پنل های فتوولتائیک بخش کمی از تابش خورشیدی جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و مابقی آن را به صورت انرژی حرارتی، که باعث بالا رفتن دمای پنل و کاهش راندمان الکتریکی آن می شود، تلف می کنند. سیستم های فتوولتائیک/حرارتی (pv/t) این انرژی حرارتی را احیا کرده و مورد استفاده قرار می دهند. در این تکنولوژی خنک کاری پنل فتوولتائیک و افزایش راندمان با یکدیگر مقارن شده است. استفاده از آب و هوا برای خنک کاری پنل های فتوولتائیک رایج است. در سیستم های فتوولتائیک/حرارتی هوایی برای تامین انرژی مورد نیاز فن ها از یکی از منابع زیر استفاده می شود: 1- برق مستقیم شهری 2- باتری هایی که توسط سیستم فتوولتائیک شارژ می شوند 3- استفاده مستقیم از پنل فتوولتائیک در این تحقیق سیستم های فتوولتائیک/حرارتی هوایی که در آنها انرژی مورد نیاز فن ها با استفاده مستقیم از پنل های فتوولتائیک تامین می شود، برای حالت های با سرپوش شیشه ای و بدون آن مدل سازی شده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. اثرات قرار دادن سرپوش شیشه ای بر پارامترهای مختلف سیستم نیز بررسی شده است. همچنین تاثیر قرار دادن کلکتور حرارتی، تغییر عمق کانال عبور هوا و نحوه چیدمان پنل ها بر روی مشخصات سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی این تحقیق نسبت به تمامی کارهای قبلی انجام شده این است که انرژی مورد نیاز فن ها به طور مستقیم از پنل های فتوولتائیک گرفته می شود. در صورتی که در سیستم های مشابه، انرژی ذکر شده از باتری که توسط سیستم فتوولتائیک شارژ شده و یا از برق مستقیم شهری گرفته شده است. پس در این تحقیق بر خلاف کارهای قبلی، دبی جرمی هوا و تمامی پارامترهای مرتبط با دبی جرمی هوا تابعی از شدت تابش خورشیدی و دمای محیط می باشند که در طول روز متغیر هستند.

انتقال حرارت جابجایی آزاد یا طبیعی یکی از پدیده های باکاربرد بسیاردر صنعت و در محیط پیرامون بشریت است. این پدیده به واسطه ی کاربرد گسترده ی آن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است و محققین را بر آن داشته تا جریان جابجایی آزاد را بر روی هندسه هایی چون صفحه، گوه، بیضی، استوانه، مخروط، کره دنبال کنند. در این میان با توجه به اتفاقاتی که جریان تا رسیدن به حالت دایم طی می کند و در کل اهمیت جریان در حالت گذرا این حالت مورد توجه محققین قرار گرفته است که در این میان جریان گذرا اطراف برخی هندسه ها از جمله کره کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این پایان نامه به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی، با در نظر گرفتن جذب و تولید حرارت، با در نظر گرفتن لزجت متغیر با دما و با در نظر گرفتن هدایت حرارتی متغیر با دما پرداخته شده است. از طرفی یکی از بروزترین و کاراترین روش های عددی ترکیب مربعات دیفرانسیل تکه‏ای (idq) با مربعات دیفرانسیل(dq) می باشد. به علت نوپا بودن این روش تا کنون از آن در حل عددی مسایل انتقال حرارت هدایت گذرا استفاده شده است. در این پایان نامه جریان های گذرا اطراف کره با استفاده از این روش عددی بررسی شده است.

در کار حاضر، مدل سازی ترمودینامیکی کل فرآیند تولید اسید سولفوریک که شامل «مرحله ی تمیزسازی گاز» و «مرحله ی تولید اسید» می باشد در مجتمع مس سرچشمه در حالت پایدار انجام شده است. در این مدل، رفتار تک تک تجهیزات و کل فرآیند تولید در شرایط مختلف پیش بینی شده است به نحوی که پارامترهایی چون دبی، دما و متوسط غلظت so2 گاز ورودی به عنوان متغیرهای ورودی در نظر گرفته شده و با مشخص شدن این متغیرها، سایر پارامترهای مهم سیستم از جمله دمای سیال خروجی از هر تجهیز، میزان خنک کاری در مبدل ها، غلظت ها، میزان اسید تولیدی و غیره مشخص شده است. در مدل انجام گرفته با استفاده از نرم افزارees ، معادلات پیوستگی و انرژی برای هر تجهیز نوشته شده و سپس جهت پیش بینی رفتار آنها در شرایط کارکرد مختلف از روابطی استفاده شده است که با الگو برداری از اطلاعات مندرج در شرایط طرح بدست آمده اند. امکان سنجی فنی جایگزینی برج خنک کن تر مورد استفاده در کارخانه تولید اسید با برج خنک کن خشک با استفاده از مدل انجام گرفته مورد بررسی قرار گرفته است. تفاوت اساسی این دو نوع برج در دمای خنک کاری آنها می باشد به نحوی که با شرایط آب هوایی موجود در منطقه این دما از حداکثرc °21 در برج تر بهc °45 در برج خشک می رسد. بررسی نشان داد که افزایش دمای آب خنک کن تاc °45 باعث افزایش بار خنک کاری در چیلر و دمای گاز خروجی از مرحله ی تمیز سازی گاز می گردد و در دمای بالاتر ازc °32 فرآیند تولید اسید متوقف می گردد. در پایان راهکارهای پیشنهادی جهت رسیدن به هدف جایگزینی برج خنک کن تر با برج خنک کن خشک ارائه گردیده است. در انتها با بهره گیری از مدل انجام شده، متغیرهای دما، غلظت و دبی گاز ورودی در شرایط بهینه ی کارکرد کارخانه به نحوی که اتلاف انرژی و آلودگی محیط زیست به حداقل میزان خود برسد، بدست آمده است.

