در این پروژه مدل سازی ترمودینامیکی و تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم تبرید جذبی تک اثره با سیال کاری آّب-آمونیاک و اثر مبدل حرارتی و عوامل دیگر بر عملکرد آن مورد بررسی قرار می گیرد. تاثیر مبدل حرارتی بر عملکرد سیکل در سه حالت مختلف بررسی می شود. در حالت اول تنها مبدل حرارتی سمت مبرد، در حالت دوم تنها مبدل حرارتی سمت محلول و در حالت سوم هر دو مبدل در سیکل وجود دارند. با استفاده از روابط ریاضی موجود برای سیال آب-آمونیاک، خواص نقاط مختلف سیکل با استفاده از یک زیر برنامه کامپیوتری محاسبه می شوند. با استفاده از این خواص و قوانین اول و دوم ترمودینامیک، اثر شرایط ورودی بر ضریب عملکرد، نسبت چرخش، بازده اگزرژی و سهم اگزرژی اتلافی در هر یک از اجزای سیکل تبرید جذبی و کل سیکل برای هر سه حالت مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد در حالتی که فقط مبدل حرارتی سمت مبرد وجود دارد نسبت به حالتی که هر دو مبدل در سیکل قرار دارند ضریب عملکرد و بازده اگزرژی با کاهش 40 درصدی همراه هستند، اما این کاهش برای حالتی که فقط مبدل حرارتی سمت محلول وجود دارد به 10 درصد می رسد. در حالتیکه فقط مبدل حرارتی سمت مبرد وجود دارد اتلاف اگزرژی در ژنراتور و جاذب نسبت به دو حالت دیگر زیاد است. افزایش دمای ژنراتور، ضریب عملکرد و بازده اگزرژی را ابتدا افزایش داده و سپس بطور پیوسته کاهش می دهد. افزایش دمای ژنراتور و اواپراتور نسبت چرخش را کاهش و افزایش دمای کندانسور و جاذب، نسبت چرخش را افزایش می دهد.

افزایش بازده ی دریافتکننده ی مرکزی خورشیدی، تأثیر قابل توجهی در طراحی بهینه ی میدان جمع کننده انرژی خورشیدی، کاهش هزینه ها و نیز در افزایش بازده ی کل نیروگاه خورشیدی دارد. جنس و دمای ماکزیمم سیال حامل انرژی، جهت بررسی کرنش های حرارتی ایجاد شده در دیواره ی دریافت کننده و افزایش طول عمر آن، از اهمیت زیادی برخوردار است. از آنجا که شار حرارتی که تنها به یک نیمه ی دیواره ی دریافت کننده ی مرکزی می تابد، متغیّر است؛ بنابراین روابط تحلیلی انتقال حرارت برای دریافت کننده ی مرکزی قابل استفاده نیست، به همین دلیل در این پروژه، از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (فلوئنت) برای تحلیل حرارتی و از مخلوط نیترات پتاسیم - نیترات سدیم به عنوان سیال حامل انرژی استفاده می شود. در این پروژه، تأثیر شار حرارتی متغیّر و نیز اثرات عواملی همچون دما و سرعت ورودی سیال، قطر و ضخامت دیواره ی دریافت کننده بین شارهای حرارتی 100 تا 1400 کیلووات بر مترمربع، بر بازده ی حرارتی دریافت کننده و دمای ماکزیمم نمک مذاب، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که افزایش شار حرارتی باعث افزایش بازده ی حرارتی و دمای ماکزیمم نمک مذاب می شود ولی به تدریج با بالا رفتن شار حرارتی، اثر آن بر بازده ی حرارتی کم می شود؛ به طوری که جهت کاهش هزینه ها، بهتر است انرژی خورشیدی را برای دستیابی به شار حرارتی در بازه ی 400 الی 700 کیلووات بر مترمربع متمرکز نمود. افزایش دمای ورودی باعث افزایش دمای ماکزیمم نمک مذاب می شود ولی تأثیر کمی در کاهش بازده ی حرارتی دارد ؛ در نتیجه می توان با افزایش دمای ورودی، لزجت نمک مذاب را کاهش داد که این امر، کاهش افت فشار و انرژی مصرفی پمپ و در نتیجه افزایش بازده ی کل نیروگاه خورشیدی را در پی خواهد داشت.

