اکسرژی موضوع تقریباً جدیدی است که اخیراً در کتابهای ترمودینامیک پیشرفته جای خود را باز کرده است. تحلیل اکسرژی بر پایه قانون دوم ترمودینامیک بنا شده است که فرآیندها وعملکرد سیستمها را مورد بررسی قرار می دهد.در این آنالیز بازده قانون دوم مطرح می شود که کارکرد یک سیستم یا سیکل را واقعی تر نشان می دهد. علاوه براین، عوامل بازگشت ناپذیری که منجربه نابودی اکسرژی،و کاهش بازده شده شناخته می شوند، در نتیجه راهکارهای کاهش نابودی اکسرژی یا بازگشت ناپذیری برای بهینه سازی تاسیسات مهندسی، مشخص خواهند شد.در این تحقیق سیکل نیروگاه پالایشگاه اصفهان با ظرفیت mw80 مورد بحث قرار گرفته است.که به وسیله برنامه کامپیوتری نوشته شده در نرم افزار ees ، به تحلیل سیکل پرداخته و با استفاده از بالانس جرمی اجزای سیکل و معادلات قانون اول و دوم ترمودینامیک هر یک از آنها، بازده و بازگشت ناپذیری و اتلافات اکسرژی هریک از اجزای سیکل بدست آورده شد است.که بر اساس آنالیز صورت گرفته بازده انرژی سیکل نیروگاه برابربا %25/78 و بازده اکسرژی %25/08 محاسبه شده است. و بازده انرژی بویلر برابر%78/7بازده اکسرژی آن برابر %32/3 ، همچنین نتایج حاصل ازآنالیز اجزای سیکل ،بویلر را مهمترین عامل نابودی اکسرژی معرفی می کند.که %60/9کل اتلافات اکسرژی سیکل را، به خود اختصاص می دهد. ازاین مقدار %35/16 ناشی از اتلافات احتراق و %25/19 ناشی از انتقال حرارت است. اتلافات اکسرژی ناشی از توربین برابر %3/65 کل سیکل و کندانسور %2/02 می باشد.همچنین نتایجی را بر پایه تغییر برخی پارامترها، جهت بهینه سازی وافزایش بازده سیکل اعم از افزایش فشار و دمای بویلر ،کاهش فشار خروجی توربین، استفاده از صرفه جوگر جهت افزایش دمای ورودی بویلر و اثرآن،کاهش مقدار هوای اضافی احتراق و اثر رطوبت نسبی هوا در احتراق،تاثیر تغییر بار بر روی راندمان بویلرها وتوربینها و همچنین محاسبه تغییر تحلیلهای اکسرژی در اثر تغییر دمای مبنای سیکل انجام شده است.

با توجه به موقعیت جغرافیایی کشورمان ایران که یکی ازکشورهایی است که از تابش نور خورشید با قدرت و توان مطلوب برخوردار می باشد؛ از مناطق بسیار مستعد برای بهره گیری از انرژی خورشیدی است. با توجه به ذخایر محدود انرژی فسیلی و افزایش سطح مصرف انرژی لزوم توجه به انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشید امری بدیهی است. در تحقیق حاضر کارایی و عملکرد نیروگاه خورشیدی در ابعاد و شرایط محیطی متفاوت به تفصیل بررسی شده و نتایج مربوطه در هر قسمت ارائه گردیده است. بدین منظور جریان مغشوش در نظر گرفته شده و معادلات پیچیده ناویر استوکس با متوسط گیری رینولدز(rans) همراه با معادلاتk-? شامل مدل توربین ساده و فرضیات جریان پایدار و فرضیه بوزینسک برای مدل کردن چگالی در مدل سه بعدی نیروگاه با استفاده از نرم افزار تجاری fluent حل شده اند. تاثیر تشعشع خورشید با توجه به موقعیت جغرافیایی و زمان شبیه سازی اعمال شده است. با توجه به تقارن و برای کاهش حجم محاسباتی معادلات برای پنج درجه از نیروگاه حل شده اند. علی رغم این ساده سازی ها حجم