در این تحقیق عملکرد بهینه یک نمونه آزمایشی نیروگاه دودکش خورشیدی واقع در اطراف شهر کرمان بررسی شد. در این نیروگاه، برج طراحی شده دارای ارتفاع 60 متر و قطر 3 متر و شعاع کلکتور نیروگاه 20 متر می باشد. به منظور تحلیل عملکرد نیروگاه دودکش خورشیدی، یک تحلیل یک بعدی جامع شامل مدل های تحلیلی و عددی ارائه شد. این مدل ریاضی ابتدا با مقایسه توان خروجی اندازه گیری شده نیروگاه مانزانارس اسپانیا اعتبارسنجی شد و سپس برای پیش بینی عملکرد نیروگاه کرمان بکاربرده شد. برای این منظور ابتدا تاثیر ابعاد دودکش و شعاع کلکتور بر توان خروجی نیروگاه بررسی شد. سپس برای مشخص کردن ابعاد بهینه نیروگاه از یک روش اقتصادی تخمینی استفاده شد. نتایج نشان داد که برای بهینه سازی نیروگاه کرمان با دودکش موجود (ارتفاع 60 متر)، باید شعاع کلکتور از 20 متر به 42 متر افزایش یابد. این ابعاد بهینه باعث می-شود که توان خروجی این نیروگاه از 420 وات به 1.6 کیلووات افزایش یابد. همچنین اگر ارتفاع دودکش این نیروگاه از 60 متر به 105 متر افزایش یابد، شعاع بهینه کلکتور در این حالت 55 متر خواهد بود وتوان خروجی این پیکربندی به 4.6 کیلووات افزایش خواهد یافت. همچنین با افزایش قطر دودکش از 3 متر به 5 متر، با ساخت دودکشی به ارتفاع 105 متر، شعاع بهینه کلکتور 85 متر خواهد بود و توان خروجی این نیروگاه در حدود 11.6 کیلووات پیش بینی می شود.

کاربرد گسترده پمپ های آب خورشیدی، به علت قیمت بالای آنها محدود می باشد. در جهت بهینه کردن سرمایه گذاری بر روی این سیستم ها، لازم است هر چه بیشتر به بهینه سازی این سیستم ها در جهت کاهش واقعی قیمت سیستم پرداخته شود. قلب سیستم های پمپاژ آب خورشیدی، پانل های فتوولتاییک می باشند. توان تولیدی به وسیله این پانل ها نسبت مستقیمی بامیزان تابش رسیده به سطح این سلول ها دارد. در این تحقیق به منظور افزایش میزان تشعشع رسیده به سطح سلول های خورشیدی، بازتابنده هایی از دو جنس مختلف فویل آلومینیوم و استیل ضدزنگ 304 بر روی سیستم نصب شده و تاثیر استفاده از این بازتابنده ها بر روی کارایی پمپ آب خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفته است. افزایش دمای پانل های فتوولتاییک منجربه کاهش شدید توان خروجی ازاین پانل ها می شود. افزایش شدت تشعشع رسیده به سطح پانل های خورشیدی به دلیل استفاده از بازتابنده ها، باعث افزایش دمای پانل های خورشیدی به میزان قابل توجهی می شود. در این تحقیق به منظور پایین نگه داشتن دمای سطح سلول ها، از جریان لایه ای آب بر روی سطح سلول های خورشیدی استفاده شده است. جریان آب بر روی سطح سلول ها، علاوه بر خنک کاری به کاهش افت انعکاسی نیز کمک می کند.

در سال های اخیر همزمان با گسترش سیستم های تولید پراکنده ی انرژی، استفاده از سیستم های تولید همزمان توان وحرارت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه یک سیستم تولید همزمان با مولد اولیه میکروتوربین برای تولید سرما مورد استفاده قرار گرفته و اثر ترمودینامیکی عوامل مختلف بر روی آن بررسی شده است. سیستم خنک کننده مورد بررسی شامل یک سیکل تراکمی و یک سیکل جذبی است. توان تولید شده ی میکروتوربین در سیکل تراکمی و حرارت گازهای خروجی آن در سیکل جذبی مورد استفاده قرار می گیرد. تحلیل ترمودینامیکی سیستم-های جذبی و تراکمی بر اساس معادلات جرم و انرژی سیال صورت گرفته است. 7 ساختار مختلف از ترکیب دو سیکل تراکمی و جذبی توصیف شده و میزان افزایش بازده آنها نسبت به ساختار ساده ای که فقط شامل سیکل تراکمی است، مشخص شده است. همچنین اثر تغییرات دماهای مختلف مانند تغییر دمای محیط بر روی بازده بررسی شده است. نتایج نشان می دهد ترکیب دو سیکل تبرید جذبی و تراکمی برای ایجاد سرما در دمای زیر صفر درجه سانتی گراد موجب عملکرد بهتر سیستم و صرفه جویی در انرژی اولیه خواهد شد.

در این پژوهش یک دستگاه آبگرمکن خورشیدی کلکتورـ منبع ذخیره یکپارچه طراحی و ساخته شده که نصب تجهیزاتی برآن زاویه آبگرمکن نسبت به زمین می تواند تغییر کند. در بخشی از تحقیقات منعکس کننده های مختلفی(آلمینیوم، استیل و آینه) بر روی آبگرمکن نصب و آزمایش شد تا عملکرد حرارتی آنها ارزیابی گردد و نتیجه گرفته شد که منعکس کننده آینه در طول روز بازده حرارتی بهتری و آلمینیوم کمترین ضریب اتلاف حرارتی در طول شب را دارد. همچنین عملکرد حرارتی آبگرمکن خورشیدی ساخته شده، در ماههای مختلف ارزیابی شد و راندمان و اتلاف حرارتی آن در ماههای مختلف مقایسه گردید و این نتیجه حاصل شد که با افزایش میزان تابش ورودی به سطح آبگرمکن بازده سیستم کاهش می یابد. بطوریکه بیشترین بازده در فصل بهار برای ماه فروردین و کمترین آن در فصل تابستان برای ماه تیر بوده است، در صورتیکه در ماه تیر بیشترین دریافتی تابش خورشیدی وجود داشته است.

پانل های فتوولتائیک بخش کمی از انرژی خورشیدی جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و مابقی آن را به صورت انرژی حرارتی، که باعث بالا رفتن دمای پنل و کاهش راندمان الکتریکی آن می شود، تلف می کنند. سیستم های فتوولتائیک/حرارتی (pv/t) این انرژی حرارتی را احیا کرده و مورد استفاده قرار می دهند. در این تکنولوژی خنک کاری پنل فتوولتائیک و افزایش راندمان با یکدیگر مقارن شده است. استفاده از آب و هوا برای خنک-کاری پانل های فتوولتائیک رایج است.در این تحقیق سیستم فتوولتائیک/حرارتی در حالت جابجایی آزاد و اجباری در حالت اتصال مستقیم فن به پانل فتوولتائیک و اتصال فن به برق شهری برای حالت های با سرپوش شیشه ای و بدون سرپوش شیشه ای مدل سازی شده و نتایج حاصل از مدل سازی، با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه شده است. اثرات قرار دادن سرپوش شیشه-ای بر روی پارامترهای مختلف سیستم نیز بررسی شده است. علاوه بر این تأثیر قرار دادن صفحه جاذب میانی وفین، تغییر عمق کانال عبور هوا، تغییر طول کلکتور، توان فن، منحنی مشخصه فن و تعداد فن بر روی مشخصات سیستم، مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر پارامترهای موثر و بهینه سازی بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیک بررسی شده است. در نهایت پارامترهای تأثیرگذار با استفاده از الگوریتم های جستجوگر بهینه سازی شده است.

