید. با در دست داشتن اگزرژی نقاط مختلف و دبی سیال عامل به آنالیز اگزرژی واحد های مختلف نیروگاه پرداخته شده است تا در هر واحد بازگشت ناپذیری،راندمان اگزرژی و نسبت انهدام اگزرژی بدست آید. در آخر به تجزیه و تحلیل این داده ها و ارائه نمودارهای آنها پرداخته شده است.هدف این پایان نامه طراحی اولیه یک نیروگاه زباله سوز برای شهر قزوین و مطالعه چگونگی رفتار این نیروگاه از نظر قانون دوم یا راندمان اگزرژی با تغییر دمای محیط است. با توجه به نتایج بدست آمده می توان دریاف که کدام اجزاء بیشترین اتلاف اگزرژی را دارند و تغییر دمای محیط به کدام اجزاء بیشترین تأثیر را می گذارد. همچنین می توان اجزایی را که پایین ترین راندمان را دارا هستند شناسایی و در طراحی آنها بازنگری کرده تا به راندمان مطلوب تری رسید.

سایززنی بهینه نیروگاه ترکیبی بادی- خورشیدی با استفاده از بهینه سازی چند هدفه با در نظر گرفتن عدم قطعیت باد برای یک مصرف کننده مجزا از شبکه سراسری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - پژوهشکده مکانیک 1390
  مرتضی شعبانی وزملایی   احمد فصیح فر

امروزه رشد مصرف انرژی در جوامع مدرن صنعتی علاوه بر خطر اتمام سریع منابع فسیلی، جهان را با تغییرات برگشت ناپذیر و تهدید آمیز زیست محیطی مواجه کرده است. به همین دلیل در برنامه ها و سیاست های بین المللی نقش ویژه ای به منابع تجدیدپذیر انرژی محول شده است. در این پایان نامه یک سیستم قدرت مختلط مستقل از شبکه متشکل از توربین های بادی، آرایه های خورشیدی و پیل سوختی جهت تامین یک الگوی بار خاص طراحی می شود. برای طرحی از بهینه سازی چند هدفه استفاده می شود که هدف های آن کمینه کردن هزینه های خالص سیستم و انتشار در مدت طول عمر اقتصادی سیستم می باشد. هزینه های سیستم شامل سرمایه گذاری اولیه، بهره برداری و نگهداری و همچنین هزینه جایگزینی می باشد و انتشار آلودگی نیز برای ساخت آرایه های خورشیدی و توربین های بادی در نظر گرفته می شود زیرا این ادوات هنگام بهره برداری آلودگی ایجاد نمی کنند. در بهینه سازی چند هدفه پارامترهای هزینه و آلودگی به عنوان توابع هدف چند گانه در نظر گرفته می شوند و همزمان تمامی آنها را در سطح بهینه قرار می دهد، بدین ترتیب بجای دستیابی به یه نقطه اپتیمم ، با توجه به چندگانه بودن تابع هدف، به دسته نقاط بهینه با عنوان پاراتو اپتیمال می توان دست یافت. بنابراین تصمیم گیرنده فقط یک جواب قطعی نداشته، بلکه نقاط بسیاری در محدوده مجاز از توابع هدف در دست داشته که قدرت تصمیم گیری در محیطی انعطاف پذیر را به او می-دهد. عدم قطعیت در سرعت باد نیز در این پایان نامه مدل سازی می شود که برای مدل سازی عدم قطعیت در سرعت باد از الگوریتم مونت کارلو استفاده می شود. برای بهینه سازی چند هدفه سیستم در این پژوهش از الگوریتم استفاده می شودکه این الگوریتم در محیط برنامه نویسی matlab آماده می گردد. نتایج نشان میدهد که توربین باد و آرایه فتوولتاییک همواره با هم باید در سیستم باشند و توربین باد تنها یا آرایه فتوولتاییک تنها اپتیمم نمی باشد. برای تامین قابلیت اطمینان سیستم ذخیره ساز حتما باید در سیستم موجود باشد که با افزایش آرایه فتوولتاییک میزان ذخیره ساز کم می شود.

