بدلیل اهمیت روز افزون انرژی بهینه سازی سیستم های تولید قدرت امری ضروری می باشد به منظور دستیابی به بازده بالاتر اقداماتی نظیر افزودن بازیاب حرارتی در گازهای خروجی در یک سیکل بازیاب و یا سیکل ترکیبی و همچنین استفاده از خنک کن میانی در یک کمپرسور چند مرحله ای ، تزریق بخار و... صورت گرفته است. در تحلیل اگزرژی-اقتصادی (ترمواکونومی)، مجموع نرخ قیمت انهدام اگزرژی و نرخ قیمت خرید تجهیزات اجزاء سیکل، محاسبه می گردد. در این تحقیق یک سیکل توربین گاز دارای بازیاب حرارتی، خنک کن میانی و همراه با تزریق بخار از لحاظ ترمواکونومیکی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با تحلیل ترمودینامیکی مقایسه می گردد. برای این منظور ابتدابا استفاده از قانون اول ترمودینامیک برای اجزاء سیکل و با حل معادلات و مراجعه به جداول ترمودینامیکی، متغیرهای ترمودینامیکی مانند دما و فشاردر نقاط مختلف سیکل بدست می آیند. قابل توجه است که درکارحاضر پارامترهای مهم موثر بر کارایی سیکل که به صورت نسبت فشار کمپرسور، درصد هوای اضافی در واکنش احتراق، دمای ورودی به توربین گاز،دمای هوای ورودی به سیکل، رطوبت نسبی هوای ورودی و نسبت جرمی بخار آب تزریقی به محفظه احتراق به هوای ورودی به سیکل در نظر گرفته شده اند. با استفاده از معادله بالانس اگزرژی برای اجزاء سیکل، مقدار انهدام اگزرژی هر یک از اجزاء سیکل بدست می آید. و در نهایت با استفاده از بالانس قیمت برای اجزاء سیکل، قیمت واحد اگزرژی در نقاط مختلف سیکل بدست می آیند. در این تحقیق همچنین تابع هدفی به صورت مجموع هزینه های مربوط به سرمایه گذاری اولیه و تعمیر و نگهداری و همچنین هزینه های مربوط به اگزرژی تخریب شده در نظر گرفته شده است که با در نظر گرفتن قیود مناسب و عملی به کمک الگوریتم ژنتیک کمینه می گردد تا پارامتر های مربوطه از جمله پارامترهای اقتصادی بهینه گردد.

هدف از این پروژه شبیه سازی کوره های گازی واحد 104 (واحد نم زدایی) پالایشگاه چهارم پارس جنوبی با نرم افزار fihr و مقایسه داده های خروجی نرم افزار با مقادیر اندازه گیری شده جهت تایید مدل شبیه سازی شده آن و ارایه راه کار های عملی جهت کاهش مصرف سوخت و بهینه سازی راندمان حرارتی می باشد. و تا اکنون در این زمینه بر روی این کوره ها در این پالایشگاه چنین کاری صورت نگرفته است. در این پروژه بر روی کوره های فوق در پالایشگاه گاز چهارم مجتمع پارس جنوبی که از نوع گازی آتشی می باشند، مطالعات شروع شد. با توجه به مدارک فنی و داده های اندازه گیری شده آنها توسط سیستم dcs، بر اساس آنها کوره توسط نرم افزارfihr شبیه سازی شده است و پارامتر های موثر بر راندمان حرارتی و سوخت مصرفی کوره با مقادیر اندازه گیری شده آن مقایسه شده است. با توجه به اصول طراحی کوره ها و استاندارد api530 و شرایط واقعی کاری آنها در پالایشگاه چند راه کار عملی جهت بهینه سازی راندمان و کاهش سوخت مصرفی آن ارائه شده است که می توان به مواردی چون سیستم کنترلی برای دریجه های تنظیم هوای اضافی، استفاده از خشک کن یا فیلتر هوا، استفاده مجدد گاز داغ خروجی از برج در حال سرد شدن به عنوان سیال عملیاتی ورودی به کوره و استفاده از کوره با دو مشعل روشن به جای سه مشعل اشاره نمود.

ذخیره انرژی حرارتی توسط مواد تغییر فاز دهنده بدلیل استفاده از گرمای نهان تغییر فاز سبب افزایش میزان ذخیره سازی انرژی حرارتی با تغییرات دمایی کمتری می شود، که این مزیت سبب افزایش بهره وری سیستم ذخیره سازی انرژی می شود. در این پژوهش به مطالعه عددی عملکرد گذرای یک سیستم ذخیره انرژی گرمایی مبتنی بر گرمای نهان با هندسه مستطیلی می پردازیم. که لایه های محفظه های مستطیلی ماده تغییر فاز دهنده در سیستم، با فاصله هوایی معینی بصورت موازی روی هم قرار می گیرند. برای دستیابی به عملکردی متناسب توسط چنین سیستمی نیاز است برای پیش بینی جزییات انتقال حرارت و تغییر فاز در طی فرایند ذخیره سازی و تخلیه انرژی، یک شبیه سازی عددی صورت گیرد. در طول دوره ذخیره و تخلیه انرژی تاثیر عواملی همچون تغییرات در هندسه سیستم، مشخصه های جریان و همچنین نوع مواد مورد استفاده در این شبیه سازی که توسط نرم افزار فلوئنت انجام پذیرفت، مورد بررسی قرار می گیرد. طی بررسی های انجام شده دما و سرعت سیال ورودی و رسانایی ماده تغییر فاز دهنده به عنوان مهمترین عوامل تاثیر گذار روی عملکرد سیستم شناخته شده است به علاوه تفاوت ضریب رسانایی ماده تغییر فاز در فاز مایع با فاز جامد تاثیر قابل توجهی روی فرآیند ذوب و انجماد دارد. این فرایند با توجه به طبیعت ناپایای فرآیند ذوب و انجماد در ماده تغییر فاز دهنده و همچنین با توجه به استفاده از شرط مرزی کوپل روی دیواره حایل بین ماده تغییر فاز دهنده و سیال انتقال دهنده حرارت ناپایاست. حوزه حل شامل هر سه محیط ماده تغییر فاز دهنده، سیال انتقال دهنده حرارت و دیواره حایل می شود و به صورت محیطی پیوسته حل می شود که روش شبکه ثابت نامیده می شود.

در این پایان نامه، بهینه سازی دیفیوزر تونل باد مافوق صوت با کمک الگوریتم ژنتیک مورد بررســـــی قرار می گیرد. در حال حاضر تونل باد به عنوان یک آزمایشگاه تجربی است که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد اما نصب تونل باد بسیار هزینه بر است و طراحان سعی می کنند که با طراحی بهینه اجزای مختلف تونل باد هزینه نصب و تست تونل باد را به حداقل برسانند. لذا تصمیم گرفته شد که با بهینه سازی دیفیوزر به منحنی دست بیابیم که هزینه تونل باد را به حداقل برسانیم. با توجه به حساس بودن جریان مغشوش و تراکم پذیر در تونل های باد بر آن شدیم که جریان را به صورت دو بعدی با دو مدل اغتشاش sst و realizable و با در نظر گرفتن لایه مرزی در ابتدای دیفیوزر به تحلیل جریان با ماخ 4 در تونل باد بپردازیم. و با توجه به تاثیر بسیار هندسه دیفیوزر بر روی عملکرد تونل باد ، روند بهینه سازی را بر اساس افزایش راندمان تونل باد انجام داده ایم . همچنین جهت بررسی عملی در تحلیل جریان دیفیوزر مافوق صوت از نمونه دیفیوزر تونل باد مافوق صوت مرکز قدر استفاده شده است . جهت افزایش دقت نتایج عددی در این بین از نتایج تجربی دو تونل باد مادون صوت کمک گرفته ایم و از این مقایسه الگو جهت تحلیل عددی دیفیوزر مافوق صوت استفاده کردیم. سپس با توجه به پارامترهای موثر در نتایج عددی مناسبترین دیفیوزر تونل باد مافوق صوت تعیین نموده ایم. نتایج حاکی از آن است که افزایش 83درصدی راندمان تونل باد نسبت به حال کنونی را درپی داشتیم و در پایان به دیگر پارامترهای موثری از قبیل زاویه خروجی دیفیوزر مادون صوت و جدایش بر روی راندمان دیفیوزر مافوق صوت تونل باد اشاره کردیم.