در این پژوهش راه حل هایی برای رفع عیوب اساسی کوره-های ریورب بررسی شده است. این عیوب ناشی از مشکلات حاصل از تشکیل مگنتیت و نیز مصرف بالای انرژی این کوره ها است. برای حل مشکل مگنتیت از افزایش ذغال سنگ به ترکیب شارژ جهت احیا استفاده می شود و برای بالا بردن بازده با دمش هوا، انرژی موجود در کنسانتره مصرف می شود. در این پژوهش، ابتدا اثر اضافه کردن ذغال سنگ به ترکیب شارژ با مینیمم کردن تابع گیبس و بدست آوردن تعادل شیمیایی جدید بررسی می شود و سپس محاسبات مربوط به تغییر عیار مات، مقدار انرژی آزاد شده در اثر دمش هوا یا اکسیژن در درون مذاب انجام می شود. برای اعتبار سنجی جواب های حاصل از محاسبه با داده های تجربی مقایسه می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با اضافه کردن مقدار مشخصی از ذغال سنگ به ترکیب شارژ، مگنتیت به مقدار قابل توجهی از بین می رود. دمش هوا به درون مذاب مشکل مصرف بالای انرژی این کوره ها را حل می کند و موجب افزایش عیار مات و کاهش ترافیک پاتیل های مات و حجم کار در ادامه فرآیند ذوب می شود.

در این پژوهش، به بررسی اقتصادی و زیست محیطی سیستم تولید پراکنده ی برق و سیستم تولید همزمان برق و حرارت و برودت پرداخته شده است. سیستم تولید پراکنده ی برق در دو حالت مستقل از شبکه و متصل به شبکه ی سراسری برق به سه طریقه ی استفاده از الف) انرژی خورشیدی(سیستم فتوولتاییک)، ب) موتور ژنراتور (دیزلی و گازی) و ج) استفاده ی همزمان از سیستم فتوولتاییک و موتور ژنراتور بررسی شده است. با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه، اندازه ی بهینه و نمودار پَرِتو سیستم ها ی ذکرشده با توجه به آنکه کمترین هزینه و کمترین انتشار دی اکسیدکربن و بالاترین قابلیت اعتماد (در سیستم های مستقل از شبکه) را داشته باشند، حاصل شده است. نتایج سیستم تولید پراکنده مستقل از شبکه، حاکی از آن است که به طور کلی استفاده ی همزمان از سیستم فتوولتاییک و موتور ژنراتور دیزلی در حالت عملکرد به صورت نیمه- بار به همراه باتری ذخیره، هزینه ی سالیانه شده ی کمتری نسبت به سایر سیستم های بررسی شده در این تحقیق دارد. همچنین نتایج سیستم تولید پراکنده متصل به شبکه بیانگر آن است که درصد سود خالص سالیانه ی سیستمی که شامل موتور ژنراتور گازی می باشد تقریباً سه برابر سیستم فتوولتاییک است. در ادامه سیستم تولید همزمان برق و حرارت و برودت با استفاده از موتور ژنراتور گازی بررسی شده است. دوره بازگشت سرمایه در این سیستم تقریباً 5/2 سال می باشد و میزان انتشار دی اکسید کربن در منطقه مسکونی حداقل 2 برابر سیستمی است که متصل به شبکه ی برق می باشد و برای تامین حرارت و برودت از بویلر و چیلر جذبی استفاده می شود.

ز در سیستم تولید همزمان، در مواردی که محرک اولیه قادر به تامین توان مورد نیاز سیستم نباشد، این کمبود توان از شبکه خریداری می گردد در صورت استفاده از سیستم های خورشیدی می توان این کمبود توان را با استفاده از پانل های فتوولتائیک تامین نمود. یکی از مزایای اصلی این طرح، قابلیت استفاده در مناطق دور افتاده و صعب العبور است که به شبکه سراسری دسترسی ندارند. اما با توجه به بالا بودن هزینه سرمایه گذاری اولیه در سیستم های فتوولتائیک لازم است، امکان استفاده از این سیستم از لحاظ پارامترهای اقتصادی و دوره برگشت سرمایه مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه، امکان سنجی استفاده از پانل فتوولتائیک برای تامین کمبود انرژی سیستم از لحاظ اقتصادی بررسی شده است برای این منظور، با استفاده از تحلیل اگزرژی- اقتصادی و معرفی تابع هدف بر اساس سود سالیانه تعداد و نوع محرک، سود سالیانه و دوره برگشت سرمایه برای دو حالت فروش ( امکان فروش برق اضافه به شبکه سراسری) و غیر فروش (عدم امکان فروش برق اضافه به شبکه) بررسی شده است

کشورایران در بینمدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است. میزان تابش خورشیدی در ایرانبین 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است. در ایران به طور متوسط سالیانهبیش از 280 روزآفتابی گزارش شده است کهبسیار قابل توجه است. با توجه به این تعداد روز ساعت آفتابی در کشور آگاهی از پهنه بندی مناسب تشعشع خورشیدی جهت بهره وری مناسب نیاز به رسم نقشه های تشعشع خورشیدی است. در این پایان نامه از داده های ماهیانه 10 ساله موجود 39 ایستگاه سینوپتیک هواشناسی ایران به عنوان داده های ورودی به نرم افزار (matlab)وشبکه عصبی مصنوعی (ann) داده شد.در این مطالعه ازیک مدل چند لایه پیشخور که شامل 7 نورون ورودی در لایه اول به عنوان پارامترهای اولیه مسئله ، یک لایه میانی با 22 نورون و یک لایه خروجی استفاده شده است که پس از اعمال داده های ورودی به شبکه با معماری مورد نظر در لایه خروجی تشعشع خورشیدی پیش بینی شده است. با انتخاب داده های پیش بینی شده از شبکه عصبی به عنوان ورودی برای نرم افزار arcgis نقشه های تشعشع خورشیدی ماهیانه، فصلی و سالیانه برای ایران بدست آمده است.