شبیه سازی عددی محفظ? احتراق حلقه استوانه ای توربین های گازی و بررسی تأثیر عوامل مختلف بر میزان آلاینده ها خروجی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده فنی 1390
  امیر صابری   احمد فصیح فر

در این تحقیق نتایج آزمایشگاهی یک مدل محفظه احتراق حلقه استوانه ای توربین گاز با نتایج شبیه سازی عددی برای دست یابی به بهترین مدل های آشفتگی، احتراقی و تشعشویی مقایسه شده است. مدل های اصلی بکار رفته برای شبیه سازی این نوع از جریان های آشفته مدل های k-? و rng k-? می باشد، که از ترکیب این مدل ها با مدل احتراقی اضمحلال گردابه ای و مدل تشعشویی p1 به این نتیجه می رسیم که مدل rng k-? در ترکیب با مدل احتراقی و مدل تشعشویی مذکور نتایج نزدیکتری به نتایج آزمایشگاهی می دهد. در ادامه با انتخاب مدل آشفتگیrng k-? و با تغییر در مدل احتراقی و بررسی مدل احتراقی شعله آرام به مقایسه نتایج می پردازیم و به این نتیجه می رسیم که ترکیب مدل احتراقی شعله آرام با مدل آشفتگی rng k-? در نواحی نزدیک دیواره و ناحیه چرخشی نتایج بهتری نسبت به ترکیب مدل اضمحلال گردابه ای با مدل آشفتگی rng k-? می دهد، ولی در کل نقاط دقت مدل اضمحلال گردابه ای بیشتر است. و در این راستا با تغییر در مدل تشعشویی و بررسی مدل تشعشویی انتقال گسسته به این حقیقت می رسیم که این مدل تشعشویی نتایج نسبتاً بهتری در مقایسه با مدل p1 می دهد ولی هزین? محاسباتی آن بیشتر است. و در انتها با دو مرحله ای کردن واکنش به این واقعیت می رسیم که در این حالت نتایج به ویژه کسر مولی آلاینده ها از جمله اکسیدنیتریک با دقت بیشتری شبیه سازی می شود، ولی باید دقت شود که فرض دو مرحله ای بودن واکنش باعث افزایش هزینه محاسباتی می شود. در بخش دیگری از این تحقیق به شبیه سازی اکسیدنیتریک خروجی از محفظه و بررسی عوامل موثر در تشکیل این آلاینده از جمله افزایش دمای ورودی و ایجاد یک احتراق استوکیومتریک پرداخته و روش های کاهش این آلاینده را از جمله افزایش نسبت سوخت به هوا، تزریق آب و دو مرحله ای کردن احتراق را مورد بررسی قرار می دهیم. در همه بررسی های بالا بازده خروجی محفظه مورد توجه قرار گرفته است و سعی در این شده است که روش هایی مورد بررسی قرار گیرند که موجب کاهش شدید بازده محفظه نشوند.

مدلسازی دینامیکی روتور توربین بخار و ژنراتور نیروگاه شهید رجایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  محمد رضایی   پدرام صفرپور

در این پروژه ابتدا به بررسی ساختار توربین بخار و ژنراتور نیروگاه شهید رجایی قزوین با استفاده از اطلاعات و نقشه های موجود و تعیین مشخصات جرمی، جنس و ابعاد هندسی روتور به منظور مدل سازی هندسی پرداخته و با استفاده از نرم افزار solidworks ، توربین مدل سازی شده است. در مرحله ی بعد برای بدست آوردن فرکانس های طبیعی (دورهای بحرانی) سیستم، مدل سازی اجزای محدود دینامیکی روتور(بدون یاتاقان ها و بدون ژنراتور) در نرم افزار ansys انجام شده است. سپس ژنراتور مدل شده و به مدل اصلی اضافه گردیده است. در قسمت بعد برای تکمیل مدل سازی با بدست آوردن ضرایب سختی و میرایی یاتاقان ها، و اضافه کردن آنها به مدل، فرکانس های طبیعی سیستم بدست آمده است. با مقایسه فرکانس های طبیعی بدست آمده با مقادیر دورهای بحرانی بهره برداری و یکسان بودن این مقادیر، مناسب بودن مدل به اثبات رسیده است. با نهایی شدن مدل، تحلیل رفتار ارتعاشی آن با نیروی نابالانسی در مکان های مختلف به منظور مشاهده رفتار ارتعاشی توربوژنراتور انجام شده است. در انتها با مطالعه و جستجو در منابع برای تعیین تقریبی یک نمونه از نیروهای ارتعاشی ناشی از جریان بخار که به نیروهای آلفورد/توماس معروف می باشند و اضافه نمودن آنها به مدل، تاثیرات این نیروها بر رفتار ارتعاشی مدل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