بهینه سازی یکی از موضوعات مورد علاقه و ضروری در طراحی سیستم های انرژی می باشد. در سیستم های حرارتی بزرگ، که متغیرهای طراحی زیادی دارند، روش های مرسوم بهینه سازی ریاضی کارآمد نیستند. بنابراین، تحلیل اگزرژواکونومیک می تواند برای کمک به بهینه سازی در این سیستم ها استفاده شود. در قسمت اول این پایان نامه، یک روش جدید برای بهینه سازی نیروگاه های حرارتی پیچیده مبتنی بر تحلیل اگزرژواکونومیک و روش بهینه سازی ساختاری پیشنهاد می شود. تحلیل اگزرژواکونومیک برای تعیین مجموع نرخ جریان های هزینه اجزاء و تخریب اگزرژی برای هر جزء استفاده می شود. به منظور تعیین اهمیت هر متغیر تصمیم گیری، یک تحلیل حساسیت عددی انجام می شود و با استفاده از روش بهینه سازی ساختاری نرخ جریان هزینه کل کمینه می شود. امتیازات این روش عبارتند از: (الف) این روش می تواند به سیستم های حرارتی پیچیده واقعی به کار برده شود، (ب) فرآیند بهینه سازی بدون دخالت کاربر انجام می شود، و (ج) چون یک تحلیل حساسیت عددی استفاده می شود، همگرایی بهبود می یابد. روش پیشنهاد شده به سیستم تولید همزمان cgam به کار برده می شود تا نشان داده شود این روش چطور نرخ جریان هزینه کل را کمینه می نماید. نتایج با مساله اصلی cgam مقایسه می شوند. در هر سیستم انرژی که کار، حرارت و ... تولید می نماید، جریان های باقی مانده ناخواسته ای از ماده یا انرژی ظاهر می شوند که باقیمانده نامیده می شوند. در تحلیل اگزرژواکونومیک این سیستم ها، یکی از مسائل پیچیده تخصیص هزینه باقیمانده ها در یک روش منطقی است. دو معیار مهمتر تخصیص هزینه باقیمانده ها، توزیع هزینه باقیمانده ها متناسب با اگزرژی و همچنین متناسب با تغییر آنتروپی در امتداد فرآیند هستند. در قسمت دوم این پایان نامه، یک معیار جدید برای تخصیص هزینه باقیمانده ها پیشنهاد می شود که بر توزیع آنتروپی در اجزاء و نه بر تغییر آنتروپی در امتداد فرآیند مبتنی است. این معیار جدید از جدول سوخت-محصول (fp)، یک نمایش ریاضی از مدل ترمواکونومیک، به عنوان داده ورودی استفاده می نماید. مشخصه مهم این معیار جدید، استفاده از یک جدول fp جدید(fp?s? table) است که با استفاده از انرژی و اگزرژی جریان ها ساخته می شود. معیار پیشنهاد شده به یک سیکل ترکیبی و یک سیکل تولید همزمان به کار برده می شود و نتایج با دو معیار دیگر مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که این معیار مناسب تر و منطقی تر از دو معیار دیگر است.

نیروگاه های خورشیدی در دهه های گذشته از نظر اقتصادی موفقیت های بسیاری کسب کرده اند. این نیروگاه ها را می توان به صورت یک نیروگاه مستقل از سوخت فسیلی یا بصورت ترکیبی با نیروگاه های سوخت فسیلی ساخت. با این تفسیر می‏توان نیروگاه های سوخت فسیلی را با مجموعه ای از گردآورنده های خورشیدی (مانند گرداورنده های صفحه تخت یا گردآورنده های سهموی) ترکیب کرد و از آن بعنوان منبع کمکی تولید بخار استفاده کرد. یک نیروگاه ترکیب سه گانه، ترکیبی از یک نیروگاهی سیکل ترکیبی و یک سیستم خورشیدی با گرداورنده های سهموی شکل می باشد. این عمل باعث کاهش هزینه‏ی تولید برق و افزایش بازدهی نیروگاه در فصول گرم می شود. این تکنولو‍‍ژی می تواند در کشورهایی که در معرض پرتو مستقیم خورشید هستند (مانند افریقا، چین، خاورمیانه، مدیترانه و امریکای مرکزی و جنوبی) اجرا گردد. در کار حاضر یک نیروگاه واقعی سیکل ترکیبی (نیروگاه حرارتی قم) برای مطالعه انتخاب شده است و شش حالت ترکیب با سسیتم خورشیدی بررسی شده است. اساس مطالعه ی حاضر بر قانون اول و دوم ترمودینامیک قرار دارد. شرایط بر اساس روز 15 جولای تعیین شده است. تفاوت بین حالات بررسی شده به محل اضافه کردن بخار اضافی تولید شده توسط سیستم خورشیدی مربوط می شود. برای بدست آوردن بهترین حالت، مدل های مختلف از لحاظ بازده قانون دوم با هم مقایسه شده اند. از آنجائیکه نیروگاه حرارتی قم در حال بهره برداری می باشد، برای ترکیب آن با سیستم خورشیدی محدودیت هایی وجود دارد. مهمترین محدودیت میزان دبی بخار در سیکل می باشد که این موضوع مساحت قسمت خورشیدی و تعداد کلکتورها را محدود می‏سازد. با ترکیب قسمت خورشیدی مقداری از سوخت مصرفی نیروگاه صرفه جویی خواهد شد، که این موضوع با توجه به اتمام منابع فسیلی در جهان از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. برای حل سیکل، کدی با استفاده از نرم افزار ees نوشته شده است.

در تحقیق حاضر، با ساخت و تجهیز یک نمونه گردآورنده فتوولتائیک/حرارتی، مطالعاتی آزمایشگاهی در روزهای انتخابی بر روی آن برای آب و هوای شهر زاهدان در دانشگاه سیستان و بلوچستان برای اولین بار در استان صورت گرفته است. بدین منظور پارامترهای مختلف کارکردی به طور هم زمان اندازه گیری شده است. پارامترهای الکتریکی و حرارتی شامل ولتاژ مدار باز، جریان الکتریکی اتصال کوتاه، ولتاژ در بیشینه توان خروجی، جریان الکتریکی در بیشینه توان خروجی، بیشینه توان الکتریکی خروجی، سرعت ورودی جریان سیال، دمای سیال ورودی و دمای سیال خروجی، میانگین دمای سطح بالایی پنل های فتوولتائیک، میانگین دمای پشت پنل های فتوولتائیک (تدلار) و ... می باشند. پارامترهای ولتاژ و جریان الکتریکی در حالت بیشینه توان الکتریکی و بنابراین مقدار بیشینه توان الکتریکی، برخلاف بسیاری از پژوهش های گذشته که آن ها را از روی روابط ریاضی حاصل می نمودند، به صورت تجربی بدست آمده است. شدت تابش خورشید و دمای هوای محیطی نیز اندازه گیری شده است. آزمایش ها در دو حالت جابه جایی اجباری (با دمش فن ها) و جابه جایی آزاد (بدون دمش فن ها) انجام گرفته است. توسط بالانس انرژی و روابط ترمودینامیکی، روابطی برای بازدهی حرارتی و کلی (حرارتی و الکتریکی) سیستم بدست آمده است. به علاوه راندمان اکسرژی نیز به روش تجربی بدست آمده است. نتایج نشان می دهند در حالت جابه جایی اجباری با جذب حرارت از مدول فتوولتائیک توسط سیال عامل هوا، بازدهی الکتریکی و بازدهی کلی سیستم به طور محسوسی افزایش می یابد. علاوه بر آن جهت بررسی صحت داده های اندازه گیری شده، این داده ها با پژوهش های گذشته مقایسه گردیده است و ملاحظه می شود نتایج تجربی بدست آمده در توافق خوبی با شبیه سازی های صورت گرفته توسط محققان قبلی می باشند.

بررسی انتقال حرارت منجر به حل دستگاه معادلات غیر خطی می شود که برای حل آن می توان از روشهای تقریبی، تحلیلی و عددی استفاده نمود. با توجه به کوپل بودن و غیر خطی بودن این معادلات با درجه بالا حل عددی آنها در اکثر مواقع مشکل و پیچیده می باشد. در این پایان نامه دستگاه معادلات حاکم بر جریان هیدرودینامیک مغناطیسی ریز سیال قطبی روی صفحه ی در حال انبساط با سرعت خطی در حضور تشعشع، مکش یا تزریق شامل 1) معادله پیوستگی 2) معادله مومنتوم، 3) معادله مومنتوم زاویه ای و 4) معادله حرارت می باشد. ابتدا با روش تحلیلی آنالیز هموتپی حل شده است. روشهای تحلیلی فراوانی در این سالها ارائه شده ولی با توجه به محدودیت های آنها در همگرایی حل دارای ضعف هایی در جهت حل شرایط مرزی بینهایت می باشند. با توجه به تحقیق صورت گرفته در این پایان نامه مشخص شد روشی که آقای لیائو بیان کرده است و در سالهای اخیر توسط خود ایشان و بسیاری از محققان در زمینه مکانیک سیالات بخوبی مورد استفاده قرار گرفته است، جواب گوی اینچنین مسائل بوده است. در این پایان نامه مسائل انتقال حرارت جریان هیدرودینامیک مغناطیسی که دارای ویژگیهای مخصوص به خود می باشند با این روش حل گردیده، مزایا و محدودیتهای آن مورد بررسی قرار گرفته است. و سپس با استفاده از نتایج بدست آمده تاثیر پارامترهای موجود در مسائل بر روی پروفیل های سرعت، سرعت زاویه ای و دما نشان داده شده است. که با افزایش میدان مغناطیس، و اتلاف ویسکوز آهنگ انتقال حرارت کاهش یافته است ولی با افزایش عدد پرانتل، پارامتر تشعشع و تزریق یا مکش آهنگ انتقال حرارت افزایش یافته است.