امروزه یک راه حل برای رفع نیازهای انرژی، استفاده از سیستم های فتوولتائیک برای تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی است. سلول های فتوولتائیک بخش کمی از انرژی تابشی خورشید جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و بخش زیادی از آن به انرژی حرارتی تبدیل می شود که باعث بالا رفتن دمای سلول ها می گردد. سلول های فتوولتائیک مهمترین قسمت سیستم های فتوولتائیک هستند و بازده سیستم های فتوولتائیک با افزایش دمای سلول های فتوولتائیک کاهش می یابند. بنابراین برای بهبود کارایی و راندمان این سیستم ها باید دمای سلول های فتوولتائیک را تا حد امکان کاهش داد. سیستم های خنک کاری مختلفی از سوی محققان مختلف ارائه شده است و به نتایج مختلفی رسیده اند. در این پژوهش یک سیستم خنک کاری ریزش آب روی سطح پنل مدل سازی شده و با نتایج آزمایشات دیگر محققان اعتبارسنجی گردیده است. نتایج اعتبارسنجی با نتایج آزمایشات قبل به خوبی مطابقت داشتند. در این سیستم آب از روی سطح جلوی پنل با یک دبی مشخص ریخته می شود. آب پس از عبور از روی سطح جلو پنل، از پایین آن خارج می شود. در این پژوهش اثر پارامترهای گوناگون بر عملکرد سیستم به منظور بهینه سازی کارایی آن بررسی شده است. اثر زاویه برخورد در ضریب جذب وعبور آب اعمال شده است تا نتایج دقیق تری بدست آید. شیب و دبی بهینه برای پنل با سیستم خنک کاری محاسبه شده و پنل در این شرایط بیشترین راندمان الکتریکی را داشته است.

نوسانات و به ویژه سیر صعودی قیمت نفت که کنترل کننده بازار انرژی است باعث بوجود آمدن روند بهینه سازی انرژی و اصلاح فرایندهای صنعتی برای کاهش هزینه های تولید کشور های صنعتی شد. روشهای بسیار کاربردی برای بهینه سازی انرژی در کوره ها وجود دارد که پیش گرم کردن هوای احتراقی بیشتر مورد توجه قرار می گیرد ، همچنین اکسی فیول کردن مشعل ها نیز سبب کاهش مصرف سوخت آنها و توزیع دمای بهتر در نواحی مختلف کوره خواهد شد. کوره ریورب مجتمع مس سرچشمه از قدیمی ترین کوره های تهیه مات است که با انجام اصلاحات هنوز در نقاط مختلف جهان و در ایران کاربرد دارد . دراین کوره ها حرارت لازم برای ذوب کنسانتره و نگهداری دما در محدوده 1300-1150 درجه سانتیگراد با احتراق گازوئیل ، مازوت و گاز طبیعی تأمین می شود. عبور شعله از روی سطح بار باعث می شود که قسمتی از انرژی حرارتی شعله به بار منتقل شود ولی قسمت عمده انرژی لازم برای عمل ذوب از طریق تشعشع انرژی موجود در محصولات احتراق توسط سقف و دیواره های کوره تأمین می گردد. این کوره ها مشکلاتی مثل مصرف زیاد سوخت،آلودگی های زیست محیطی،آهنگ پایین انتقال گرما وعدم یکنواخت بودن گرما را دارند. در این تحقیق با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی با کمک نرم افزار فلوئنت توزیع دما در محفظه احتراق کوره برای حالت کنونی بدست آمده است و در مرحله بعد برای حالت های بهینه شده مصرف یعنی پیشگرمایش هوای احتراقی و افزایش درصد اکسیژن در هوای احتراقی نیز توزیع دما بدست آمده است. می بینیم که برای حالت پیشگرم تا65/50 درصدکاهش مصرف و برای حالت غنی سازی با اکسیژن تا 73/54 درصدکاهش مصرف سوخت داریم.

در این تحقیق، پیل سوختی اکسید جامد با دیگر سیستم های کمکی مقایسه شده تا ارجحیت آن، به لحاظ اقتصادی و زیست محیطی، در ترکیب با پنل های خورشیدی مشخص شود. سپس سوخت های مختلف به منظور یافتن مناسب ترین سوخت برای استفاده در این سیستم کمکی با هم مقایسه خواهند شد. همچنین استفاده از سیستم های کمکی در حالت متصل به شبکه امکان-سنجی خواهد شد تا حالت بهینه برای استفاده از سیستم کمکی در وضعیت متصل به شبکه مشخص شود. در این تحقیق از الگوریتم بهینه سازی چند هدفه pesa برای یافتن پاسخ های بهینه استفاده شده است. همچنین پیل سوختی اکسید جامد با توربین گازی ترکیب شده و تاثیر سوخت های مختلف بر راندمان و میزان انتشار co2 بررسی خواهد شد. سیستم ترکیبی فتوولتاییک- پیل سوختی- توربین گاز- الکترولایزر معرفی و بهینه سازی خواهد شد و همچنین این سیستم مورد آنالیز اگزرژی قرار می گیرد تا اجزاء آن از لحاظ اتلاف اگزرژی با هم مقایسه شوند. بر طبق نتایج، مناسب ترین سیستم کمکی برای ترکیب با پنل های فوتوولتاییک، پیل سوختی اکسید جامد و بهترین سوخت برای آن متان می باشد. همچنین راندمان ترکیب پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز زمانی که از بهسازی با بخار در پیل استفاده می شود، با استفاده از سوخت های سنگین بیشتر می شود.

در این تحقیق، تحلیل انرژی و اگزرژی بر روی سیستم های خنک کننده ترکیبیِ جذبی- تراکمی صورت گرفته است. این سیستم های ترکیبی هم کاربرد تهویه مطبوع و هم در تبرید کاربرد دارند. در این مطالعه، چند ساختار مختلف از سیستم های خنک کننده ی ترکیبی، مورد بررسی قرار گرفته است. برای قسمت جذبی، از سیکل جذبیِ تک اثره ی لیتیم بروماید-آب استفاده شده است. در بخش تراکمی، سیستم های تبرید تراکمیِ تک مرحله ای و نیز دو مرحله ای مورد استفاده قرار گرفته اند. یک مولد اولیه نیز برای راه اندازی سیستم در نظر گرفته شده است و اثر تغییر نوع مولد بر شرایط عملکرد سیستم نیز مطالعه شده است. اثر پارامترهای مهمی نظیر دمای محیط، دمای اواپراتور و دمای ژنراتور بر ضریب عملکرد، فاکتور کاربرد انرژی و راندمان اگزرژی سیستم بررسی شده است. میزان مصرف انرژی و نیز اتلاف اگزرژی در تک تک اجزاء سیستم ها محاسبه گردیده است. در این مطالعه، از هر دو سیستم آب- خنک و هوا- خنک استفاده و عملکرد سیستم ها در شرایط کاری مختلف با یکدیگر مقایسه گردیده اند. همچنین اثر بکارگیری استراتژی های مختلفِ خنک کاری در یک سیستم تهویه مطبوع ترکیبی بررسی و بهترین پیکربندی معرفی شده است. وجه تمایز دیگر این تحقیق با تحقیقات گذشته بررسی و محاسبه میزان مصرف آب در سیستم های مختلف می باشد. بدین منظور، برج خنک کن شبیه سازی شده و مصرف آب در آن بدست آمده است. در ضمن، آب به عنوان منبعی از اگزرژی در نظر گرفته شده و بر این اساس، راندمان قانون دوم ترمودینامیک محاسبه شده است.