تعیین ظرفیت بهینه یک سیستم تولید همزمان خورشیدی برپایه موتور استرلینگ برای استفاده در اقلیم های آب و هوایی مختلف ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  رامین شعبانپور مقدم   احمد فصیح فر

با توجه به محدودیت عظیم منابع سوخت های فسیلی و قرارگیری ایران به عنوان کشوری که بر روی کمربند جهانی خورشیدی قرار دارد، این کشور دارای پتانسیل عظیم در استفاده از انرژی خورشیدی را دارا می باشد. سیستم های dish-stirling به عنوان یکی از پربازده ترین سیستم های تولید توان خورشیدی، می توانند به عنوان گزینه ای مناسب جهت تأمین برق در کاربردهای مختلف مخصوصا کاربردهای مسکونی مورد استفاده واقع شوند. هدف از انجام این پایان نامه ارزیابی انرژتیک، اگزرژتیک و ترمواکونومیکی سیستم هایdish-stirling در اجتماع با سیستم های تهویه مطبوع برای کاربردهای مسکونی بر مبنای شرایط آب و هوایی مختلف می باشد. در این پژوهش 5 شهر: تهران، تبریز، بندرعباس، رشت و یزد؛ با شرایط آب و هوایی مختلف جهت برآورد نیازهای گرمایش، سرمایش و الکتریکی ساختمان مورد بررسی قرار گرفتند. نیازهای گرمایش، سرمایش و الکتریکی یک ساختمان مسکونی جهت استفاده در شبیه-سازی محاسبه شده و سه سیستم متفاوت شامل ترکیبی از یک سیستم تهویه مطبوع متداول و یک سیستم dish-stirling در نظر گرفته شده است. در سیستم اول از ساختار dish-stirling فقط جهت تولید توان، در سیستم دوم علاوه بر استفاده از ساختار dish-stirling جهت تولید بخشی از نیاز های الکتریکی ساختمان، از گرمای بازیابی شده از موتور استرلینگ جهت تأمین بخشی از نیاز انرژی آب گرم بهداشتی استفاده می شود. در سیستم سوم علاوه بر دو مورد تولید توان و تولید مقادیری از آب گرم مصرفی، با شرط تولید توان کمتر، ساختار dish-stirling باعث کاهش بیشتر سوخت مصرفی بویلر جهت تولید گرمایش و سرمایش می شود. سه سیستم مذکور از لحاظ انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که عملکرد انرژتیک و اگزرژتیک سیستم دوم از سیستم های 1 و 3 بهتر بوده و در این سیستم بازده انرژتیک و اگزرژتیک کل سیستم از دو سیستم دیگر بالاتر می باشد. بعلاوه عملکرد هر سه سیستم در ماه های سرد سال از ماه های گرم بهتر بوده و همچنین شهرهای با شرایط اقلیمی خنک تر نسبت به شهرهای با شرایط اقلیمی گرم تر از لحاظ انرژتیک و اگزرژتیک عملکرد بهتری دارند.

بهینه سازی فنی و اقتصادی سیکل ساده توربین گاز از طریق تزریق بخار به محفظه احتراق توسط الگوریتم روشهای تکاملی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مکانیک 1391
  سعید احمدی اتویی   احمد فصیح فر

یکی از روشها ی ارتقای راندمان و توان توربین های گاز، تزریق بخار به درون محفظه احتراق می باشد. بدین?دلیل، مدلسا زی و بهینه سازی سیکل تزریق بخار توربین گاز برای رسیدن به بیشترین راندمان و کمترین? هزینه تولید و سرمایه گذاری نیروگاه بسیار قابل اهمیت می باشد.در این پایان نامه، مدلسازی ترمودینامیکی?، آنالیز جامع انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیک و بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک سیکل تزریق بخار? توریبن گاز 3/2 مگاواتی مدل ? m1a-13cc?انجام گرفته است. شایان ذکر است که میزان راندمان برای? سیکل ساده (بدون تزریق بخار)این مدل از توربین گاز 3/22 % و برای سیکل همراه با تزریق بخار 3/33 %? می باشد. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که با تغییر پارامترهای طراحی می توان میزان راندمان را به?39/04 % بهبود بخشید.همچنین ، نتایج نشان می دهند که میزان هزینه کل برای سیکل تزریق بخار توربین? گاز برای حالت بعد از بهینه سازی 13/32 % نسبت به حالت قبل از بهینه سازی کاهش می یابد. که این کاهش? در هزینه کل با افزایش21/56 درصدی در هزینه سرمایه گذاری اولیه بدست می آید.?