پیل سوختی یک دستگاه مولد انرژی با چگالی توان بالا و ویژگیهای مطلوب جهت کاربردهای گوناگون میباشد. پیل سوختی با توجه به نوع الکترولیت آن، دارای انواع گوناگونی می باشد. یکی از انواع پیلهای سوختی ، پیل سوختی پلیمری هیدروژنی می باشد که به دلیل راندمان نسبتاً بالا ی آن نسبت به دیگر انواع پیل های سوختی و همچنین دمای کارکرد پایین آن، همواره مورد توجه بسیار بوده است. هر تک سل پیل سوختی در حالت کارکرد بهینه خود دارای اختلاف پتانسیلی حدود 6/0 ولت و شدت جریان الکتریکی متناسب با سطح فعال مجموعه غشاء-الکترود بکار رفته در آن می تواند متفاوت باشد. به دلیل اختلاف پتانسیل بسیار کم تک سل، استفاده از آن به تنهایی، نمی تواند نیاز مصرف کننده های الکتریکی را برآورده نماید. بنابراین همواره متناسب با نیاز کاربر، چندین تک سل را به صورت سری در کنار یکدیگر قرار می دهند که به این مجموعه، توده پیل سوختی می گویند. همواره تلاش های بسیاری جهت ساخت توده های مختلف پیل سوختی و بررسی شرایط مختلف کارکرد آن، به منظور بهینه سازی شرایط کارکرد توده و بالا بردن چگالی توان آن انجام گرفته است. در این پژوهش سعی شده که پیلی شامل 12 سل را مورد آزمایشات تجربی مختلف قرار داده و شرایط کارکرد بهینه ی آن را استخراج نماییم. در این پژوهش همچنین سعی شده تا با استفاده از کانال های باز در سمت کاتد، بتوان از هوا به جای اکسیژن خالص، در توده پیل سوختی بهره برد. همچنین سعی گشته با استفاده از مواد کامپوزیتی سبک در ساخت قطعات پیل سوختی، توده پیل سوختی را هرچه بیشتر سبک سازی نموده تا بتوان از آن در کاربرد های حمل و نقلی نیز استفاده کرد.

به دلیل تولید انرژی زیاد در عملیات گرمایی با دوره زمانی کوتاه که می توان آن را در بهبود کیفی مواد بوسیله لیزر یافت، مدل هدایت گرمای قدیمی فوریه دیگر معتبر نیست و مدل غیر فوریری آن که منجر به یک معادله هذلولوی می گردد، می بایست مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعه با استفاده از یک مدل سه بعدی انتقال حرارت غیر فوریری، یک کد کامپیوتری بر اساس روش المان محدود (fem) توسعه یافته است تا به مطالعه اثر لیزر در یک استوانه توپر تحت تابش غیر متقارن پرداخته شود. تپ لیزری که به لحاظ مکانی تابعیت گاوسی و به لحاظ زمانی تابعیت غیر گاوسی دارد، بر اساس قانون بیر به صورت یک چشمه گرمایی حجمی با کاهش توانی مدل شده است. اثر پارامترهای مختلف مانند زمان واهلش گرمایی، عدد بایوت، شعاع لیزر و دوره زمانی بررسی شده است. نتایج با مدل سنتی فوریه مقایسه گردیده است و تطابق خوبی را با حل تحلیلی در حالت چشمه گرمایی قابل انتگرال گیری، نمایش می دهد. نتایج نشان می دهد که در مدل غیر فوریری انتقال حرارت، دمای بیشینه، در نقطه زیر بیشینه تابش افزایش می یابد و آثار غیرفوریری انتقال گرما در دوره زمانی کوتاهتر و طول مشخصه کوچک تر، قوی تر می شود. به علاوه سرعت چشمه لیزری اثری خاص بر تغییرات دما ندارد.

در این پایان نامه به بررسی نحوه ی اثر میدان مغناطیسی بر جریان سیال رسانا و آشکار سازی برهم کنش بین میدان مغناطیسی و جریان سیال پرداخته شده است. در واقع هدف اصلی، نشان دادن تاثیر میدان مغناطیسی بر جریان سیال می باشد. اگرچه بر هم کنش بین میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی که باعث حرکت سیال ساکن می گردد، نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا دانش هیدرودینامیک مغناطیسی تعریف شده و معادلات و اعداد بدون بعدی که در این زمینه وارد است، مورد بررسی قرار گرفته اند. آزمایش های اجرا شده شامل، بررسی اثر میدان مغناطیسی بر جریان سیال رسانا (به صورت اختلاف پتانسیل الکتریکی القایی و نیروی ترمزی لورنتز) و بررسی اثر همزمان جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی بر سیال ساکن در قالب پمپ الکترومغناطیسی رسانشی جریان مستقیم می باشد. همچنین طرز عملکرد یک پمپ الکترومغناطیسی رسانشی جریان مستقیم نیز شبیه سازی عددی شده و نتایج شبیه سازی عددی با نتایج بدست آمده از آزمایش عملی، صحت سنجی شده است. نتایج حاکی از ایجاد اختلاف پتانسیل و جریان الکتریکی القایی در اثر اعمال میدان مغناطیسی بر جریان سیال رسانا است (با تغییر جهت میدان مغناطیسی، جهت جریان الکتریکی القایی نیز تغییر می کند). با ثابت بودن قدرت میدان مغناطیسی (حدود 05/0 تسلا)، افزایش جریان الکتریکی تزریق شده در پمپ الکترومغناطیسی رسانشی جریان مستقیم از حد خاصی (حدود 17/0 آمپر)، جریان سیال را متوقف نموده و الکترولیز رخ می دهد. میزان خطا در شبیه سازی عددی از مقدار محاسبه شده بوسیله ی پردازش تصویر، 4/69%، است.

در این تحقیق یک عملگر الکترو-پنوماتیکی کنترل شده توسط شیرهای سولنوئیدی بررسی می شود. آرایش های مختلفی از شیرها با دقت های متفاوت برای این کنترل وجود دارند که در این تحقیق بررسی های لازم روی رفتار شیرهای 2-3 و 2-2 انجام شده است برای این منظور یک مدل دینامیکی غیرخطی از شیر قطع و وصل سریع سولنوئیدی و سیلندر پنوماتیک ارائه، و زیرسیستم های الکتریکی، مغناطیسی ، مکانیکی و سیالاتی از آنها بررسی شده است. همچنین روش های کنترلی مختلف و بهینه سازی آنها توسط الگوریتم ژنتیک، برای بهبود رفتار شیرها و کاهش تاخیر آنها مورد بررسی قرار گرفته شده است. روش های متعددی برای کنترل موقعیت این سیستم وجود دارد که هدف این تحقیق اعمال سیگنالی با مدولاسیون پهنای پالس pwm) ) به شیر و کنترل موقعیت سیلندر می باشد. برای پیاده سازی کنترل این سیستم از یک ریزپردازنده قابل برنامه ریزی (plc ) که در صنعت کاربرد زیادی دارد، استفاده شده است. استفاده از plc دارای قابلیت اطمینان بالایی بوده و تطبیق پذیر با هر سیستم و مقاوم می باشد. با این وجود، با توجه به اینکه plc گران قیمت می باشد، پس استفاده از آن در این سیستم به صرفه نیست به همین دلیل به جای آن از یک مدار الکترونیکی با هسته اصلی میکروکنترلر avr توسط کنترل فازی، برای کنترل دقیق موقعیت استفاده شده است. در سیستم عملی کنترل توسط یک میکروکنترلر از مدل atmega32 انجام می شود که با استفاده از کنترل کننده منطق فازی موج های pwm با سیکل کاری (duty cycle) مختلف به شیرهای سولنوئیدی اعمال شده و دبی جرمی مطلوب از هوای فشرده تامین می شود تا موقعیت سیلندر در نقطه موردنظر کنترل شود. همچنین نتایج حاصله از کنترل کننده منطق فازی در سیستم عملی و کنترل کننده کلاسیک در شبیه سازی و کنترل کننده plc مورد ارزیابی قرار گرفته شده است.

استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، به دلیل در فراوانی و رایگان بودن آن ها، برای تولید برق همواره مورد توجه بشر بوده است. اگرچه مشکلاتی مانند غیرقابل پیش بینی بودن این منابع، وابستگی آن ها به تغییرات آب و هوا و قابلیت اطمینان پایین آن ها، استفاده از این منابع را مشکل آفرین می سازد، اما ترکیب مناسب این منابع به صورت ترکیبی (هیبریدی) می تواند تا حد بسیاری این مشکلات را بر طرف نماید. ترکیب این سیستم ها اگرچه مشکل قابلیت اطمینان را تا حد زیادی کم می کند اما طراحی بهینه و اعمال الگوریتم کنترلی مناسب را برای این چنین سیستمی دشوار می سازد. برای استفاده موثر و اقتصادی از یک سیستم هیبریدی تجدیدپذیر انرژی الکتریکی استفاده از یک روش بهینه سازی برای تعیین تعداد بهینه واحدها نیاز است. در این پایان نامه از یک روش جدید برای تعیین تعداد بهینه واحدهای (سایزینگ) موجود در سیستم هیبریدی مستقل پیشنهادی (یک بار شامل سلول خورشیدی - توربین بادی و بار دیگر سلول خورشیدی - توربین بادی - دیزل - باتری) استفاده شده است. سیستم های هیبریدی مستقل، به سیستم هایی گفته می شوند که بدون اتصال به شبکه قدرت، می توانند انرژی الکتریکی مورد نیاز را تولید کنند. از الگوریتم های بهینه سازی چندهدفه اکتشافی، برای تعیین تعداد بهینه واحدها بهره برده می شوند. هدف، استفاده حداکثر از منابع تجدیدپذیر انرژی در حداقل هزینه اقتصادی می باشد. متغیرهای تصمیم گیری در این روند، تعداد واحدهای موجود در سیستم هیبریدی (توربین بادی، سلول خورشیدی و باتری) می باشند. به عنوان یک مثال کاربردی، از داده های شدت تابش خورشید و سرعت باد شهر زابل واقع در استان سیستان و بلوچستان استفاده شده است، و یک سیستم هیبریدی مستقل بهینه تولیدکننده توان برای این منطقه بدست آورده شده است. همچنین الگوریتم کنترل مناسب برای کنترل عملکرد واحدها، زمان راه اندازی ژنراتور دیزل و نیز نحوه شارژ و دی شارژ باتری، برای سیستم ترکیبی (هیبریدی) مفروض، طراحی شده است. نتایج بدست آمده، مزیت استفاده از روش مطرح شده برای سایزینگ واحدها را در این منطقه تایید می کند.