پروژه حاضر با ارائه یک مدل اقتصادی از سیستم های فتوولتاییک، توربین های بادی، دیزل ژنراتورها به همراه باتری های ذخیره ساز، هزینه های عملیاتی سیستم های مختلف را مورد بررسی قرار می دهد. تأمین انرژی به صورت منفرد از سیستم های خورشیدی و بادی به دلیل وابستگی شدید آن ها به شرایط مختلف جوی چندان مقرون به صرفه نیست. لذا می توان با ترکیب نمودن این منابع در یک سیستم واحد و استفاده از دیزل ژنراتور ها، هزینه های عملیاتی سیستم را تا حد قابل توجهی کاهش داد. در این پژوهش هزینه مدل اقتصادی ارائه شده برای سیستم ترکیبی پیشنهادی شامل هزینه توان تولیدی توربین بادی، هزینه توان تولیدی سلول خورشیدی، هزینه توان تولیدی دیزل ژنراتور، توان ذخیره شده در باتری و هزینه های تعمیر و نگهداری می باشد. بر این اساس با مقایسه ای بین انواع الگوریتم های انبوه ذرات، جستجوی ممنوع و جستجوی هارمونی بهبود داده شده، بهترین الگوریتم انتخاب شده، و با بهره گیری از آن تابع هدف اقتصادی مسئله بهینه سازی، کمینه گردیده و تعداد بهینه پنل فتوولتائیک، توربین بادی، باتری و دیزل ژنراتور تعیین شده است. همچنین میزان آلودگی های محیط زیست در استراتژی¬های مختلف در طول یک سال بررسی شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که الگوریتم انبوه ذرات با عامل انقباض بهترین روش بهینه سازی است و همچنین نشان می دهد که با افزایش قیمت سوخت دیزل ژنراتور و کاهش قیمت انرژی های تجدید پذیر در آینده سیستم ترکیبی پنل فتوولتائیک- دیزل ژنراتور به همراه ذخیره سازی باتری بهینه ترین سیستم برای تأمین بار شهر رفسنجان واقع در استان کرمان است.

در این پایان نامه تاثیر برخی پارامترهای مهم بر عملکرد پیل سوختی متانول مستقیم با استفاده از مدلسازی عددی دو بعدی و سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم که شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای اجزاء و معادلات سینیتیک الکتروشیمیایی است با روش های دینامیک سیالات محاسباتی حل شده اند. از شرایط در نظر گرفته در مدل می توان به ایزوترمال بودن، جریان تک فاز و دائم سیال اشاره کرد. پارامترهایی که در این پایان نامه تاثیرشان بر عملکرد پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته است عبارتند از دما، فشار کاتد، غلظت ورودی متانول به آند، کسر مولی اکسیژن ورودی به کاتد، ضخامت غشاء، تخلخل، ضخامت و نفوذ پذیری لایه پخش گاز در آند، دبی ورودی متانول به آند، عرض کانال های جریان، رسانایی پروتونی غشاء و الگوی جریان سیال در کانال ها. همچنین اثرات عبور متانول از غشاء و نفوذ آن به لایه های متخلخل کاتد که موجب آلوده شدن این لایه ها می شود نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند دمای پیل سوختی، غلظت متانول ورودی به آند و ضخامت غشاء بیشترین تأثیر را بر مقدار متانول عبور کرده از غشاء دارد. همچنین با جایگزین کردن هوا با اکسیژن و افزایش فشار کاتد بهبود محسوس عملکرد پیل سوختی را به دنبال دارد.

در این مطالعه کلکتور خورشیدی لوله خلاء تمام شیشه هم محور با دو مدل یک طرفه و دو طرفه در حالت جابه¬جایی اجباری مدلسازی شده است. این مدلسازی بر اساس حل تحلیلی معادلات تعادل انرژی برای اجزای مختلف لوله کلکتور می¬باشد. مقایسه نتایج بدست آمده در کار حاضر با نتایج پژوهش قبل مطابقت خوبی را نشان می¬دهد. تغییرات ضرایب صدور و هدایت حرارتی لوله هدایت کننده، تغییرات حاصل ضرب ضرایب عبور و جذب لوله جاذب و تغییرات ضریب جذب لوله جاذب بر منحنی توزیع دما در طول لوله کلکتور بررسی شده است. هم چنین تغییرات دبی جرمی، تابش خورشیدی، دمای ورودی، دمای محیط، بازده اپتیکی و طول یک لوله کلکتور بر روی دمای خروجی سیال، بازده انرژی(بازده قانون اول ترمودینامیک) و بازده اگزرژی(بازده قانون دوم ترمودینامیک) بر روی هر دو مدل یک طرفه و دو طرفه، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می¬دهند که در مدل دو طرفه دمای خروجی سیال از کلکتور، بازده انرژی و بازده اگزرژی برای هر دو سیال¬کاری هوا و دی¬اکسید¬کربن نسبت به مدل یک طرفه بیشتر می¬باشد. تغییرات ضرایب صدور و هدایت حرارتی لوله هدایت کننده تاثیری در دمای خروجی از کلکتور ندارد ولی انتخاب پوشش انتخابی برای لوله جاذب، دمای خروجی از لوله کلکتور را برای هر دو سیال¬کاری افزایش می¬دهد. افزایش تابش خورشیدی، طول لوله کلکتور و بازده اپتیکی منجر به افزایش بازده اگزرژی و افزایش دبی جرمی و دمای محیط منجر به کاهش بازده اگزرژی شده است، با افزایش دمای ورودی بازده اگزرژی ابتدا افزایش و سپس کاهش می¬یابد. افزایش دبی جرمی، دمای محیط و بازده اپتیکی منجر به افزایش بازده انرژی و افزایش تابش خورشیدی، افزایش دمای ورودی و افزایش طول لوله کلکتور منجر به کاهش بازده انرژی شده است. افزایش دبی جرمی موجب کاهش دمای خروجی از کلکتور و افزایش تابش خورشیدی، دمای ورودی، بازده اپتیکی و طول لوله کلکتور منجر به افزایش دمای خروجی شده است و با افزایش دمای محیط، دمای خروجی با شیب بسیار کم زیاد می¬شود.