محاسباتی برای حالت غیر دائم خیلی بالا و با کامپیوتر های معمولی تقریبا غیر ممکن می باشد. ولی با استفاده از تحلیل حالت دائم نیز می توان به نتایج قابل قبولی در خصوص عملکرد نیروگاه دست یافت. با توجه به نتایج حاصل از تحلیل های نیروگاه با ابعاد مختلف در می یابیم: 1- با افزایش ارتفاع دودکش، دمای روی سطح و اعماق زمین، خروجی کلکتور، مقطع توربین و خروجی دودکش کاهش می یابد. 2- با افزایش قطر کلکتور دما روی سطح و اعماق زمین، خروجی کلکتور، مقطع توربین و خروجی دودکش (نیروگاه) افزایش یافته و بیشترین مقدار را نسبت حالات دیگر به خود اختصاص می دهد. 3- در حالتی که ارتفاع دودکش کاهش یابد، دما روی سطح و اعماق زمین کاهش یافته و کمترین مقدار را نسبت به حالات دیگر به خود اختصاص می دهد. در این حالت دما در خروجی کلکتور، مقطع توربین و خروجی دودکش نیز نسبت به حالت مرجع کاهش می یابد. 4- در حالتی که قطر کلکتور کاهش می یابد، دمای سطح و اعماق زمین نسبت به حالت مرجع کاهش می یابد. دما در مقاطع خروجی کلکتور، مقطع توربین و خروجی نیروگاه (خروجی دودکش) نیز کاهش یافته و کمترین مقدار را نسبت به حالات دیگر به خود اختصاص می دهند. 5- دما در ورودی کلکتور در تمام حالات ابعادی بررسی شده مقداری تقریبا برابر دارد. 6- با افزایش ارتفاع دودکش سرعت در ورودی نیروگاه (ورودی کلکتور)، خروجی کلکتور، خروجی نیروگاه (خروجی دودکش) و دبی جرمی در مقطع توربین افزایش می یابند. 7- با افزایش قطر کلکتور، سرعت در ورودی نیروگاه (ورودی کلکتور) نسبت به حالت مرجع کاهش اما سرعت در مقاطع خروجی کلکتور، خروجی نیروگاه( خروجی دودکش) و دبی جرمی در مقطع توربین افزایش می یابند و نسبت به سایر حالات ابعادی مورد بررسی ماکزیمم مقدار خود را به دست می آورند. 8- با کاهش ارتفاع دودکش، سرعت در خروجی کلکتور، خروجی نیروگاه (خروجی دودکش) و دبی جرمی در مقطع توربین کاهش یافته و نسبت به سایر حالات ابعادی کمترین مقدار را به خود اختصاص می دهند. سرعت در ورودی کلکتور نیز در این حالت نسبت به حالت مرجع کاهش می یابد. 9- با کاهش قطر کلکتور مقادیر سرعت و دبی جرمی نسبت به حالت مرجع کاهش می یابند اما از مقادیر متناظر خود در نیروگاه با دودکش کوتاه بالاترند. 10- افت فشار در مقطع توربین با افزایش ازتفاع کلکتور نسبت به حالت مرجع افزایش می یابد. این افزایش نسبت به حالتی که قطر کلکتور افزایش یابد بیشتر خواهد بود و با کاهش ارتفاع دودکش به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در حالتی که قطر کلکتور کاهش یافته باشد نیز مقدار افت فشار نسبت به حالت مرجع کمتر است اما از حالتی که از دودکش کوتاه استفاده شده باشد بیشتر خواهد بود. 11- میزان قدرت الکتریکی تولیدی در حالتی که قطر کلکتور افزایش یابد ماکزیمم مقدار و با دودکش کوتاه مینیمم مقدار را خواهد داشت. 12- بازدهی کلی نیروگاه ماکزیمم مقدار خود را با افزایش ارتفاع دودکش و کمترین مقدار خود را با کاهش ارتفاع دودکش پیدا خواهد نمود با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی نیروگاه در ماه های مختلف سال در می