در این پایان نامه، با طراحی و ساخت یک گردآورنده فتوولتائیک حرارتی خورشیدی (pv/t) با سیال عامل آب و هوا به بررسی آزمایشگاهی عملکرد و مقایسه حالت های مختلف آن پرداخته شده است. در این آزمایش ها پارامترهای مختلف جوی، الکتریکی و حرارتی اندازه گیری شده که شامل شدت تابش خورشید، سرعت وزش باد در سطح پانل، دمای محیط، دمای آب ورود و خروج، دمای سطح مدول های فتوولتائیک، ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، ولتاژ و جریان در نقطه توان ماکزیمم می باشند. در این پایان نامه سعی شده است حالت های مختلف گردآورنده فتوولتائیک حرارتی با توجه به راندمان الکتریکی، حرارتی، اکسرژی و راندمان کل آن بررسی شود تا حالت بهینه ای با توجه به آزمایش های مختلف به دست آید، در این آزمایش ها ابتدا سعی شده است که موقعیت بهینه فن ها در کانال بررسی شود، در مرحله بعد دبی های مختلف آب مورد بررسی قرارگرفته و فین های متفاوتی آزمایش شده است. در این پایان نامه آزمایش های مختلفی برروی گردآورنده فتوولتائیک حرارتی انجام گرفته است که در فصل 3 بطور مفصل بیان شده است. در آخر نیز به مقایسه این حالات از لحاظ راندمان الکتریکی، حرارتی، اکسرژی و راندمان کل آن پرداخته شده است. در آزمایش های انجام شده بهترین راندمان حرارتی و کل برای گردآورنده فتوولتائیک با سیال عامل آب و هوا با فین کنگره ای در حدود 85% و 37% می باشد.

در این پژوهش سعی در بررسی آزمایشگاهی عملکرد یک گردآورنده فتوولتائیک حرارتی با متمرکزکننده سهموی ترکیبی شده است. از این رو ابتدا این دستگاه برای نخستین بار در ایران طراحی، ساخته و سپس در شرایط آب و هوایی شهر زاهدان مطالعات آزمایشگاهی بر روی آن انجام گرفته است. در آزمایش های انجام شده اثر وجود متمرکز کننده ها، رژیم های جریان مختلف آرام، گذرا و آشفته و همچنین وجود و عدم وجود سیستم خنک کاری بر روی دستگاه بررسی شده است. پارامترهای اندازه گیری شده شامل پارامترهای مختلف جوی (شدت تابش، دمای محیط و سرعت باد)، حرارتی (دمای ورودی و خروجی سیال، دمای سطح پنل فتوولتائیک و دمای صفحه جاذب) و پارامترهای الکتریکی (شدت جریان اتصال کوتاه ولتاژ مدار باز، توان بیشینه، شدت جریان و ولتاژ در نقطه توان بیشینه) می باشد. سپس توسط تعادل انرژی و اکسرژی، روابطی تحلیلی برای راندمان های حرارتی و اکسرژی سیستم به دست آمده است و نتایج حاصل از آزمایش و تحلیلی با هم مقایسه شده اند که نتایج تجربی و تحلیلی با همخوانی خوبی نسبت به هم بودند. همچنین استفاده از متمرکزکننده ها شدت تابش خورشیدی را 72% و راندمان حرارتی را حداکثر 00/40% افزایش و راندمان الکتریکی را حداکثر 32/9% کاهش داده است. علت کاهش راندمان الکتریکی افزایش دمای سطح سلول ها می باشد.

در این پژوهش به بررسی تاثیر برخی پارامترهای هندسه دوار و تزریق، بر کاهش ضریب اصطکاک سطحی در جریان تیلور-کوئت به صورت عددی پرداخته شده است. جریان تیلور-کوئت مورد نظر در دو مقطع استوانه ای و مخروطی مورد بررسی قرار گرفته است. مدلی که برای این مسئله در نظر گرفته شده، متشکل از دو سیلندر هم مرکز است که سیلندر خارجی ثابت و سیلندر داخلی متحرک می باشد. معادلات حاکم بر جریان براساس روش عددی حجم محدود و با استفاده از طرح گسسته سازی بالادست مرتبه دوم حل شده اند. سیال عامل در کار حاضر روغن سیلیکن می باشد. جریان مغشوش، به صورت تک فازی (بدون تزریق) و دوفازی (با تزریق) بررسی شده است که در حالت دوفازی، حباب های هوا به عنوان فاز دوم به درون جریان تزریق شده اند. با دوران سیلندر درونی، تغییر ضریب اصطکاک سطحی وارد بر سیستم به دست آمده است. در پایان، تحلیل حساسیت پارامترهای مختلف هندسی و جریانی در جریان تیلور-کوئت بررسی شده است. نتایج نشان دادند، زمانی که درون جریان تزریق هوا صورت می گیرد، حضور حباب ها و افزایش نرخ تزریق آن ها روی ضریب اصطکاک سطحی اثر گذاشته و باعث شده این ضریب را در جریان تیلور-کوئت استوانه ای در بهترین حالت تا میزان 12 درصد کاهش دهد که این کاهش برای جریان تیلور-کوئت مخروطی 8 درصد است. استفاده از سیستم تیلور-کوئت مخروطی در مقایسه با استوانه ای، ضریب اصطکاک را در سرعت های دورانی پایین تا میزان 30 درصد کاهش می دهد. از پارامترهای اثر گذار روی ضریب اصطکاک سطحی در جریان تیلور-کوئت می توان به پارامترهای هندسی مانند فاصله بین دو سیلندر و شعاع سیلندر درونی اشاره کرد که حساس ترین پارامتر در این جریان می باشند.

تولیدکنندگان موتور به طور فزآینده ای با قوانینی در مورد عملکردو آلاینده های موتور مواجه می شوند. به منظور حفظ رقابت در بازارهای جهانی، تولیدکنندگان مجبور به اتخاذ سیستم های جدید سوخت رسانی به عنوان یک رویکرد برای کنترل انتشار آلاینده ها و مصرف سوخت در تولید موتور شده اند. با وجود روش های مختلفی که برای کاهش آلاینده ارائه شده استمقدار آلاینده ها هرکدام بگونه ای متفاوت تابعی از فشار جت سوخت و حرارت داخل سیلندر می باشند، زیرا فن آوری که باعث کاهش آلاینده اکسید نیتروژن(nox) از جمله به تاخیر انداختن زمان تزریق می شود، دوده را افزایش می دهد. البته با افزایش فشارجت سوخت، دوده کاهش می یابد ولی منجر به افزایش nox می شودآزمایشات انجام گرفته بر روی موتور دیزل نشان داده شده است،که با استفاده از روش تزریق دو یا چند مرحله ای سوخت، می توان میزان تولید این دو آلاینده را در موتورهای دیزلی تزریق مستقیم بطور همزمان کاهش داد. در کار حاضر برای نشان دادن تاثیر استفاده از این روش بر روی عملکرد و آلایندگی موتور های دیزل تزریق مستقیم، محاسبات عددی سه بعدی با استفاده از کد دینامیک سیالات محاسباتی avl fire_ cfdانجام شده است. به منظور اعتبار دهی، نتایج مدل تزریق یک مرحله ای حاصل از کد را بانتایج آزمایش های تجربی مقایسه کرده و پس از بدست آوردن ثوابت مناسب جهت مدل کردن تزریق یک مرحله ای، از آن به عنوان حالت پایه استفاده شده است. سپس مود های مختلف تزریق سوخت با تغییر درصد سوخت تزریق شده در دومرحله و سه مرحله ای وفواصل زمانی مختلف بین دو یا سه مرحله تزریق شده و با بکار گیری دو سوخت دیزل و دی متیل اتر مقادیر محاسبه شده فشار داخل سیلندر و تولید آلاینده های اکسید نیتروژن و دوده در هر مود تزریق با مقادیر مربوط با حالت پایه مقایسه شده اند.و نتیجه حاصله حاکیست که پاشش سه مرحله ای نسبت به حالت دو مرحله ای از لحاظ بهینه ترین حالت تولید آلایندگی عملکرد بهتری دارد و دو مود25-10-10-30-65 و 25-30-10-10-65 بهترین شرایط را دارند

