نام پژوهشگر: فاطمه احمدی بویاغچی

مدلسازی، بهینه سازی و تحلیل ترمودینامیک و ترمواکونومیک سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده فنی 1393
  ریحانه طاهری   فاطمه احمدی بویاغچی

فناوری سرمایش خورشیدی به علت سازگاری با محیط زیست و کاهش هزینه تولید سرمایش، مورد توجه روزافزون محققان قرار گرفته است. در این پژوهش استفاده از یک سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی جهت سرمایش یک ساختمان تجاری بررسی شده است. مدلسازی ساعتی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی عملکرد سیستم، با توجه به تغییرات تابش خورشید و بار سرمایش در طول روزهای تابستان و براساس شرایط آب و هوایی شهر تهران انجام شده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان می دهد در طول ساعات 9 صبح تا 5 بعدازظهر با وجود روند صعودی بار سرمایش، نرخ حرارت کمکی دریافتی و هزینه برواحد اگزرژی محصول کل سیستم کاهش می یابد. در طول تابستان هزینه روزانه محصول سیستم بین 47.41 تا 46.53 دلار در روز متغیر می باشد. همچنین در یک روز تابستانی با حداکثر میزان تابش دریافتی kw 11.9، سیستم به mj/day 76.28 حرارت کمکی تأمین شده با گاز طبیعی نیاز دارد که 52.44 سنت در روز هزینه سوخت کل را در پی دارد. این در حالی است که به طور همزمان اگزرژی تخریب کل دارای حداکثرمقدار mj/day 615 می باشد. در راستای بهبود عملکرد سیستم، بهینه سازی سیستم با استفاده از الگوریتم ژنتیک و با هدف حداکثر کردن ضریب عملکرد ترمودینامیک و اگزرژتیک و حداقل کردن هزینه بر واحد اگزرژی محصول صورت گرفته است. بهینه سازی ضرایب عملکرد، ضریب عملکرد ترمودینامیک و اگزرژتیک را به ترتیب %37.5 و %34.4 افزایش داده است. بهینه سازی هزینه بر واحد اگزرژی محصول کل نیز منجر به %0.7 کاهش در آن شده است. با بهینه سازی همزمان ضرایب عملکرد و هزینه محصول، ضرایب عملکرد این حالت در مقایسه با حالت اولیه حدود %33 افزایش داشته است. این در حالی است که با توجه به نتایج بهینه سازی تک هدفه هزینه بر واحد اگزرژی محصول تنها %1.13 بیشتر از حداقل مقدار آن و ضرایب عملکرد حدود %2 کمتر از حداکثر مقدار ممکن برای آنها بدست آمده است.

بازتوانی نیروگاه بخار با استفاده از انرژی خورشیدی (مطالعه موردی نیروگاه بعثت)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده فنی 1393
  روجا اسمعیلی   فاطمه احمدی بویاغچی

بازتوانی نیروگاه بعثت در ایران توسط انرژی خورشیدی به وسیله کد نوشته شده در نرم افزار اییز و مدل سازی انجام شده در نرم افزار ترموفلو صورت گرفته است. چهار واحد نیروگاه حرارتی بعثت در سال 1343 ساخته و از آن زمان در حال بهربرداری می باشد. ظرفیت هر یک از واحدهای نیروگاه mw 5/82 می باشد. آنالیز انرژی، اگزرژی و اگزرژی اقتصادی در سیکل نیروگاه و سه طرح بازتوانی انجام شده و بایکدیگر مقایسه گردیده است. طرح های بازتوانی شامل 1)جایگزینی هیتر های فشار پایین با کلکتور خورشیدی، 2)جایگزینی هیتر های فشار بالا با کلکتور خورشیدی، 3)جایگزینی هیتر فشار بالای نهایی با کلکتور خورشیدی می باشند. با توجه به نتایج، بازتوانی نیروگاه بعثت توسط انرژی خورشیدی در سناریوهای بازتوانی به ترتیب موجب افزایش در انرژی تولیدی نیروگاه به میزان 9/12%، 1/27% و 87/22% می گردد و طرح دوم بازتوانی از لحاظ افزایش در انرژی تولیدی نیروگاه از باقی طرح ها بهتر می باشد. بازتوانی در طرح سوم بالاترین بازده انرژی (98/49%) و بالاترین بازده اگزرژی (65/21%) را داشته است. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت، بازده انرژی و اگزرژی در طرح دوم به تابش خورشیدی بیشترین حساسیت را نشان می دهد. نتایج حاصل از تحلیل اگزرژی اقتصادی نشان می دهد که هزینه برق تولیدی با افزایش فشار ورودی به توربین به ترتیب 8/1%، 26/1% و 32/1% کاهش می یابد، با افزایش دمای ورودی به توربین به ترتیب 5/9%، 3/7% و 8/6% کاهش می یابد، با کاهش فشار کندانسور به ترتیب 2/0%، 11/0% و 04/0% کاهش می یابد و با کاهش تابش مستقیم لحظه ای به ترتیب 36/0%، 31/0% و 15/0% کاهش می یابد.