بهینه سازی پارامترهای دبی جرمی گاز، زمان سوزش و اندازه سطح مقطع خروجی در پرتابه های مجهز به سیستم دمش پایه (base bleed) جهت افزایش برد آنها
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  محسن زمانی   پدرام صفرپور

افزایش برد پرتابه های آزاد، با کاهش نیروی پسا وارد بر آن ها امکان پذیر است. از این رو شناسایی انواع نیروهای پسا دارای اهمیت به سزایی است. در این پایان نامه با معرفی مولفه های پسا، راهکارهایی برای کاهش این مولفه ها و در نتیجه افزایش برد پرتابه ها ارائه شده است. جریان پشت پرتابه ها در پرواز، از چند دهه گذشته مورد بررسی قرار گرفته است. افت شدید فشار در ناحیه قاعده سبب ایجاد پسای قاعده-ای شده، که بخش عمده پسا در پرتابه های بدون نیروی پیشران را تشکیل میدهد. با توجه به غالب بودن پسای قاعده نسبت به سایر مولفه های پسا، بسیاری از راهکارهای عملی از میان روشهای کاهش پسا، به کاهش پسای قاعده اختصاص یافته اند. در این پایان نامه، روش پاشش از قاعده به عنوان یک روش عملی بسیار رایج، به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته، و اثرات عوامل موثر بر کاهش پسا در این روش بررسی شده و در نهایت میزان تأثیرگذاری این روش در کاهش پسا مشخص شده است. در این روش مقدار اندکی گاز کم سرعت به ناحیه پشت پرتابه تزریق می شود، که باعث افزایش فشار قاعده و در نتیجه کاهش پسای قاعده می گردد. مدلسازی و شناسایی جریان قاعده و اثر پاشش در تغییر ساختار این جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه سعی شده است بهینه سازی بر مبنای آنالیز حساسیت صورت بپزیرد. در واقع تاثیر پارامترهای دبی جرمی گاز خروجی و سطح مقطع جت خروجی از قاعده، که بر فشار قاعده و در نتیجه ضریب پسا موثر می باشند، مورد بررسی قرار می گیرند. بیشترین برد پرتابه یعنی 12820 متر در پارامتر پاشش 002/0i= و قطر خروجی140 میلیمتر حاصل می شود.

بررسی تجربی اثر تحریک لایه مرزی درهم توسط موانع با ارتفاع یکسان، روی صفحه تخت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  احسان فوجی   احمد فصیح فر