دمای بدنه کوره در صنایع فولاد از اهمیت قابل ملاحظه ای بر خوردار است که مهمترین دلیل آن جلوگیری کردن از رسیدن آسیب به کوره می باشد در بخش درونی کوره مذاب لایه ای از نسوز پوشیده شده که در ذوب های متمادی این لایه نازک می شود. پس از هر بار ذوب لایه نسوز نازکتر شده و در نتیجه دمای بدنه کوره بالاتر می رود که با به دست آوردن دمای بدنه کوره مقدار فرسایش نسوز به صورت تجربی بدست آمده و در صورت نیاز کوره برای تعویض آجر نسوز به بخش نسوز در فولاد سازی فرستاده می شود. برای اندازه گیری دمای بدنه کوره در سیستم فعلی از سنسورهای ترموکوپل که در دیواره زیرین کوره قرار گرفته و با کابل کشی به اتاق کنترل متصل شده، استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که به دلیل تعداد نقاط اندازه گیری دمایی کم در بدنه کوره برای بالا برد اطمینان کوره برای تعویض آجرنسوز کوره زودتر از زمان خود پایین گذاشته می شود. خرابی سیستم نیز تقریبا بالا بوده و هزینه بالایی دارد. این سیستم دارای مشکلات فراوان می باشد و به دلیل تماسی بودن این سیستم کارایی مناسبی ندارد در تحقیق انجام شده از سیستم غیر تماسی استفاده میکنیم که تقریبا قسمتی از مشکلات سیستم قبلی را رفع نماید. در سیستم جدید دوربین مادون قرمز با مکانیزم مناسب با توجه به شرایط خاص از زیر کوره عکسبرداری کرده و با پردازش تصویر دمای کوره را نشان می دهد. همچنین نتایج نشان می دهد در سیستم فعلی تعداد نقاط بیشتری از سیستم ترموکوپل داریم که در نتیجه زمان دقیق تری برای تعویض آجرنسوز به ما می دهد. در قسمت دیگر در این پایان نامه ما به تحلیل نسوز در کوره های پاتیلی پرداخته ایم. به عبارتی هدف معرفی یک روش کم هزینه برای پیش بینی احتمال فرسایش در مناطق مختلف پاتیل و ارزیابی تغییرات حرارتی و مکانیکی در آن میباشد. این روش بر اساس شبیه سازی نرم افزاری با استفاده از اطلاعات کاربردی بنا شده است. با این روش می توان نه تنها در مورد دیرگدازهای مصرفی در پاتیل با تقریب خیلی خوب پیشبینی لازم را انجام داد بلکه می توان در مورد انرژی تلف شده و شرایط بحرانی در مناطق مختلف پاتیل نیز قضاوت نمود.

آرایه های منظمِ الکترودیسکی یا آرایه های منظم از الکترودهای نانوتیوبی، اصلی ترین عنصر بیوسنسورها می-باشند؛ بطوری که پاسخ بیوسنسورها (تشخیص و تعیین غلظت گونه های زیستی)، منوط به پاسخ این آرایه ها به عنوان ابزاری در محاسبات مربوط به انتقال جرم در الکتروشیمی می باشد. حل مسئله الکتروتحلیلی برای آشکارسازی دوپامینِ موجود در سرم خونی، مبتنی بر حل مسئله انتقال جرم که ناشی از نفوذ گونه های الکتروفعال در یک واکنش برگشت پذیر است، می باشد. کوچک سازی آرایه های الکترودیسکی به عنوان ابزاری در افزایش دقت محاسبات مربوط به انتقال جرم در الکتروشیمی اهمیت بسیاری دارد. در این پایان نامه مدل دو بعدی و سه بعدی از آرایه های الکترودیسکی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. تحلیل های انجام شده نشان داد که مدل دو بعدی مستقل از ضخامت لایه نفوذ می باشد و بنابراین قادر به پیش بینی رفتار کل آرایه بخصوص در سلول های کناری نمی باشد. به این دلیل، در این پایان نامه مدل سه بعدی نیز در نظر گرفته شده و با مدل دو بعدی مقایسه گردیده است. همچنین تأثیر کوچک سازی این آرایه ها در تئوری و محاسبات مربوط به آن تحلیل شده است. در نتیجه ی این تحلیل، رابطه ی بین پروفایل های غلظت در مسئله ی انتقال جرم ناشی از نفوذ بر روی گونه های الکتروفعال در محلول ساکن برای دو مدل از الکترودیسک در سایزهای مختلف تعیین شده است. سپس با مقایسه پارامترهای این دو مدل، یعنی فاصله هر دو دیسک دلخواه مجاور و شعاع الکترودیسک، رابطه ای بین جریان الکتریکی حالت پایدار و ضخامت لایه نفوذ ارائه شده است. نتایج روش مقایسه ای در تحلیل رفتار آرایه های در نظر گرفته شده نشان داد که با کوچک کردن پارامترهای مدل، اگر ضخامت لایه نفوذ به همان اندازه کوچک شود، جریان الکتریکی کل آرایه با وجود کاهش جریان هر الکترودیسک به همان نسبت افزایش خواهد یافت. در این صورت سیستم مورد بحث قابل اعمال به سیستم-های کوچک تر از جمله آرایه های کربن نانوتیوبی خواهد بود.

در این پایان نامه به بررسی عملکرد و بهینه سازی یک سیستم الکترولیز فتوولتائیک برای تولید هیدروژن پرداخته شده است. سیستم از دو قسمت پنل فتوولتائیک و دستگاه الکترولایزر تشکیل شده است. برای شبیه سازی مدول فتوولتائیک از مدل پنج پارامتری مشخصه ولتاژ- جریان استفاده شده است. با معرفی انواع تلفات ولتاژ در سیستم الکترولایزر معادله ای برای ولتاژ الکترولیز به دست آمده است. بر مبنای مدل های استفاده شده یک برنامه شبیه ساز کامپیوتری تهیه شده است. همچنین برای بهینه سازی سیستم کد الگوریتم ازدحام توده ذرات نوشته شده است. نتایج شبیه سازی در توافق خوبی با داده های آزمایشگاهی گذشتگان می باشد. معادله ولتاژ الکترولایزر به عنوان تابع هدف انتخاب شده و بهینه سازی روی آن صورت گرفته است. پارامترهای تابش، ضخامت غشای الکترولایزر، سطح غشای الکترولایزر، نسبت رطوبت غشای الکترولایزر، چگالی جریان تبادل آند و کاتد، پارامترهای مستقل و دمای سلول الکترولایزر پارامتر وابسته در بهینه سازی می باشد. به ازای طراحی الکترولایزر برای تابش های متفاوت در یک روز، نشان داده شد که اگر الکترولایزر به ازای تابش w/m^2 695 طراحی شود بیشتربن میزان هیدروژن در روز تولید خواهد شد که این تابش یک تابش بهینه برای طراحی خواهد بود. ولتاژ حداقلی که با استفاده از الگوریتم pso به ازای این طراحی به دست آمده است 6247/1 ولت می باشد. شش پارامتری که به ازای ولتاژ بهینه به دست آمده اند به ترتیب (m) 000052/0 برای ضخامت غشا، (m^2) ?????3/?سطح غشا، 5556/?? نسبت رطوبت غشا، (a/m^2) ?9336/? چگالی جریان تبادل آند، (a/m^2) ?8172/? چگالی جریان تبادل کاتد و (k) 173/?72 برای دمای الکترولایزر به دست آمده است. از طرفی به دلیل این که راندمان اکسرژی با ولتاژ مصرفی رابطه عکس دارد، با حداقل نمودن ولتاژ مصرفی راندمان اکسرژی حداکثر می شود. در بخش آخر نتایج تاثیر پیل سوختی روی مقدار تولید هیدروژن سیستم بررسی می گردد که با دادن kmol/day 40947/0 هیدروژن به پیل سوختی، kmol/day 8559/5 اضافه تر از طریق مجموعه الکترولایزرها دریافت می شود.

صنعت سدسازی به عنوان یکی از قدیمی ترین و پیچیده ترین فعالیت های ساختمانی همواره مد نظر جوامع مختلف بوده و از نظر اقتصادی نیز یکی از منابع مهم اقتصادی هر کشور و منطقه محسوب می شده است. مجرای تخلیه کننده تحتانی، یکی از ابنیه های هیدرولیکی مهم یک سد می باشد. به دلیل اهمیتی که این سازه ها دارند و به لحاظ سرعت زیاد جریان (به خصوص در محل قرارگیری دریچه)، و همچنین عدم اطلاعات کافی در زمینه عملکرد مناسب هیدرولیکی آن ها، انجام تحقیقات و بررسی های بیشتری در این زمینه احساس می گردد. در طراحی هر سازه ای که در مسیر جریان قرار دارد، باید همیشه امکان ارتعاش یا عکس العمل نسبت به بارگذاری دینامیکی مورد توجه قرار گیرد. هنگامی که سازه ها تحت تأثیر جریان آب قرار می گیرند، بارگذاری دینامیکی وارده در محدوده قابل قبولی باقی می مانند. به این منظور لازم است که مقاومت و پایداری نهایی سازه و امکان شکست در اثر خستگی مورد توجه قرار گیرد. این تحقیق توضیحاتی را در خصوص مشکلات مربوط به ارتعاشات تجهیزاتی که معمولاً بخش مهمی از تجهیزات سدهای بزرگ را تشکیل می دهند به ویژه دریچه سدها ارائه می دهد. همچنین تشریح و تجزیه جریان آب و ویژگی های سازه ای، که باعث ایجاد این ارتعاشات می شود و ارائه راهکارهایی در زمینه طراحی که طراحان را قادر می سازد احتمال خطرات ناشی از ارتعاشات را در پروژه های اجرایی به حداقل برسانند از دیگر اهداف آن است. از آنجائی که پیچیدگی های مربوط به ارتعاشات ناشی از جریان آب نمی تواند به شکل موجود ساده شوند، لذا نویسنده احساس کرد که باید زمینه ای برای تجزیه این پیچیدگی ها فراهم شود. برای مدل سازی از داده های دریچه و کانال تخلیه کننده تحتانی سد گیلانغرب و برای تحلیل نتایج از نرم افزار fluent استفاده شده است. نتایج نشان داد که وضعیت بحرانی در گشودگی های کم دریچه اتفاق می افتد. همچنین با توجه به تحلیل های صورت گرفته توسط مدل و نرم افزار، مشخص شد که اگر دریچه به صورت مایل جریان را قطع کند و نیز اگر به هر صورتی سطح تماس دریچه با سیال زیاد شود، فشار و نیروی وارد بر دریچه کم می شود و خطرات ناشی از ارتعاش کاهش می یابد و نیز نشان داده شد که شکل کانال می تواند در میزان ارتعاش تاثیر زیادی داشته باشد.