تحلیل پیشرفته ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی یک نیروگاه سیکل ترکیبی ( مطالعه موردی نیروگاه سیکل ترکیبی اصفهان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده فنی 1393
  طیبه عزیزی   علیرضا نورپور

در این پژوهش نیروگاه سیکل ترکیبی دو فشاره زواره (اصفهان2) مورد بررسی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی قرار گرفته است. برای این منظور کد نویسی کامپیوتری به کمک نرم افزار ees نوشته شده که توسط آن بازگشت ناپذیری اجزاء و سهم هر کدام در بازگشت ناپذیری کل محاسبه شده است. سپس با استفاده از آنالیز حساسیت ترمواکونومیک تاثیر پارامترهای طراحی بر هزینه تولید توان مورد بررسی قرار گرفته است. بازده حرارتی و اگزرژی بدست آمده به ترتیب 43.2% و 38.35% بوده اند و نرخ تخریب اگزرژی سیکل mw 811.85 محاسبه شده است. هزینه واحد تولید توان خروجی 47.3 kj/$ برآورد شده است و فاکتور اگزرژواکونومیک کل سیستم نیز برابر 0.5 بدست آمده است. علاوه بر این تحلیل اگزرژی و اگزرژواکونومیک پیشرفته روی سیستم انجام شده است که بر اساس نتایج، تخریب اگزرژی درون زای اجزای سیستم 93% کل تخریب اگزرژی را به خود اختصاص داده است و تنها 7% از کل تخریب اگزرژی سیستم مربوط به تعاملات بین اجزا می باشد. 14% از هزینه های تخریب اگزرژی سیستم را می توان با بروز کردن اجزاواستفاده از تکنولوژی روز، حذف نمود. نتایج تحلیل اگزرژواکونومیک پیشرفته نشان می دهند که 80% از هزینه های سرمایه گذاری کل سیستم مربوط به هزینه های بیرون زا است و بهبود کارایی اجزای سیستم تنها می تواند 25% هزینه های سیستم را بکاهد. درصد بالایی از هزینه های تخریب اگزرژی (86%) مربوط به عملکرد خود تجهیزات است وتنها15% از هزینه های تخریب اگزرژی با بروز کردن تجهیزات قابل اصلاح می باشند.

تحلیل پیشرفته ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی سیکل تولید همزمان توان و حرارت با منبع بیوماس و خورشید با استفاده از سیکل رانکین آلی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده فنی 1393
  سیده رقیه سعادت میرقدیم   فاطمه احمدی بویاغچی

در پژوهش حاضر، یک سیستم تولید همزمان توان و حرارت کوچک با منبع انرژی بیوماس و خورشید با به کارگیری سیکل رانکین آلی مورد مطالعه قرار گرفته است.. بیوماس مورد استفاده در این سیستم از نوع ضایعات چوب صنوبر و کلکتور مورد استفاده آن از نوع سهموی مرکب است.. به منظور بررسی عملکرد اقتصادی سیستم، مدل سازی ترمواکونومیک روی آن انجام شده است و برای اینکهتأثیر زمان و پارامترهای طراحی ورودی بر روی پارامترهای عملکرد ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی سیستم مورد بررسی قرار گیرد، سیستم موردمطالعه، تحلیل حساسیت ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی شده است. در پژوهش حاضر،به منظور بررسی تأثیر نوع سیال عامل روی عملکرد سیستم، مدل سازی های ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی و همچنین تحلیل حساسیت سیستم برای سه سیال r134a ، n-pentane و r423a انجام شده است. سپس تحلیل اگزرژی و اگزرژواکونومیک پیشرفته روی سیستم انجام شده است.در انتها برای ماکزیمم کردن راندمان قانون اول و قانون دوم سیستم و مینیمم کردن نرخ هزینه اگزرژی محصول تولید هم زمان، روی سیستم با سیال عاملn-pentane ،بهینه سازی انجام گرفته است.

تحلیل ترمودینامیکی و بهینه سازی سیکل تبرید تراکمی- جذبی خورشیدی
thesis دانشگاه الزهراء علیها السلام - دانشکده فنی 1394
  مطهره محمودنژاد   علیرضا نورپور

در این پژوهش یک سیستم تبرید متوالی تراکمی-جذبی با اجکتور که برای تامین انرژی مورد نیاز آن از کلکتور صفحه تخت استفاده می شود، ارائه شده است. در سیکل مورد مطالعه از چهار مبرد مختلف r134a، r1234yf، r1234zeو r407c در بخش تراکمی و نانوسیال اکسید مس در آب برای زیرسیستم خورشیدی استفاده شده است. در این سیکل پس از بررسی عملکرد ساعتی آن در طول شبانه روز با استفاده از نرم افزار ees به بررسی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی پرداخته شده است. سپس با استفاده از آنالیز حساسیت ترمودینامیک و ترمواکونومیک تاثیر پارامترهای طراحی بر ضریب عملکرد حرارتی و اگزرژتیک و نرخ هزینه کل محصول و مجموع سطح مبدل ها مورد بررسی قرار گرفته است و بهینه سازی چند هدفه و تک هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک و بر مبنای حداکثر کردن ضریب عملکرد حرارتی و اگزرژی و حداقل کردن نرخ هزینه واحد اگزرژی خروجی (محصول) سیستم صورت گرفته است.