امروزه به دلیل افزایش بی رویه مصرف انرژی، افزایش بهای سوخت، از بین رفتن لایه اوزون و غیره چیلرهای جذبی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. بر خلاف چیلر های تراکمی انرژی ورودی به چیلرهای جذبی به صورت انرژی گرمایی می باشد، بنابراین می توان از انرژی خورشیدی، گرمای تلف شده از فرآیندهای صنعتی، انرژی زمین گرمایی وغیره جهت راه اندازی چیلرهای جذبی بهره برد. در این پژوهش، ابتدا بررسی ترمودینامیکی سیکل تبرید جذبی دو اثره آب-لیتیوم بروماید انجام می گیرد. بررسی حساسیت سیکل تبرید جذبی دو اثره به پارامترهای مختلف از دیگر اهداف این پروژه می باشد. در ادامه بهینه سازی یک چیلر جذبی دواثره آب-لیتیوم بروماید خورشیدی با استفاده از الگوریتم ژنتیک (دو هدفه) انجام می گیرد. سطح کلکتور خورشیدی، حجم مخزن ذخیره، دبی جرمی آب ورودی به ژنراتور و دبی جرمی آب ورودی به کلکتور به عنوان پارامترهای ورودی به الگوریتم ژنتیک فرض شده و توابع هدف انرژی کمکی و سود خالص مالی استفاده از انرژی خورشیدی می باشند. در انتها نیز شبیه سازی دینامیکی یک سیکل تبرید جذبی تک اثره آب-لیتیوم بروماید انجام گرفته است که در آن غلظت محلول خروجی از ژنراتور و جاذب با غلظت محلول داخل ژنراتور و جاذب برابر در نظر گرفته نشده است. نتایج حاصل از بهینه سازی سیکل تبرید دو اثره خورشیدی نشان می دهند که مقدار بهینه دبی جرمی آب داغ گذرنده از کلکتور و ژنراتور می تواند سهم بسزایی در کاهش مصرف انرژی داشته باشد.

امروزه به دلیل افزایش بی رویه مصرف انرژی، افزایش بهای سوخت و افزایش آلاینده های محیط زیست استفاده از انرژی های تجدید پذیر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش میزان انرژی خورشیدی دریافتی بر روی چند هندسه ی سه بعدی مختلف (به عنوان کلکتور خورشیدی) پیش بینی شد. همچنین میزان انرژی و توان خروجی از صفحات فتوولتائیک نصب شده بر روی هندسه های مذکور در حالت سکون در جهات مختلف و ماه های مختلف سال محاسبه و مقایسه شد. از نتایج به دست آمده می توان در ساخت و طراحی خانه های خورشیدی و نیز در طراحی و انتخاب راستای استقرار صفحات فتوولتائیک جهت تامین روشنایی معابر و چراغهای راهنمایی رانندگی استفاده نمود. در بخش مطالعات دینامیکی میزان انرژی دریافتی از صفحات فتوولتائیک نصب شده بر روی سقف واگن قطار مسافربری در مسیر ریلی کرمان-تهران در حالات مختلف (ماه ها، ساعات و سرعت های متفاوت حرکت) محاسبه شد. نتایج نشان داد که میزان انرژی خورشیدی دریافتی بر روی هندسه های ساکن در ماه های گرم سال هنگامی به بیشینه خود می رسد که هندسه ها در راستای شرقی-غربی مستقر شده باشند. همچنین بهترین سرعت برای حرکت واگن مسافربری در مسیر کرمان-تهران جهت تولید بیشترین توان الکتریکی از صفحات فتوولتائیک در طول مسیر، 90 کیلومتر بر ساعت به دست آمد.

ترانس های کامپکت برای خطوط انتقال قدرت متوسط(kw1600ـkw315) به کار گرفته می شوند. این ترانس ها تلفات در شبکه های قدرت را بیشتر از ترانس های هوایی کاهش می دهند. از عمده ترین مشکلات ترانس های کامپکت تهویه نامناسب هوای درون اتاقک و خنک کاری ترانس می باشد. در این پژوهش شبیه سازی اتاقک و جریان هوای داخل آن با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام پذیرفته است. ابتدا عملکرد حرارتی اتاقک از طریق حل عددی مورد بررسی قرار گرفته و سپس نتایج حاصل از حل عددی با داده های تجربی مقایسه شده است. در حل عددی، ترانس به عنوان یک منبع حرارتی دما ثابت در نظر گرفته شده و دیواره های اتاقک در معرض شار حرارتی خورشید و جابه جایی هوای بیرون قرار دارند. توزیع سرعت، فشار و دمای هوای داخل اتاقک پس از حل عددی معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی درشرایط مختلف تعیین شده است. برای مدل سازی جریان آشفته از مدل k-? استفاده شد. همچنین اثرات تغییرات دمای ترانس و شرایط محیطی بر روی رفتار جریان مورد بررسی قرار گرفت. اعتبار سنجی نتایج حل عددی از راه مقایسه با داده های اندازه گیری شده انجام شد. مقایسه نتایج عددی با نتایج تجربی نشان داد که روش عددی با دقت نسبتا خوبی مشخصات حرارتی جریان هوای داخل اتاقک را پیش بینی می کند و می تواند ابزار مناسبی برای طراحی بهینه این اتاقک ها باشد. نتایج حاصل از بررسی انتقال حرارت اتاقک نشان داد که طراحی فعلی اتاقک مناسب نمی باشد و ضرورت یک بازنگری در طراحی اتاقک در جهت بهبود انتقال توان الکتریکی ترانس احساس می شود.