امروزه تبدیل انرژی با استفاده از ابزارهای تمیز، کارآمد و دوستدار طبیعت یکی ازمهمترین دغدغه های جامعه بشری می باشد. پیل های سوختی انرژی شیمیایی یک سوخت گازی را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و به دلیل اینکه در آن ها هیچ احتراقی رخ نمی دهد، بسیار تمیزتر و کارآمد تر از موتورهای احتراق داخلی هستند. یکی از موثرترین ابزارها برای تولید توان الکتریکی، پیل های سوختی اکسید جامد هستند. با استفاده از انرژی حرارتی پیل سوختی اکسید جامد در یک چرخه توربین گاز می¬توان به یک سیستم هیبرید با عملکرد بالا دست یافت. با مدل سازی الکتروشیمیایی پیل سوختی و مشخص نمودن افت ولتاژهای درون آن، ولتاژ پیل سوختی در شرایط کاری متفاوت به دست می آید. در این تحقیق به بررسی تأثیر اجزاء مختلف سیکل هیبریدی بر روی بازده و توان تولیدی سیستم هیبریدی پرداخته شده است. این اجزاء شامل محفظه احتراق و سیکل توربین گاز می باشند. نتایج تحقیقات نشان می دهد که بازده سیستم های هیبریدی بسیار بیشتر از بازده میکروتوربین گاز و یا پیل سوختی تنها بوده و با استفاده از این نوع سیستم ها می توان به بازده بالاتر از 65 درصد دست یافت. در این تحقیق سیستم هیبریدی استاندارد و انواع سیستم های هیبریدی با بازگشت محصولات پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل سیستم هیبریدی نشان می دهد که با بازگشت محصولات پیل سوختی اکسید جامد می توان موجب بهبود عملکرد سیکل هیبریدی شد. اگرچه سیستم هیبریدی با بازگشت آند و کاتد بصورت همزمان پیچیده می باشد ولی در شرایط یکسان دارای راندمان و توان تولیدی خالص بیشتری نسبت به دیگر مدل های سیستم های هیبریدی می باشد. همچنین این تحقیق اثر سایر پارامترهای مهم و کلیدی (ضریب مصرف سوخت، ضریب مصرف هوا، نرخ بازگشت محصولات پیل سوختی و ...) را در سیستم هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گازی مورد ارزیابی قرار می دهد. در انتها تأثیر نوع سوخت مصرفی در سیستم هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گازی مورد بررسی قرار می گیرد.

در طول تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی در پانل فتوولتاییک، مقدار زیادی انرژی حرارتی بر اثر افزایش دمای پانل فتوولتاییک تولید می شود. بر اثر افزایش دمای سطح پانل فتوولتاییک، راندمان الکتریکی آن کاهش میابد. این حرارت تولیدی توسط پانل، مانع افزایش راندمان الکتریکی آن شده و نهایتاً بخشی از آن با انتقال به هوای محیط هدر می رود. این انرژی را می توان با جمع کردن در سیستم حرارتی و فتوولتاییک حرارتی مهار کرد و باعث افزایش راندمان الکتریکی و حرارتی شد و انرژی زیادی بر واحد سطح تولید کرد. از طریق قرار دادن پانل فتوولتاییک روی کلکتور مشبک خورشیدی و طبیعتاً عبور داده شدن هوای ورودی به کلکتور از زیر پانل فتوولتاییک، باعث افزایش راندمان الکتریکی و حرارتی شده و انرژی زیادی در واحد سطح تولید کرد. در این پایان نامه یک کلکتور مشبک خورشیدی طراحی، ساخته و مورد آزمایش قرار گرفته است. انرژی مورد نیاز فنهای این کلکتور هم به صورت مستقیم از طریق پانل ها تامین گردید و هم در آزمایش هایی جداگانه از برق شهر تامین شد. در حالتی که فن ها انرژی خود را مستقیماً از پانل های فتوولتاییک می گرفتند، دبی جرمی هوا به علت تغییر تشعشع در طول روز متغیر می باشد و در نتیجه دبی غیر دائم ایجاد می نماید. این کلکتور مشبک خورشیدی که با پانل فتوولتاییک ترکیب گردیده، در حالات مختلفی آزمایش گردیده و نتایج آن به صورت دائم و غیر دائم در سه حالت کلکتور آزاد، کلکتور مشبک با پانل فتوولتاییک (که تقریبا نصف سطح کلکتور را می پوشاند) و کلکتور مرکب با دو پانل فتوولتاییک (که تقریبا تمام سطح کلکتور مشبک را می پوشاند)، ارایه شده است. نهایتا برای دستیابی به کارامد بودن سیستم اتصال مستقیم پانل به فن ها، نتایج قابل قبولی استحصال گردید که استفاده از این سیستم را توجیح نمود. در حالات اتصال مستقیم فن ها به برق شهر، آزمایشاتی انجام گردیده که چیدمان بین کلکتور و پانل را در حالات مختلف بررسی کرده است و در هر حالت نتایج ارایه شده است.

در این پایان نامه اثر سرد کردن سیال خروجی خنک¬کننده گاز سیکل تبرید تراکمی هوا به وسیله ی چیلر جذبی در یک سیستم تبرید ترکیبی از دیدگاه انرژی و اگزرژی بررسی می¬شود. بدین منظور معادلات بقای جرم و قوانین اول و دوم ترمودینامیک برای سیستم تبرید ترکیبی مدنظر، مورد استفاده قرار گرفته است. مولد توان، انرژی مورد نیاز سیکل تراکمی را تأمین می¬کند و حرارت گازهای خروجی آن در ژنراتور سیکل جذبی مورد استفاده قرار می¬گیرد. در سیستم جذبی از دو سیکل لیتیم بروماید-آب و آب-آمونیاک استفاده می¬شود و در قسمت تراکمی مبرد هوا به عنوان سیال عامل می¬باشد. روابط ترمودینامیکی در محیط نرم افزار ees نوشته شده است و تأثیر پارامترهای نسبت فشار و دمای محیط گرم و سرد بر بازده انرژی و اگزرژی سیستم، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین عملکرد سیستم¬های تبرید ترکیبی با سیستم تراکمی معمولی مقایسه شده است. در انتها سه ساختار برای سیکل تبرید ترکیبی هوا پیشنهاد شده است.