تخلیه کننده های تحتانی به منظور تخلیه کردن مخزن، پایین بردن تراز مخزن و رسوب شویی مورد استفاده قرار می گیرند.مسائل متعددی در مورد تخلیه کننده های تحتانی اتفاق میافتد، که یکی از آن ها ارتعاش بدلیل عدم عملکرد صحیح دریچه می باشد.در این تحقیق به منظور مدل سازی کاویتاسیون برای بازشدگی های 10 ، 20 ، 30 و 40 درصد دریچه، از نرم افزارv.6.3fluent استفاده شده است. نتایج برنامه fluent در واقع ورودی برنامه abaqus می باشد که به منظور مدل سازی ارتعاش در نظر گرفته شده است. نتایج برنامه fluent حاکی از تشکیل کاویتاسیون در پشت دریچه است، لذا فشار ناشی از ترکیدن حباب بصورت یکنواخت به پشت دریچه وارد شده است. این در حالی است که فشار آب نیز به قسمت جلوی دریچه وارد شده است. ارتعاش دریچه با در نظر گرفتن تکیه گاههای گیردار برای دو جنس فولاد و چدن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که دریچه چدنی در مقایسه با دریچه فولادی ارتعاش بیشتری دارد. بیشترین دامنه ارتعاش در قسمت وسط پایین دریچه اتفاق افتاد، لذا بررسی ارتعاش و مقایسه آن برای بازشدگی های مختلف دریچه در این قسمت مطرح شده است. همچنین به منظور کم کردن دامنه ارتعاش، از سه نوع ورق اضافی به ضخامت 3 میلی متر استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که ورق اضافی مستطیلی افقی نسبت به ورق مستطیلی قائم و مربعی به میزان بیشتری در کم کردن دامنه ارتعاش موثر است، میزان کاهش دامنه ارتعاش برای دریچه مستطیلی افقی حدود 5/0 میلیمتر می باشد. در کلیه حالات مورد بررسی، دریچه با بازشدگی 10 درصد میزان دامنه ارتعاش بیشتری را نشان می دهد که میزان دامنه ارتعاش بیشینه برای دریچه فولادی حدود 5/4 میلیمتر و برای دریچه چدنی حدود 5/5 میلیمتر می باشد.

در این تحقیق مفاهیم کلی آبکاری الکتریکی و تأثیر عوامل مختلف از قبیل دما، غلظت، چگالی جریان، ضخامت لایه و ph محلول بر مورفولوژی سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدای تحقیق، آماده سازی سطح زیرلایه ها برای انجام عملیات آبکاری تا کاهش ناهمواری ها به میزان nm 20، صورت پذیرفته و سپس آبکاری الکتریکی فلز کبالت بر روی زیرلایه های مسی انجام شد. پس از بررسی عوامل موثر بر آبکاری، شرایط بهینه ای برای کاهش ناهمواری های سطحی پیشنهاد شد. در تجزیه و تحلیل مورفولوژی سطحی از میکروسکوپ نیروی اتمی(afm) استفاده شده است. در قسمت انتهایی تحقیق، دستگاهی مناسب برای پوشش دهی غوطه وری ساخته شده و با استفاده از این دستگاه سطوح پله ای ایجاد شد. پهنای پله ها توسط میکروسکوپ نوری و پراش باریکه ی لیزر در حدود ?m 140 اندازه گیری شده است.

در این تحقیق به پیش بینی عملکرد گردآورنده حرارتی فتوولتائیک خورشیدی (pv/t) با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی پرداخته شده است. مزیت استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی این است که با استفاده از این روش برای شبیه سازی، دیگر نیازی به حل معادلات پیچیده غیر خطی نیست و فقط با دادن مقادیر ورودی و خروجی به تعدادکافی برای آموزش شبکه، خود شبکه داده های جدید ورودی را تحلیل کرده و خروجی مناسب را به دست می دهد و می تواند از صرف زمان و هزینه زیاد برای انجام آزمایشات متعدد و دشوار برروی سیستم جلوگیری کند. در این تحقیق، از روش شبکه های عصبی برای پیش بینی عملکرد و بهینه سازی دو نوع گردآورنده فتوولتائیک حرارتی آبی و هوایی استفاده شد. از داده های آزمایشگاهی اندازه گیری شده در شهر زاهدان و دانشگاه سیستان و بلوچستان به همراه داده های مدل سازی simulink انجام شده برای آموزش شبکه استفاده شده است. هم چنین با استفاده از شبکه عصبی تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای آب و هوایی و هندسی گردآورنده انجام و نتایج آن با نتایج تحلیلی مقایسه گردید. درپایان اثر تغییر هریک از پارامترها روی راندمان انرژی سیستم بررسی گردید. و نقطه بهینه کارکرد برای هر دو نوع گردآورنده تعیین گردید. نتایج این پایان نامه نشان داد که استفاده از روش شبکه های عصبی روشی مناسب، سریع و کم هزینه برای بررسی عملکرد گردآورنده حرارتی فتوولتائیک خورشیدی به جای انجام آزمایش یا تحلیل تئوری است.

در این رساله، به ارزیابی و بهینه سازی عملکرد اگزرژیِ یک گردآورنده متمرکزکننده حرارتی- فتوولتاییک خورشیدی پرداخته شد. برای نیل به این هدف، در ابتدا تحلیل حرارتی گردآورنده متمرکزکننده حرارتی- فتوولتاییک انجام پذیرفت و روابط تحلیلی برای تعیین پارامترهایی مانند دمای سطح مدول فتوولتاییک، دمای متوسط سیال عامل، دمای خروجی سیال، حرارت مفید جذب شده و بازده حرارتی به دست آورده شد. پارامترهای حرارتی گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک به بازده الکتریکی آن وابسته اند. برای انجام تحلیل الکتریکی و محاسبه بازده الکتریکی گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک از مدل فتوولتاییک پنج پارامتری مشخصه جریان - ولتاژ و یک سری از معادلات انتقال استفاده شد. پارامترهای الکتریکی محاسبه شده در تحلیل الکتریکی شامل ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، ولتاژ و جریان در نقطه توان بیشینه، ضریب مطلوبیت، جریان اشباع معکوس، جریان نوری، مقاومت سری، مقاومت شنت و غیره بودند. پس از تحلیل حرارتی و الکتریکی، به تحلیل اگزرژی گردآورنده مذکور پرداخته شد. به کمک معادله تعادل اگزرژی برای حجم کنترل گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک و معرفی مولفه های اگزرژی در گردآورنده مذکور، رابطه ای برای بازده اگزرژی آن به دست آمد. بر مبنای معادلات منتج از تحلیل حرارتی، الکتریکی و اگزرژی، یک برنامه شبیه سازی کامپیوتری توسعه داده شد و مشاهده گردید که نتایج حاصل از شبیه سازی کامپیوتری در توافق خوبی با داده های تجربی مطالعات گذشته محققین و همچنین نتایج عددی حاصل از نرم افزار trnsys برای گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک مورد مطالعه بودند. سرانجام بهینه سازی گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک صورت پذیرفت. تابع هدف مورد بررسی، بازده اگزرژی گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک بود و سه پارامتر دمای سیال ورودی، سرعت جریان سیال ورودی و قطر داخلی لوله های جریان به عنوان پارامترهای مستقل در بهینه سازی انتخاب شدند. مسئله بهینه سازی مورد مطالعه از نوع مسائل بهینه سازی مقید با قیود غیرخطی بود که قیود غیرخطی آن شامل معادلات حاصل از تحلیل حرارتی و الکتریکی بودند. برای حل مسئله بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. مقادیر بهینه متغیرهای مستقلِ دمای سیال ورودی، سرعت جریان سیال ورودی و قطر داخلی لوله های جریان و برای یک سری از شرایط طراحی و جوی انتخاب شده به ترتیب t_(in,opt)=40.146 ?، v_(in,opt)=0.692 m?s و d_(i,opt)=0.008 m به دست آمدند و تابع هدف که همان بازده اگزرژی بود، مقدار حداکثری ?_(ex,max)=6.8% را اخذ نمود. با استفاده از مطالعات پارامتری به بررسی تأثیر برخی از پارامترهای طراحی، عملکردی و جوی روی راندمان اگزرژی گردآورنده متمرکزکننده حرارتی - فتوولتاییک پرداخته شد و مشاهده گردید که بازده اگزرژی با افزایش دمای سیال ورودی و شدت تابش روی مدول افزایش یافته و با افزایش قطر داخلی مجاری، سرعت سیال ورودی و سرعت باد کاهش می یابد و در نهایت تأثیر تصحیح های الکتریکی و اگزرژی پیشنهادی در این رساله نشان داده شدند.