در این پایان نامه، در ابتدا به جمع آوری اطلاعات درباره انواع جریان سنج ها پرداخته شده است. پس از آن به طور خاص به مطالعه جریان سنج سیم داغ و اصول عملکرد آن توجه گردیده است. در این زمینه انواع پراب ها و مدارات الکترونیکی جریان سنج سیم داغ، نحوه جمع آوری اطلاعات و ... بررسی گردیده است. سپس به مطالعه نرم افزار rake flow ware که ارتباط دهنده دستگاه جریان سنج سیم داغ و تونل باد است، پرداخته شده است.بعد از آن به مطالعه اثر تحریک لایه مرزی آشفته توسط موانع دایره ای، نیم دایره ای، مثلثی و مربعی با ارتفاع های یکسان توجه شده است. پارامترهای بررسی شده عبارتند از: • پروفیل سرعت در پشت چهار مانع • پروفیل شدت اغتشاشات در پشت چهار مانع • چولگی • صافی یا برجستگی در کنار بررسی این پارامترها، بعضی دیگر از پارامترهای لایه مرزی مثل ضخامت لایه مرزی، ضخامت جابجاشده، ضخامت مومنتوم و ضریب شکل و محل رخ دادن ماکزیمم شدت اغتشاشات ارزیابی گردیده است.همچنین مقادیر تجربی ضریب صافی با مقادیر بدست آمده از یک رابطه آماری مقایسه گردیده است. در این بررسی، ارتفاع چهار مانع یکسان در نظر گرفته شده است و برای تاثیرگذاری در لایه مرزی آشفته، ارتفاع آنها کوچک و برابر 8 میلیمتر انتخاب گردیده است. تونل باد استفاده شده در این کار تجربی از نوع دمنده و مدار باز بوده است و قسمت آزمون تونل دارای ابعاد40*40 سانیمتر مربع بوده و از لحاظ نسبت انسداد و نسبت منظری برای این کار مناسب بوده است. در این تحقیق، اندازه گیری ها در شانزده ایستگاه در پشت موانع به فاصله 8 میلیمتر از یکدیگر انجام گردیده است و سیال هوا با سرعت 22 متر بر ثانیه مورد آزمایش قرار گرفته است و اثر موانع مختلف روی انواع مشخصات لایه مرزی مقایسه شده است.

شبیه سازی عددی محفظه احتراق استوانه ای توربین های گازی و بررسی تاثیر عوامل مختلف بر میزان تولید nox
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  احد نعمتی   پدرام صفرپور

در این تحقیق شبیه سازی عددی محفظه احتراق استوانه ای و بررسی عوامل کاهش no بررسی شده است ، نتایج عددی یک مدل مشابه از محفظه احتراق استوانه ای توربین گاز با نتایج شبیه سازی عددی ای که در این پایان نامه با نرم افزار ansys cfx بدست آمده ، مقایسه شده است . با مقایسه سرعت های بدست آمده در راستای طولی بین این دو مدل ، این نتیجه گرفته می شود که روند تغییر سرعت ها طی مسیر روند یکسانی است و مدل و شبکه بندی انجام شده به سمت جوابهای درست پیش می رود . در ادامه مدلهای توربولانسی و تابشی مختلفی برای بدست آوردن بهترین مدل بررسی شده است ، مدلهای اصلی بکار رفته برای شبیه سازی این نوع از جریانهای آشفته مدلهای k- ? و k-? rng و k-? می باشد ، و از مدل احتراق اضمحلال گردابه ای و مدل تابشی p 1 و انتقال گسسته استفاده شده است . مدل های آشفتگی و مدل های تابشی تفاوت زیادی در نتایج کلی با هم نکردند و جوابهای نزدیک به همی ارائه دادند. در بخش دیگری از این تحقیق به شبیه سازی اکسید نیتریک خروجی از محفظه و بررسی عوامل موثر در تشکیل این آلاینده از جمله تغییر دمای ورودی ، ایجاد احتراق استوکیومتریک ، افزایش نسبت هوا به سوخت و تزریق آب بصورت مستقیم و مخلوط در هوا و تغییر درصد تقسیم هوا بین سویلر و سوراخهای ثانویه ورودی هوا پرداخته شده است . در همه ی بررسی های بالا بازده خروجی محفظه احتراق و دمای خروجی مورد توجه قرار گرفته است و سعی در این شده است که روش های مورد بررسی موجب کاهش شدید بازده و دمای خروجی محفظه احتراق نشود . از بین روشهای بررسی شده هر کدام که باعث کاهش دمای احتراق می شد کاهش no را نیز در پی داشت اما روش اختلاط هوای ورودی با آب بدون تغییر چندانی در دمای خروجی باعث کاهش no شد و در مقایسه با روش های دیگر یک روش بهتری می باشد . در نهایت این نتیجه گرفته شد که در اختلاط آب و هوای ورودی در نسبت آب به سوخت 1 کاهش no انگیخته و کمترین میزان هیدروکربن نسوخته مشاهده می شود و یک نقطه ی بهینه برای کاهش آلودگی و ثابت ماندن دماست .