بشر نفت را با عنوان طلای سیاه می شناسد، ماده بسیار ارزشمندی که در طی سال های اخیر تأثیر شگرفی بر زندگی انسان گذاشته است. شاید هنوز زمان زیادی از کشف اولین چاه نفت در دنیا سپری نشده باشد، اما در پی مصرف بی رویه آن بشر به دنبال جایگزینی برای این ماده ارزشمند است. شاید یافتن جایگزینی برای نفت غیر ممکن به نظر برسد زیرا این ماده ارزشمند نه تنها انرژی مورد نیاز بشر را تأمین می کند بلکه به عنوان ماده اولیه جهت ساخت محصولات متعددی به کار می رود. منابع ماسه نفتی در بسیاری از نقاط کره زمین وجود داشتند، اما به علت قیمت ارزان نفت خام استخراج نفت از این منابع مقرون به صرفه به نظر نمی رسید. پس از افزایش قیمت نفت در سال های اخیر استخراج نفت از این منابع بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. یکی از دشواری های استخراج نفت از منابع ماسه نفتی ویسکوزیته بسیار بالای نفت در این منابع می باشد به گونه ای که لفظ قیر خام را در عوض نفت برای آن به کار می برند. جهت کاهش ویسکوزیته قیر خام روش های مختلفی به کار گرفته می شود که از معمول ترین آن ها تزریق بخار یا آب داغ به منابع می باشد. در پژوهش حاضر با استفاده از روش های دینامیک سیالات محاسباتی به شبیه سازی عبور جریان یکنواخت سیال بر روی یک ذره کروی شکل ماسه نفتی پوشیده شده با لایه ای از نفت در میدان گرانش به منظور بررسی جدایش نفت پرداخته شده است. در این پژوهش ضمن حل معادلات حاکم بر جریان سیال معادله انرژی نیز به صورت همزمان برای ناحیه جامد و سیال در حالت گذرا حل گردیده است. در نهایت نتایج این پژوهش به صورت بررسی پارامترهای تاثیر گذار بر جدایش نفت و مقادیر بهینه آن ها ارائه شده است.

انتقال حرارت جابجایی آزاد یا طبیعی یکی از پدیده های باکاربرد بسیاردر صنعت و در محیط پیرامون بشریت است. این پدیده به واسطه ی کاربرد گسترده ی آن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است و محققین را بر آن داشته تا جریان جابجایی آزاد را بر روی هندسه هایی چون صفحه، گوه، بیضی، استوانه، مخروط، کره دنبال کنند. در این میان با توجه به اتفاقاتی که جریان تا رسیدن به حالت دایم طی می کند و در کل اهمیت جریان در حالت گذرا این حالت مورد توجه محققین قرار گرفته است که در این میان جریان گذرا اطراف برخی هندسه ها از جمله کره کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این پایان نامه به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی، با در نظر گرفتن جذب و تولید حرارت، با در نظر گرفتن لزجت متغیر با دما و با در نظر گرفتن هدایت حرارتی متغیر با دما پرداخته شده است. از طرفی یکی از بروزترین و کاراترین روش های عددی ترکیب مربعات دیفرانسیل تکه‏ای (idq) با مربعات دیفرانسیل(dq) می باشد. به علت نوپا بودن این روش تا کنون از آن در حل عددی مسایل انتقال حرارت هدایت گذرا استفاده شده است. در این پایان نامه جریان های گذرا اطراف کره با استفاده از این روش عددی بررسی شده است.

در این مطالعه کلکتور خورشیدی سهموی خطی با پوشش و بدون پوشش شیشه ای مدل سازی شده است. این مدل سازی بر اساس حل تحلیلی معادلات تعادل انرژی برای اجزاء مختلف کلکتور می باشد. مقایسه نتایج بدست آمده در کار حاضر با نتایج پژوهش قبل مطابقت خوبی رانشان می دهد. در این پایان نامه تغییرات ضرایب صدور و جذب لوله جاذب بر منحنی توزیع دما در طول لوله کلکتور بررسی شده است. همچنین تغییرات دبی جرمی، تابش خورشیدی، دمای ورودی، دمای محیط و طول لوله کلکتور برروی دمای خروجی سیال، از دیدگاه بازده انرژی(قانون اول ترمودینامیک) و بازده اگزرژی (قانون دوم ترمو دینامیک) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. به علاوه در این تحقیق انرژی و اگزرژی منفی در شدت تشعشع های پایین (به هنگام طلوع و غروب آفتاب) بررسی شده است. در پایان به بررسی بازده های انرژی و اگزرژی در ساعت ها و روزهای مختلف سال در چیدمان های شرقی- غربی و شمالی - جنوبی در شهر کرمان برای کلکتور مورد نظر پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که در حالت با پوشش شیشه ای دمای خروجی از کلکتور، بازده انرژی و بازده اگزرژی برای هر دو سیال کاری آب و روغن انتقال حرارات نسبت به حالت بدون پوشش بیشتر است. افزایش تابش خورشیدی، طول لوله کلکتور و دمای ورودی منجر به افزایش بازده اگزرژی و افزایش دبی جرمی و دمای محیط منجر به کاهش بازده اگزرژی شده است. همچنین نتایج بیان می کنند که کلکتور در چیدمان شمالی- جنوبی عملکرد بهتری نسبت به چیدمان شرقی- غربی از دو دیدگاه انرژی و اگزرژی دارد.

سیستم های آبگرمکن خورشیدی رایج با دبی ثابت کار می کنند. از روش های افزایش راندمان این سیستم ها می توان کنترل کردن دبی سیستم و همچنین ایجاد لایه بندی دمایی در مخزن ذخیره را نام برد. بطور معمول در سیستم های گرمایش آب خورشیدی برای کنترل دبی از سیستم روشن و خاموش استفاده می شود که این خود باعث اختلال در کار پمپ و کم شدن عمر آن می شود. برای رفع این مشکل می بایست از پمپ های با دبی متغیر استفاده کرد و دبی سیستم را با توجه به قابلیت گرمایشی سیستم در تشعشع های مختلف تنظیم کرد. در این پژوهش سعی شده است تا از ترکیبی از دو روش فوق برای افزایش راندمان سیستم استفاده شود. بدین منظور با سری کردن پنل های فتوولتاییک با پمپ دبی متغیر سیستم بر اساس میزان تشعشع و در نتیجه ی آن قابلیت گرمایشی کلکتورها , دبی سیستم تنظیم شده است و علاوه بر این با استفاده از یک دستگاه کنترل کننده روشن- خاموش نیز برای کنترل بیشتر دبی استفاده شده است. از مخزن ذخیره استفاده شده در این پژوهش ایستاده با نسبت قطر به ارتفاع زیاد برای ایجاد لایه بندی حرارتی است. لایه بندی حرارتی در مخزن ذخیره باعث کاهش دمای آب ورودی به کلکتور و افزایش راندمان سیستم می شود. در این تحقیق دو نوع سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم نوع اول, سیستم دبی بالا با استفاده از دو پنل فتوولتاییک و سیستم نوع دوم, سیستم با استفاده از یک پنل فتوولتاییک بوده است. برای اندازه گیری میزان توان مازاد تولید شده از مصرف کننده انرژی الکتریکی بصورت سری، موازی و موازی قطع و وصلی با پمپ استفاده شده است. نتایج تحلیل انرژی داده های بدست آمده نشان دهنده برتری سیستم با دو پانل فتوولتاییک و مقاومت های موازی نسبت به سایر سیستم ها بوده است.