یابیم: 1- مقادیر دمای روی سطح و اعماق زمین، در ورودی نیروگاه (ورودی کلکتور)، خروجی کلکتور و خروجی نیروگاه در شش ماه اول سال بالاتر است تا در فاصله مرداد تا شهریور به ماکزیمم خود می رسد و بعد کاهش می یابد و کمترین مقدار را در فاصله آبان تا آذر خواهد داشت و بعد دوباره روند صعودی پیدا می کند. 2- روند تغییرات سرعت در خروجی کلکتور و دودکش همچنین دبی جرمی در مقطع توربین به گونه ای است که در شش ماه اول سال مقادیر مذکور بالاتر است طوری که در فاصله مرداد تا شهریور به ماکزیمم خود می رسد و بعد کاهش می یابد و کمترین مقدار را در فاصله آبان تا آذر خواهد داشت و بعد دوباره روند صعودی پیدا می کند. 3- قدرت تولیدی و بازدهی کلی نیز در شش ماه اول سال روند افزایشی دارند که در فاصله تیر تا مرداد به ماکزیمم مقدار خود می رسند؛ و بعد کاهش می یابند و کمترین مقدار را در فاصله آبان تا آذر خواهند داشت و بعد دوباره روند صعودی پیدا می کنند.

چکیده حق تعالی را سپاس که هر چه داریم از اوست و آنچه نداریم دست طلب روانه به سوی اوست. نانو تکنولوژی فن آوری ساخت و پردازش مواد در مقیاس نانو ( ) می باشد. در این مقیاس خواص مواد و کارکرد آنها بسیار متفاوت است. عده ای معتقدند دلیل عمده این مسئله زیاد بودن نسبت سطح به حجم در این مقیاس است. به هر حال پیشرفت های سریع این علم در عصر حاضر غیر قابل انکار است. دانشمندان بر این باورند که آینده از آن نانو تکنولوژی است. لباس های هوشمند، ابر رایانه ها، اسمبلر ها و عمر نامحدود. این ها آرزوهایی است که بشر امروز دوست دارد از طریق این علم به آنها جامه عمل بپوشاند. فروسیال ها یکی از انواع پرکاربرد نانوسیال ها هستند. فروسیال یا همان مایع مغناطیسی همان طور که از نامش بر می آید، سیالی با خاصیت مغناطیسی بوده بدین معنی که با قرار گرفتن در میدان مغناطیسی جذب این میدان شده و با آن حرکت می کند. هنگامی که یک آهنربا به فروسیال نزدیک شود، مایع خطوط میدان مغناطیسی را در فضا می سازد و به صورت سوزن سوزن در می آید. در این پروژه در فصل نخست مقدمه ای در باره ی چگونگی فروسیال ها ارائه شده است و در فصل دوم مروری بر کارهای گذشتگان درباره ی حل مشخصات مکانیکی فروسیال ها ارائه شده است. فصل سوم به بررسی شیوه های حل جریان فروسیال ها به روش عددی می پردازد و در فصل چهارم توضیحاتی درباره ی دستگاه های اندازه گیری و نتایج حاصله از تست های آزمایشگاهی ارائه شده است. در فصل پنجم جریان فروسیال با اعمال میدان مغناطیسی برای حالت های زیر حل شده است: 1. حالت پوازیه (عبور سیال از بین دو صفحه موازی) 2. حالت پوازیه با جابجایی میدان در راستای x 3. حالت پوازیه با جابجایی میدان در راستای y 4. حالت کوئت پوازیه (عبور سیال از بین دو صفحه موازی و صفحه ی بالا متحرک) 5. حل حالت گذرا برای جریان پوازیه 6. حل حالت گذرا برای جریان کوئت – پوازیه 7. حل حالت کوئت - پوازیه و پوازیه برای سیال های مختلف در فصل 6 نتیجه گیری کلی و پیشنهادات برای ادامه ی حل ارائه شده است. با امید به اینکه پروژه ی انجام شده راه گشا باشد.ان شاء ا... .