دراین پایان نامه یک موتوراسترلینگ نوع آلفا طراحی، ساخته و مدل شده است. موتور ساخته شده دارای دو سیلندر با مکانیزم رانش میل لنگ می باشدکه درآن از سیلندر انبساط به عنوان هیتر و از سیلندر تراکم به عنوان کولر استفاده شده است. موتور ابتدا در نرم افزار کتیا طراحی، وپس از تهیه نقشه های ساخت و قطعات خام در کارگاه ماشین ابزار بخش مهندسی مکانیک ساخته شده است. مدل ترمودینامیکی استفاده شده در این پژوهش از نوع دما ثابت است که با مدل دینامیکی هم بسته می باشد و توسط یک برنامه کامپیوتری تدوین شده در محیط نرم افزار متلب شبیه سازی شده است. در مدل ترمودینامیکی از اتلافات انرژی صرف نظر شده است که می تواند ایجاد خطا کند، اما برای بررسی عملکرد دینامیکی موتور مناسب می باشد. با نصب وسایل اندازه گیری بر روی موتور رفتار تجربی آن بررسی شده است. برای اندازه گیری توان خروجی موتور از یک ژنراتور استفاده شده که با نصب منبع تغذیه به آن و اندازه گیری ولتاژ و شدت جریان، توان الکتریکی و در نتیجه توان خروجی موتور محاسبه شده است. برای محاسبه بازده موتور، گرمای ورودی توسط یک المنت برقی تامین شده است تا قابل اندازه-گیری باشد. با محاسبه توان الکتریکی ورودی و خروجی بازده موتور بدست آمده است. همچنین با گرم کردن هیترموتور توسط مشعل گاز سوز و اندازه گیری سرعت زاویه ای، تغییرات سرعت نسبت به دما بدست آمده است. نتایج مدل با نتایج حاصل از آزمایش مقایسه شده است که با توجه به فرضیات مسئله اختلاف نتایج معقول می باشد.

یکی از روش های پژوهش مدلسازی و بررسی فرایند های فیزیکی و پدیده های مختلف می باشد. به این ترتیب رفتار فیزیکی تجهیزات و پدیده های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته و راهکارهای ویژه ای برای افزایش بازده آن ها ارائه می گردد. از جمله تجهیزات مهم در بخش انرژی، توربین های باد و تجهیزات دوار می باشند. برای افزایش بازده این تجهیزات، لازم است توانایی چرخش و در مورد توربین های باد معلق در هوا توانایی صعود، که در نتیجه افزایش اثر مگنوس بوجود می آید، افزایش یابد. در پژوهش های گذشته، جریان اطراف استوانه های بدون پره در کارهای آزمایشگاهی متعدد و کارهای عددی با روش های مختلف، مورد مطالعه قرارگرفته است. در این پژوهش، جریان اطراف استوانه با اضافه کردن پره های مستطیلی و دایره ای در سه عدد رینولدز، در محدوده جریان های صنعتی، در دو حالت دو بعدی و سه بعدی با روش متوسط گیری رینولدز ناویر استوکس در جریان ناپایا، مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی و مومنتوم برای هندسه های موجود با احتساب جمله اغتشاش به دست آمد. شبکه محاسباتی برای این جریان در یک کانال مستطیلی وقتی که استوانه حول محور عمود بر جریان آزاد می چرخد، در نرم افزار گمبیت ایجاد شد. سپس معادلات حاکم با استفاده از روش عددی حجم محدود در فضای محاسباتی با استفاده از نرم افزار فلوئنت حل و نتایج مورد نظر بدست آمد. اعتبار سنجی حل عددی ضمن مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگر محقق گردید. به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر الگوی جریان در برنامه به دست آمده، مدل جریان با هندسه های مختلف به صورت منظم اجرا و مقادیر عددی در جداول ارایه شده تا خواننده بتواند به راحتی نتایج خروجی را مشاهده و مقایسه نماید. برای مثال ضرایب ایرودینامیکی بر حسب اعداد رینولدز مورد بررسی و تعداد پره ها در جداول بدست آمده است. همچنین موقعیت نقاط جدایی جریان و نقطه سکون، که با اضافه نمودن پره ها نسبت به حالت بدون پره، تغییرات زیادی داشته است را می توانیم در جداول مربوطه مشاهده کنیم. یکی از نتایج مهم بدست آمده، انتخاب بهترین هندسه با عدد رینولدز مربوطه، با استفاده از پارامتر بازده ایرودینامیکی است، تا بتوان بهترین عملکرد اثر مگنوس را مشاهده نمود.