بررسی عملکرد کلکتورهای هوایی با صفحه های با ضریب هداین پایین از جمله صفحه های پلاستیک فشرده و صفحه های پلی کربنات و مقایسه راندمان با صفحه های با ضریب هدایت بالا (صفحه های فلزی)

صفحات فتوولتائیک بخش کمی از انرژی تابش خورشیدی جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و قسمت اعظم آن را به صورت انرژی حرارتی که باعث بالا رفتن دمای پانل ها می شود تلف می کنند. با افزایش دمای پانل های فتوولتائیک ،راندمان این سیستم ها به طور محسوسی کاهش پیدا می کنند و بنابراین برای بهبود عملکرد این سیستم ها و افزایش راندمان پانل ها باید دمای پانل را تا حد امکان کاهش داد.روش های مختلفی جهت کاهش دمای پانل وجود دارد، پاشش آب روی سطح پانل ،خنک کاری به صورت جابجایی اجباری با عبور هوا از زیر سطح پانل، عبور آب از چند کلکتور نصب شده زیر سطح پانل و ... در این تحقیق با نصب چند کلکتور زیر سطح پانل و عبور آب از این کلکتورها خنک کاری پانل ها انجام شده و تاثیر آن را در توان تولیدی پانل، راندمان آنها و توان تولیدی موتور و پمپ خورشیدی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته شده است. سیستم مورد استفاده شامل سه عدد پانل، مجموعه موتور پمپ،کنترلر که به عنوان دنبال کننده توان ماکزیمم عمل می کنند، کلکتور های نصب شده زیر سطح پانل و سیستم لوله کشی مربوط می باشد. دبی آب که جهت خنک کاری پانل از کلکتور عبور داده می شود از خروجی پمپ گرفته شده و در این طرح بدون هیچ گونه مصرف انرژی مازاد برای عبور آب از کلکتور دمای پانل ها را کاهش داده شده است. نتایج آزمایش نشان می دهد در صورتی که توان نامی آرایه فتوولتائیک در محدوده توان مورد نیاز مجموعه موتور و پمپ باشد، عبور آب از کلکتور نصب شده زیر سطح آرایه باعث افزایش قابل توجه توان تولیدی پانل ها و در نتیجه راندمان سیستم همراه خواهد شد، برای این منظور نقطه کارکرد پمپ، با تغییر هد سیستم، در محدوده توان نامی آرایه فتوولتائیک نگه داشته می شود، بنابراین با آزمایش هدهای مختلف نقطه ماکزیمم راندمان سیستم بدست آمده است. عبور آّب از کلکتور نصب شده زیر سطح پانل در هنگامی که توان نامی آرایه از توان مورد نیاز سیستم بالاتر باشد چندان مناسب نمی باشد و تاثیر قابل توجهی در افزایش راندمان سیستم نخواهد داشت.

سیستم فتوولتاییک/حرارتی ترکیبی از فن آوری فتوولتاییک و فن آوری حرارتی خورشیدی در یک سیستم است که به وسیله آن انرژی الکتریکی و حرارتی به طور همزمان تولید می شود. در این پایان نامه یک سیستم فتوولتاییک/حرارتی که از نانوسیال به عنوان سیال خنک کننده استفاده می کند، شبیه سازی می گردد و کارآیی سیستم فتوولتاییک/حرارتی از دیدگاه انرژی و اگزرژی به صورت عددی بررسی می شود. همچنین تاثیر استفاده از نانوسیال به عنوان سیال خنک کننده و اثر پارامترهای نانوسیالی موثر از جمله اثر قطر، نوع و کسر حجمی نانوذره، نوع سیال پایه و روابط ترموفیزیکی بررسی می گردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

حل تحلیلی معادلات جریان سیال بجز در موارد بسیار محدود امکان پذیر نیست. به همین دلیل برای حل میدان های جریان از روش های عددی استفاده می شود. یکی از مسائل بسیار مهم در حل عددی کاهش هزینه حل می باشد. هزینه شامل زمان و حافظه مورد نیاز برای حل می باشد. پژوهشگران همواره تلاش می کنند تا راهی برای کاهش زمان و حافظه مورد نیاز بیابند. از جمله روش های مورد نظر استفاده از تطبیق شبکه و تطبیق معادله است. در تطبیق معادله میدان حل به دو ناحیه تقسیم می شود. در نزدیک سطح و ویک معادلات ناویر-استوکس و در خارج این ناحیه معادلات اویلر حل خواهد شد. تطبیق شبکه جاداده شده بر این اساس اینکه گرادیان در کجا زیاد است آن ناحیه را ریزتر می کند تا از ریز شدن میدان حل در نواحی با گرادیان کم جلوگیری شود و در هزینه ها صرفه جویی شود. این پایان-نامه از ترکیب این دو روش تطبیق برای حل میدان جریان مغشوش حول ایرفویل naca0012 و bump 5% با بهره -گیری از روش های k-? و بالدوین-لومکس استفاده شده است. هدف تعیین اثر ترکیب تطبیق معادله و تطبیق شبکه جاداده شده بر زمان و حافظه مورد نیاز است و اینکه آیا کارآمدی ترکیب روشهای تطبیق با افزایش پیچیدگی روش مدل سازی ویسکوزیته توربولنس بیشتر می شود؟

دینامیک سیالات محاسباتی برای پیشگویی جریان در یک تانک دارای همزن برای جریان آشفته استفاده می گردد. این کار توسط یک نرم افزار تجاری دینامیک سیالات محاسباتی ‏‎fluent 5.23‎‏ با استفاده از شبکه لغزنده انجام شده است. مقایسه بین مقادیر آزمایشگاهی منتشر شده در منابع موجود و مقادیر محاسبه شده در این پایان نامه برای مشخصه های مختلف جریان همخوانی دارد . در این تحقیق دو تانک دارای همزن مورد مطالعه قرار می گیرد.