میکروگریپرها در جابجایی و حمل و در میکروروبات ها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. این قطعات طوری طراحی می شوند تا بتوانند بصورت دقیق کار را انجام داده و با نیروی زیاد، دهانه خروجی را به اندازه مناسب باز یا بسته نمایند. این قطعه شامل یک بازوی حساس همراه با یک عملگر میکروالکتروترمال و حسگر می باشد. در پروژه حاضر عملکرد میکروگریپر الکتروترمومکانیکی بررسی و مدل سازی و طراحی گردید. نتایج نشان داد که این قطعه قادر است با نیروی زیادی قطعات کوچک را با فشار مناسب حمل نماید. دهانه این قطعه طراحی شده می تواند جابجایی در حدود 32 میکرومتر با مصرف توان خیلی کم در حدود 115 میکرو وات داشته و قطعات بین 8 تا 40 میکرومتر را جابجا نماید. با توجه به اینکه دمای دهانه عملگر در این سیستم اهمیت بسیاری دارد، گریپر طراحی شده بایستی خنک کاری شده تا به دمای مناسب و دلخواه برسد. در این پروژه نانوتیوب های کربنی به عنوان فن های خنک کننده میکرو به بازوها اتصال داده می شوند تا بطور مناسبی دمای نوک بازو را کاهش دهند. نتایج مدل سازی نشان داد که درجه حرارت نوک گریپر در صورت استفاده از نانو تیوب کربنیدما از oc 194تا oc56/52 کاهش می یابد. این نتیجه در مقایسه با روش های خنک کاری دیگر کیفیت بهتری را نشان می دهد. میکروگریپر طراحی شده به راحتی قادر است برای جابجایی قطعات درون بدن انسان و انجام قسمتی از جراحی های حساس (غیر تهاجمی) بدون تاثیرات سوء دمایی مورد استفاده قرار گیرد.

با کاهش منابع سوخت فسیلی و آلایندگی گازهای گل خانه ای، تکنولوژی ساخت خودرو به سمت خودروهایی متمایل است که سوخت فسیلی مصرف نمی کنند یا این که سوخت فسیلی را با بازده بالا مصرف می کنند. خودروهای هیبریدی روی مصرف سوخت با بازده بالا تمرکز دارند. و از حداقل دو مولد توان برای تولید توان حرکتی استفاده می کنند. مولدهای توان به طور معمول شامل موتور احتراقی و موتور الکتریکی می باشد. این خودروها به سه دسته سری، موازی و سری- موازی تقسیم بندی می شوند. با پیچیده تر شدن سیستم انتقال قدرت خودروی هیبریدی، یک بعد دیگر طراحی خودرو به آن اضافه می شود که عبارتست از طراحی اندازه اجزای سیستم انتقال قدرت. به این معنی که ظرفیت تولید توان هرکدام از اجزا چقدر در نظرگرفته شود. اندازه اجزای سیستم انتقال قدرت تاثیر مستقیم بر روی هزینه، مصرف سوخت، آلایندگی، بازده و وزن خودرو دارد. در این پژوهش یک خودرو هیبریدی سری در نظر گرفته شده است. این خودرو یک خودروی سواری چهار سرنشین است. موتور احتراقی، موتور الکتریکی و باتری به عنوان اجزای اصلی سیستم انتقال قدرت در نظر گرفته شده اند. با در اختیار داشتن اندازه این سه جزء اصلی، یافتن اندازه سایر اجزا مانند جعبه دنده، دیفرانسیل، شاسی و دیگر اجزا، کار ساده ای خواهد بود. به همین منظور یک خودروی هیبریدی سری در نرم افزار advisor شبیه سازی شده است. یافتن اندازه اجزای خودرو، در قالب یک مسئله بهینه سازی مطرح شده است. از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی استفاده شده است و هدف به صورت کاهش هزینه اولیه تولید خودرو، مصرف سوخت و وزن خودرو، تعریف شده است. قید های عملکرد دینامیکی و قید مصرف شارژ باتری نیز در مسئله گنجانده شده است. عملکرد دینامیکی شامل مواردی است که از سرعت و شتاب خودرو انتظار می رود. قیدهای دینامیکی در قالب قیدهای pngv و قید اختلاف سرعت آورده شده است. با استفاده از این روش، خودرو به گونه ای بهینه سازی شده است که نسبت به حالت اولیه تابع هدف 50% بهبود یافته است.

در این تحقیق ابتدا سوخت بیودیزل از روغن گیاهی سویا و با استفاده از روش ترانس استریفیکاسیون تولید گردید. سپس خصوصیات مهم آن با استاندارد astm d-6751 مطابقت داده شد. پس از اطمینان از استاندارد بودن سوخت تولید شده، عملکرد موتور نسبت تراکم متغییر td43 با استفاده از ترکیبات 5 تا 25 درصد از سوخت بیودیزل و دیزل مورد آزمایش و ارزیابی قرار گرفت. نتیجه آزمایش ها نشان داد که با استفاده از ترکیبات سوخت بیودیزل و دیزل، مقدار میانگین درصد توان، گشتاور و مصرف سوخت ویژه موتور برای ترکیب b5d95، به ترتیب 84/13، 04/12 و 06/2 درصد افزایش می یابد و در مقابل بازده حرارتی این ترکیب 5/0 درصدکاهش داشت. علت این امر در پایین بودن کیفیت سوخت دیزل و یا بهسوزی بیودیزل به دلیل اکسیژن دار بودن این سوخت می باشد. مصرف سوخت ویژه ی موتور نیز به دلیل ارزش حرارتی پایین بیودیزل، اندکی افزایش ولی بازده حرارتی کاهش می یابد. نتایج نشان داد که ترکیب b5d95 دارای بهترین عملکرد و کمترینافزایش مصرف سوخت ویژه می باشد. میزان مصرف سوخت و مصرف سوخت ویژه ی ترکیب b25d75 کمتر از ترکیب b20d80 می باشد. بنابراین، اگر هدف استفاده از مقادیر بیشتر بیودیزل باشد ترکیب b25d75 به دلیل مصرف سوخت ویژه ی کمتر بسیار مناسب تر از ترکیب b20d80 است. لذا، ترکیب b25d75 برای استفاده در موتور نسبت تراکم متغییر td43 توصیه می شود. میزان دود خروجی از اگزوز موتور و بوی آن نیز با استفاده از ترکیبات بیودیزل با سوخت دیزل به وضوح کاهش پیدا کرد. تغییر بو در نسبت b25d75 کاملاً آشکار بود.

در سال های اخیر وسایل مختلفی که با انرژی خورشیدی کار می کنند، ساخته شده است. یکی از آن ها سیستم فتوولتائیک/حرارتی (pv/t) است. در سیستم فتوولتائیک/حرارتی (pv/t) از جمع کننده حرارتی جهت تولید انرژی حرارتی و از پانل های فتوولتائیک جهت تولید انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی استفاده می شود. در این پایان نامه عملکرد یک گردآورنده فتوولتائیک حرارتی با متمرکزکننده صفحه تخت به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در آزمایش های انجام شده اثر وجود متمرکزکننده، رژیم های مختلف جریان شامل جریان آرام، گذار و آشفته، وجود و عدم وجود سیستم خنک کاری و همچنین تفاوت استفاده از نانوسیال و آب به عنوان سیال عامل بررسی شده است. پارامترهای اندازه گیری شده پارامترهای مختلف جوی (شدت تابش، دمای محیط و سرعت باد)، پارامترهای حرارتی (دمای ورودی و خروجی سیال، دمای سطح پانل فتوولتائیک، و دمای صفحه جاذب) و پارامترهای الکتریکی (شدت جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز، توان بیشینه، شدت جریان و ولتاژ در نقطه توان بیشینه) می باشد. برای این که بتوان توان الکتریکی و حرارت تولیدی را افزایش داد از دو متمرکزکننده صفحه تخت استفاده شده است. ابتدا زاویه ی بهینه ای را که در شرایط محیطی یکسان بیشترین توان الکتریکی و حرارت تولید می کند، به دست آمده است. سپس میزان تأثیر متمرکزکننده صفحه تخت بر توان الکتریکی، حرارت تولید شده و پارامترهایی همانند تابش و دبی جرمی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان داد که استفاده از نانوسیال به خصوص زمانی که متمرکزکننده-های صفحه تخت بر روی سیستم نصب می باشند راندمان سیستم را بسیار بیشتر از آب افزایش می دهد.