مدل سازی و بهینه سازی فنی و اقتصادی بازتوانی کامل(روش سیکل ترکیبی) نیروگاه بخار نکا به روش الگوریتم ژنتیک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  حبیب الله قاسمپورخوشرودی   احمد فصیح فر

بازتوانی به اضافه کردن واحد(های) توربین گاز به سیکل بخار و استفاده از حرارت گازهای خروجی از آن به منظور بالا بردن راندمان سیکل ایجادشده گفته می شود. روش های بازتوانی به دو گروه جزیی و کلی تقسیم می شوند. روش های بازتوانی جزیی ضمن تعدد روش ها جهت اعمال بر نیروگاه های جدیدتر مناسب خواهند بود. متداول ترین روش بازتوانی، بازتوانی کامل است که جهت بازسازی نیروگاه هایی که بیش از 25 سال از عمرشان گذشته بکار می رود. در چنین حالتی مقادیر هزینه های سرمایه گذاری اولیه نسبت به حالت احداث سیکل ترکیبی به شکل مطلوبی کاهش خواهد یافت. در این پروژه به بررسی بازتوانی کامل سیکل نیروگاه بخار نکا به روش سیکل ترکیبی پرداخته می شود. روش کار بدین ترتیب است که پس از آنکه شبیه سازی سیکل نیروگاه بخار نکا به وسیله نرم افزار thermoflow انجام گردید. با استفاده از ماژول re-master نرم افزار thermoflow بازتوانی کامل نیروگاه با اضافه کردن توربین های گازی 94.2v و 94.3v و بویلر بازیاب حرارتی دارای بازگرمایش و بخش پیش گرمایش فشار پایین که در داخل ایران موجود می باشد انجام شده است. سپس به مدل سازی فنی و اقتصادی سیکل ترکیبی حاصل از بازتوانی توسط نرم افزار matlab پرداخته شده است. با استفاده از کد نوشته شده در نرم افزار matlab و براساس ویژگی های اصلی نیروگاه سیکل ترکیبی حاصل از بازتوانی به بهینه سازی سیکل براساس توابع هدف پرداخته ایم. توابع هدف تابع های قیمت واحد برق تولیدی نیروگاه و راندمان اگزرژی واحد سیکل ترکیبی می باشد. این توابع براساس متغیرهای مستقلی که در هنگام بازتوانی لازم است به عنوان اطلاعات پایه طراحی، به نرم افزار وارد گردد،مورد بررسی قرار می گیرند. و در نهایت با توجه به توابع هدف معرفی شده بهترین خصوصیات فنی و اقتصادی سیکل ترکیبی حاصل از بازتوانی نیروگاه بخار نکا به روش بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک در سناریوی بهینه سازی دو هدفه محاسبه گردیده است.

بررسی تجربی وشبیه سازی عددی پارامترهای موثر برعملکرد شارسنج جرمی حرارتی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مکانیک 1392
  امین پیوسته نژاد   احمد فصیح فر

فلومتر جرمی حرارتی (thermal mass flow meter)، وسیله است که از آن برای اندازه گیری دبی جرمی استفاده می کنند. این دستگاه قسمت کوچکی ازگاز را به وسیله ی تقسیم کننده ی جریان (flow splitter)، جدا کرده و دبی جرمی این مقدارجریان جدا شده را به وسیله ی اختلاف دمای ایجاد شده در دو کویلی که روی لوله قراردارد، اندازه گیری می کند .دبی جدا شده به قدری کوچک است که از لوله های با قطر در حدود چنددهم میلیمتر، برای جدا کردن گاز استفاده می کنند . به دلیل عدم امکان اندازه گیری مستقیم دمای گاز عبوری از لوله ی کنارگذر، معمولا از روش های دیگر مانند شبیه سازی عددی، برای شبیه سازی رفتار گاز وپارامترهای حرارتی دستگاه استفاده می شود . در فلومترهای حرارتی به علت دشواری نسبی شبیه سازی مدل دو کویله نسبت به بقیه ی مدل ها معمولا شبیه سازی های بسیارکمی موجود می باشد . در این پایان نامه ، برای مدل های دو کویله با فرض های گرفته شده ، معادله ی انرژی با استفاده از روش تفاضل محدود و روش های دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)گسسته سازی شده و در لوله ی کنارگذر حل شده ونتایج به دست آمده از اختلاف دمای کویل ها ، با نتایج به دست آمده از تست تجربی مقایسه شده است ودر آن به تطابق نسبتا خوبی بین حل عددی ونتایج تجربی رسیده است .