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.

نیروگاه های خورشیدی دریافت کننده مرکزی از مهمترین انواع نیروگا ه های گرمایی -خورشیدی هستند که به دلیل امکان رسیدن به دماهای بالا و بازده حرارتی خوب، مورد توجه قرار گرفته اند. در این نوع نیروگاه ها، تعداد زیادی آینه که به آن ها هلیواستات گفته می شود و به طور جداگانه کنترل می شوند، نور خورشید را منعکس کرده و بر روی یک دریافت کننده مرکزی که در بالای یک برج مستقر است متمرکز می نمایند. از آنجا که میدان هلیواستات بخش اعظم هزینه ساخت چنین نیروگاهی را در بر دارد، طراحی بهینه میدان و در نتیجه بررسی عوامل موثر بر آن بسیار مهم می باشد. در این پژوهش، ابتدا زوایای مشخصه پانل های خورشیدی جهت دریافت بیشترین تشعشع خورشید در شهرهای مختلف ایران بدست خواهد آمد. سپس زوایای مشخصه هلیواستات ها جهت کنترل آنها تعیین خواهد گردید. در ادامه طراحی میدان هلیواستات برای کرمان برای توان حرارتی ثابت انجام خواهد گرفت و تأثیر عوامل مختلف بر عملکرد میدان هلیواستات بررسی خواهد شد. در انتها با استفاده از الگوریتم ژنتیک، پارامترهای بهینه یابی مشخص شده و مقدار بیشینه تابع هدف که بازده کل میدان می باشد محاسبه خواهد شد.

در این پژوهش عملکرد ترمودینامیکی سیکل توربین گاز با تزریق بخار (stig) و سیکل توربین گاز هوای مرطوب (hat) مقایسه شده اند. برای این کار مدلسازی بر مبنای قانون اول و دوم انجام شده است. در این بررسی ملاحظات اقتصادی نیز منظور شده است. در سیکل توربین گاز با تزریق بخار با استفاده از حرارت گازهای خروجی از اگزوز در مبدل بازیافت حرارت، بخار مافوق گرم تولید و به محفظه احتراق تزریق می شود. در سیکل توربین گاز هوای مرطوب، حرارت هوای خروجی از کمپرسور صرف تبخیر آب در مرطوب کننده می شود. هوای خروجی از مرطوب کننده تقریباً اشباع است، که در بازیاب به مافوق گرم تبدیل می شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پایان نامه ، یک طرح نمونه برای محفظه حمل مواد غذایی منجمد ارائه شده است . در این طرح نوع ماده غذایی ومبادی حمل و نقل و ابعاد مناسب محفظه با توجه به شرایط محیطی و جغرافیای ایران و استانداردهای موجود انتخاب شده و سه روش تبرید متفاوت ، یعنی استفاده از یخ خشک ، تبرید پاششی و تبرید تراکمی ، متناسب با طرح موجود مقایسه گردیده است . مزایا و معایب هر یک از طرحهای فوق مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به ملاحظات اقتصادی ، مسایل ایمنی و محدودیتهای دیگر، مناسبترین سیستم شناسایی و اجزا آن انتخاب شده اند. در تحلیل ترمودینامیکی ضریب عملکرد سیکل تبرید تراکمی ، با این ضریب در سیکل ایده آل کارنو مقایسه شده و اثر پارامترهای مختلف بر انحراف سیکل تبرید طرح از سیکل ایده آل مورد بررسی قرار گرفته است . نرم افزار‏‎ees‎‏ معرفی و به کارایی گسترده آن در مدلسازی مسائل ترمودینامیک و انتقال حرارت اشاره شده و قابلیت شبیه سازی انواع سیکل های تبرید نیز با شرایط و اجزا متفاوت شرح داده شده است . سیکل تبرید تراکمی طرح ، توسط این نرم افزار مدلسازی گردیده و براساس شرایط مختلف اوپراتور و کندانسور ، پارامترهای مختلف سیکل تحلیل و محاسبه گردیده وتاثیر تغییرات این پارامترها بر ضریب عملکرد نیز مورد بررسی قرار گرفته است .