در این تحقیق، مدلسازی عددی جریان جابجایی طبیعی آرام دو بعدی در یک اتاق با وجود دیوار ترومبی در حالت دائم و غیردائم بیان شده است. سقف و کف عایق می باشند و دیوار سمت راست اتاق با محیط بیرون انتقال حرارت از نوع جابجایی آزاد دارد و دیوار سمت چپ که از جنس شیشه می باشد ، دما ثابت است. در اینجا حرارت خورشید از شیشه عبور کرده و در دیوار جذب شده (به صورت شار ثابت روی دیوار عمل می کند)، که این عمل باعث گرم شدن هوای بین دیوار و شیشه (کانال) شده و به علت اختلاف دمای مابین کانال و اتاق باعث شکل-گیری جریان به صورت جابجایی آزاد در اتاق می شود (عامل اصلی، کاهش جرم حجمی هوای گرم می باشد)، علاوه بر این حرارت از طریق هدایت از دیوار به اتاق منتقل می شود. معادلات حاکم، معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی می باشند که به صورت دو بعدی بیان می شوند و پس از بی بعد سازی به روش حجم محدود گسسته سازی شده و سپس به روش دائم و گذرا حل شده اند. به منظور کوپل نمودن معادلات سرعت و فشار از الگوریتم simpler استفاده شده است. تحقیق حاضر شامل بررسی عملکرد سیستم در حالت دائم و تاثیر پارامترهایی از قبیل نسبت هدایت حرارتی جامد به سیال، میزان شار حرارتی (تغییر عدد رایلی)، پهنای کانال، ارتفاع دریچه ها و ضخامت دیوار بر میدان جریان و انتقال حرارت می باشد. همچنین به نحوه عملکرد سیستم در حالت غیردائم و میزان انرژی ذخیره شده در دیوار و ضریب عملکرد سیستم پرداخته شده است. نتایج به دست آمده در قالب خطوط جریان، سرعت در مقاطع مختلف، دبی جرمی عبوری از دریچه ها و کانتورهای دما ارائه شده اند. در نهایت با بررسی پارامترهای مختلف، اندازه های بهینه سیستم به دست آمده و با مقایسه نتایج با نتایج حاصل از نرم افزار فلوئنت، درستی نتایج حاصل از کد نشان داده شده است.

در میان تمام وسایل تولیدکننده قدرت مکانیکی، توربین گاز از بسیاری جهات رضایت-بخش ترین است. عدم وجود عضوهای رفت وآمدی و مالشی، پایین بودن مصرف روغن جهت روغنکاری و بالا بودن قابلیت اعتماد از مزایای توربین گاز است. در تحقیق حاضر به تعیین مشخصات عملکردی یک واحد توربین گاز آزمایشگاهی در شرایط بهره برداری متنوع پرداخته شده است. نظر به قابلیت انعطاف دستگاه توربین گاز مورد بررسی، کم هزینه بودن انجام آزمایشات، پاسخ سریع دستگاه به تغییرات شرایط بهره برداری متنوع، این دستگاه می تواند در تخمین عملکرد یک دستگاه توربین گاز واقعی هنگامی که شرایط بهره برداری تغییر می کند، مورد استفاده قرار گیرد. در فصل اول مختصری در مورد تاریخچه، کاربرد و انواع توربین گاز بیان شده است. در فصل دوم مروری بر مطالعات گذشته صورت گرفته است. در این مطالعات تأثیر شرایط محیطی بر روی عملکرد توربین گاز بررسی شده است. بیشتر مطالعات انجام شده حالت شبیه سازی داشته یا برای توربین گاز در مقیاس بزرگ (که معمولا