تحلیل ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی سیستم تولید همزمان توان الکتریکی, گرمایش و سرمایش در مقیاس کوچک انرژی خورشیدی بر پایه سیکل رانکین ارگانیک و سرمایش جذبی لیتیم برمید- آب
thesis دانشگاه الزهراء علیها السلام - دانشکده فنی 1393
  مهدیه بهرامی   فاطمه احمدی بویاغچی

با توسعه و رشد روز افزون علم و تکنولوژی، تقاضای انرژی با سرعت بی سابقه ای رو به افزایش است. در جهت رسیدن به آینده ای روشن در مقوله انرژی، حداقل اثرات زیست محیطی نیز باید در نظر گرفته شود. بنابراین، سیستم های تولید همزمان، یکی از بهترین روش های صرفه جویی انرژی برای استفاده کارآمد تر از سوخت جهت دستیابی به پیشرفت های زیست محیطی هستند. از این رو، در این پژوهش یک سیستم تولید همزمان توان الکتریکی، گرمایش و سرمایش که بر پایه سیکل رانکین ارگانیک و سیکل تبرید چیلر جذبی لیتیم برمید- آب است و از خورشید به عنوان منبع انرژی استفاده می کند، جهت تامین نیاز الکتریکی، حرارتی و برودتی یک واحد صنعتی پیشنهاد شده است. با توجه به شرایط سیستم و داده های هواشناسی شهر تهران، مقدار سطح کلکتور در بیشترین تابش محاسبه شده است. پس از تحلیل ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی سیستم و محاسبه تخریب اگزرژی اجزاء، با استفاده از تحلیل حساسیت اثر دما و فشار ورودی توربین، دمای ورودی پمپ سیکل رانکین ارگانیک، دبی جرمی سیال ارگانیک، دبی جرمی محلول رقیق لیتیم برمید-آب و دمای پینچ مولد بخار چیلر جذبی بر راندمان حرارتی، راندمان اگزرژی، تخریب اگزرژی و نرخ هزینه محصول بررسی گردید. همچنین سیستم به دو صورت تک هدفه و چند هدفه بهینه سازی شد.

بررسی عملکرد ساعتی و بهینه سازی سیکل رانکین آلی تولید سه گانه همزمان کوچک با منبع انرژی خورشیدی و زمین گرمایی
thesis دانشگاه الزهراء علیها السلام - پژوهشکده مکانیک 1393
  منصوره سادات چاوشی   علیرضا نورپور

در این پژوهش یک سیکل تولید سه گانه همزمان سرمایش، گرمایش و توان بر پایه سیکل رانکین آلی و زیرسیستم تبرید اجکتوری که برای تأمین انرژی خود به صورت ترکیبی از انرژی خورشیدی و زمین گرمایی بهره می گیرد، بهینه شده است. در سیکل مورد مطالعه کلکتور خورشیدی از نوع صفحه تخت و سیال مورد استفاده در بخش خورشیدی نانو سیال از نوع اکسید مس در آب (cuo/water) می باشد.

تحلیل اگزرژی پیشرفته سیکل ترکیبی دو فشاره با آتش زای تکمیلی و بررسی چگونگی کاهش تخریب اگزرژی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده فنی 1393
  هانیه ملایی   فاطمه احمدی بویاغچی

در این پژوهش تحلیل انرژی، اگزرژی و اگزرژی پیشرفته ی سیکل ترکیبی شهید سلیمی واقع در شهرستان نکابررسی گردید. بعد از محاسبه ی مقدار انواع تخریب اگزرژی در سطح پیشرفته و اگزرژی بین بیرونی المان های سیکل مذکور؛ به تأثیر دمای ورودی به توربین گاز، نسبت فشار کمپرسور و جریان جرمی موجود در آتش زای تکمیلی بر روی انواع تخریب اگزرژی در هر المان پرداخته شد. به دنبال بهبود عملکرد سیستم، بهینه سازی تک هدفه و چند هدفه ی سه تابع راندمان اگزرژی اصلاح شده، تولید آلایندگیco2 و هزینه خرید تجهیزات نیز ملاحظه شد.

طراحی، تست و تحلیل عددی جریان در اجکتوربخار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1380
  فاطمه احمدی بویاغچی   سپهر صنایع

در این تحقیق نحوه طراحی اجکتورهای بخار - گاز ایده آل با استفاده از روابط دینامیک گازها، استانداردها و نمودارهای تجربی موجود ارائه گردیده است .