کولر هیبرید اجکتوری تراکمی در صنایعی مانند خودرو کاربرد دارد. کولر¬های متداول در خودروها مصرف انرژی بالایی دارند که استفاده از آنها باعث افزایش مصرف سوخت می شود. در اکثر خودروها حدود 30 درصد از انرژی سوخت تبدیل به انرژی مکانیکی می شود و بقیه آن از طریق رادیاتور و اگزوز به هدر می رود. می¬توان از این انرژی استفاده کرد و سرمای مورد نیاز سرنشینان خودرو را تأمین کرد. کولر اجکتوری که گرمای مورد نیاز خود را از آب رادیاتور تأمین می کند باعث حذف کمپرسور،کاهش کار مصرفی کولر و در نتیجه کاهش مصرف سوخت خودرو در فصول گرم می شود. همچنین استفاده از گرمای آب رادیاتور باعث بهبود عملکرد موتور در اثر کاهش دمای آب رادیاتور می¬گردد. ایده این پایان¬نامه استفاده هم زمان از دو نوع کولر اجکتوری و اجکتوری-تراکمی است. این کولر مصرف کمی دارد، در تولید سرما در دماهای زیر صفر کارایی مناسبی دارد و معایب کولر های موجود را برطرف می کند.به منظور رسیدن به شرایط مطلوب، اثر دماهای ژنراتور، اواپراتور و کندانسور با مبردهای مختلف بر بازده سیکل مورد بررسی قرار گرفت. با مقایسه ضریب عملکرد سیکل تراکمی با اجکتور و سیکل تراکمی معمولی در شرایط عملکردی کاملاً یکسان، نتیجه گرفته می¬شود که بهبود ضریب عملکرد سیکل در اثر اضافه کردن اجکتور به سیکل تراکمی ساده11 تا 30 درصداست .که این مقدار با توجه به نوع مبرد و دمای کندانسور و اواپراتور متفاوت می¬باشد . نتایج به دست آمده از مقایسه سیکل هیبرید با سیکل تراکمی موجود در خودروها حداقل کاهش توان مصرفی کمپرسور را به اندازه 60% و حداکثر کاهش توان مصرفی کمپرسور90% نشان می دهد که این مقدار کاهش توان وابسته به دما و مبرد استفاده شده در سیکل می باشد. اگر ضریب عملکرد سیکل تراکمی ساده و سیکل هیبرید اجکتوری تراکمی را در دماهای یکسان اواپراتور(283 درجه کلوین) و دماهای یکسان کندانسور(313 درجه کلوین) و مبرد یکسان به دست آورده شود،مشاهده می¬شود که ضریب عملکرد سیکل تراکمی ساده 82/6 به دست می آید ولی ضریب عملکرد مکانیکی سیکل هیبرید اجکتوری تراکمی54/48 به دست می آید. که نشان می دهد این کولر در بهترین شرایط خود نسبت به کولر تراکمی ساده دارای80 درصد صرفه جویی در مصرف انرژی مکانیکی دارد. افزودن اجکتور به سیکل تراکمی در بازه های دمایی موجود و برای مبرد r12 باعث بالا رفتن ضریب عملکرد سیکل حداکثر تا 1/19 درصد می شود .و هرچه اختلاف دمای کندانسور و دمای اواپراتور کم می شود این بهبود ضریب عملکرد اجکتور کمتر می شود و به مقدار 11 در صد می رسد. سیکل هیبرید نیز دارای حداکثر 518 درصد بهبود نسبت به سیکل تراکمی دارد.

بهبود انتقال حرارت و خنک¬کاری سیستم¬های حرارتی نقش بسیار مهمی در کاربردهای صنعتی و مهندسی دارد. نانوسیال و محیط متخلخل هر دو می¬توانند انتقال حرارت را بهبود می¬بخشند. در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی ترکیبی جریان نانوسیال آب-اکسید آلمینیوم در یک مجرای بیضوی پر شده با محیط متخلخل به صورت عددی و سه بعدی بررسی گردیده است. فرض بر آن است که دیواره مقطع در دمای ثابت قرار دارد. جریان نانوسیال، آرام، دائمی، نیوتنی و تراکم ناپذیر می¬باشد و مدل جریان نانوسیال مدل همگن در نظر گرفته می¬شود. در محیط متخلخل از مدل گسترش یافته¬ی بریکمن-دارسی-فورچهمیر بهره برده شده است و فازهای سیال و جامد در محیط متخلخل در تعادل حرارتی می باشند. برای این تحلیل از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج حل عددی با نتایج پژوهش¬های پیشین مقایسه شده که انطباق خوبی را نشان می¬دهند. ترکیب نانوسیال و محیط متخلخل جهت بهبود انتقال حرارت اخیرا مورد استقبال محققین قرار گرفته است که بررسی انتقال حرارت نانوسیال در یک مجرا بیضوی پر شده با محیط متخلخل تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. در این بررسی اثر پارامترهای عدد رینولدز، ضریب تخلخل، عدد دارسی، کسرحجمی نانوسیال، قطر نانوذرات و ضریب منظری مجرا روی پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی بررسی گردیده است. نتایج بررسی اثر عدد رینولدز نشان داد که، افزایش عدد رینولدز تاثیری بر عدد ناسلت ندارد ولی ضریب اصطکاک سطح را کاهش می¬دهد. نتایج بررسی اثر کسرحجمی نانوسیال و اثر قطر نانوذرات نشان داد که افزایش کسرحجمی و کاهش قطر نانوذرات عدد ناسلت را افزایش می¬دهد ولی تاثیری بر ضریب اصطکاک سطح ندارد به طوری که استفاده از نانوسیال با کسرحجمی 0/06 نسبت به سیال پایه، عدد ناسلت را 3/48% افزایش می¬دهد و کاهش قطر نانودرات از 100 نانومتر به 20 نانومتر عدد ناسلت را 13/2% افزایش می¬دهد. نتایج بررسی اثر تغییر ضریب تخلخل و عدد دارسی نشان داد که کاهش ضریب تخلخل و کاهش عدد دارسی، ضریب اصطکاک سطح، عدد ناسلت و افت فشار را افزایش می¬دهد، به طوری که با کاهش ضریب تخلخل تا 0/8نسبت به مجرای بدون محیط متخلخل عدد ناسلت 13/94 برابر و افت فشار 14/27 برابر می¬گردد و با کاهش عدد دارسی از 0/1 به 0/00001 عدد ناسلت 17/0 برابر و افت فشار 320 برابر می¬گردد. نتایج بررسی اثر ضریب منظری مجرا نشان داد که با افزایش ضریب منظری، عدد ناسلت، افزایش می¬یابد و ضریب اصطکاک سطح بدون تغییر باقی می¬ماند.

در این پژوهش بهینه¬سازی عملکرد کمپرسور گریز از مرکز یک توربوشارژر با استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم مقایسه¬ای و جستجو انجام می¬شود. یکی از مزیت¬های شبکه عصبی این است که بدون استفاده از نرم-افزارها و کارهای آزمایشگاهی سخت که بسیار زمان¬بر و هزینه¬بر هستند می¬تواند با استفاده از شبیه¬سازی کردن سیستم مورد¬¬نظر داده¬های جدید بدست آورد. از همین رو در کار حاضر برای آموزش شبکه جهت شبیه-سازی کمپرسور گریز از مرکز از داده¬های بدست آمده از پژوهش¬ قبل برای شبیه¬سازی کمپرسور و تولید داده-های جدید استفاده شده است، برای این منظور نتایج بر حسب ورودی¬ها و خروجی¬های شبکه عصبی ارائه شده است، در واقع مبنای خروجی¬های بدست آمده از شبکه عصبی طراحی شده همان ورودی¬های ارائه شده به آن با استفاده از داده¬های پژوهش¬ قبل می¬باشد. ورودی¬های شبکه عصبی عبارتند از زاویه ورودی در ریشه، زاویه ورودی در شرود، زاویه خروجی پره و دبی جرمی و خروجی شبکه که بهینه¬سازی بر روی آنها انجام می¬شود، عبارتند از بازده¬ی آیزنتروپیک و نسبت تراکم که باید حداکثر گردند. نتایج به دست آمده در سه حالت می-باشد، که در حالت اول بهینه¬سازی بر روی بازده آیزنتروپیک و در حالت دوم بهینه¬سازی بر روی نسبت¬تراکم و در حالت سوم به صورت همزمان بهینه¬سازی بر روی بازده¬ی آیزنتروپیک و نسبت¬تراکم انجام می¬شود. در حالتی که بهینه¬سازی به صورت تکی انجام شد بازده¬ی آیزنتروپیک به مقدار 3/7653درصد و نسبت تراکم به مقدار 0/0538 درصد نسبت به داده¬های مرجع افزایش یافت، در زمانی که به صورت همزمان بهینه¬سازی انجام شد، بازده¬ی آیزنتروپیک به مقدار 2/6981درصد و نسبت تراکم به مقدار 0/0511 درصد نسبت به داده¬های مرجع افزایش یافت.

در این پایان نامه به بهینه سازی پره توربین بادی محور افقی، برای شرایط جغرافیایی ایران، با هدف بهینه نمودن گشتاور و توان خروجی پره توربین بادی در سه توربین متفاوت ¬پرداخته شده است. سرعت باد 7 برای فرایند طراحی و بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نوع ایرفویل و زاویه حمله، به عنوان متغیر¬های بهینه¬سازی در نظر گرفته شده است. این در حالی است که سرعت باد، سرعت دورانی توربین، شعاع پره و طول وتر در هر مقطع پره و همچنین زاویه نسبی باد در هر مقطع در فرآیند بهینه¬سازی ثابت در نظر گرفته می¬شود. در ابتدا به منظور ورود به مسئله بهینه سازی، طراحی اولیه¬ی مناسب برای هر یک از توربین¬ها ارایه شده است. این طراحی¬ها با توجه به یک ایرفویل ثابت صورت گرفته است. در مرحله بعد براساس اطلاعات آزمایشگاهی منتشر شده درباره¬ی ایرفویل¬های گوناگون، ایرفویل¬های مناسب برای استفاده در توربین¬های بادی از این منابع استخراج شده و با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی این ایرفویل¬ها، فرآیند بهینه¬سازی انجام شده است. در فرآیند بهینه سازی سه مقطع شامل ریشه، وسط و نوک در طول پره در نظر گرفته شده است. با بهره¬گیری از الگوریتم ژنتیک در فرآیند بهینه سازی، بهترین ایرفویل¬ها با بهترین زاویه¬های حمله برای سه مقطع انتخاب شده، سپس گشتاور و توان خروجی بهینه به دست آمده است. نتایج نهایی می دهد بهره¬گیری از این روش بهینه سازی، توان خروجی پره را نسبت به طراحی اولیه تا 1/11 % افزایش می¬دهد و موجب رسیدن ضریب توان به 52 % می¬شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.