در دور ثابت کار می کنند) انجام شده است. فصل سوم به معرفی تجهیزات آزمایشگاهی پرداخته شده است که این تجهیزات شامل دستگاه توربین گاز آزمایشگاهی و دستگاه تهویه مطبوع آزمایشگاهی است. در فصل چهارم به بررسی عملکرد دستگاه توربین گاز آزمایشگاهی که قابلیت بهره برداری در دو حالت دو محوره و تک محوره را دارد، پرداخته شده است. در حالت بهره برداری دو محوره عملکرد تمامی اجزاء بجز توربین مولد گاز در نقطه طراحی بصورت بهینه بوده است و بعد از نقطه طراحی بازده تمامی اجزاء بجز توربین مولد گاز کاهش داشته است. در حالت بهره برداری دو محوره دستگاه توربین گاز توانسته در گستره وسیعی از سرعت توربین توانی بصورت بهینه کار کند. در حالت بهره-برداری تک محوره با افزایش سرعت توربین، بازده اجزاء سیکل، بازده دستگاه و توان الکتریکی خروجی روند افزایشی داشته اند. در فصل پنجم، تأثیر دمای هوای ورودی به دستگاه توربین گاز آزمایشگاهی بر عملکرد آن در دو حالت بهره برداری دو محوره و تک محوره بررسی شده است. تغییر دمای هوای ورودی به دستگاه توربین گاز آزمایشگاهی بوسیله یک دستگاه تهویه مطبوع انجام گرفته است. در هر دو حالت بهره برداری دو محوره و تک محوره با کاهش دمای هوای ورودی به دستگاه توربین گاز، نرخ جرمی هوای ورودی افزایش یافته است که این موجب افزایش توان الکتریکی خروجی و بازده توربین گاز شده است. مشاهده گردیده است که در دو حالت بهره برداری، سیکلی که دارای دمای ماکزیمم سیکل و نسبت فشار بیشتر بوده است، حساسیت کمتری نسبت به تغییر شرایط هوای ورودی داشته است. ملاحظه شده است که در حالت بهره برداری دو محوره با کاهش دمای هوای ورودی بازده تمامی اجزاء سیکل بجز توربین مولد گاز افزایش داشته اند.

روانکاری و استفاده از یاتاقان ها در صنایع پیشرفته امروزی نقش بسیار حساس و مهمی به خود اختصاص داده است. رشد روز افزون دانش بشری باعث توجه بسیاری از محققان علم روانکاری به بهبود یاتاقان های هیدرودینامیکی شده است. در سال های اخیر تحقیقات زیادی در زمینه یاتاقان ها انجام شده تا بتوان ظرفیت حمل بار آن ها را افزایش و ضریب اصطکاک را کاهش داد. بررسی ها حاکی از آن است که در یاتاقان های کشویی (موازی یا شیب دار) اگر یکی از صفحات یاتاقان ناهموار باشد، عملکرد هیدرودینامیکی آن بهبود می یابد و معمولاً این ناهمواری ها با ایجاد حفره یا برآمدگی های ریز روی سطوح یاتاقان ایجاد می شود. در بررسی حاضر نمونه یاتاقان کشویی که در تحقیقات گذشته به وسیله فرم دار کردن سطوح مورد بررسی قراگرفته است با ایجاد پاکت بر روی سطح شیب دار یاتاقان، مورد مطالعه قرار می گیرد تا تغییرات تحمل بار و نیروی اصطکاک بررسی شده و تأثیر تغییرات مکان و عمق پاکت بر عملکرد یاتاقان در ضریب همگرایی های مختلف آن تحلیل گردد. تاکنون در پژوهش ها سطوح با فرم های مختلف ریز مورد بررسی قرار گرفته اند ولی تأثیر شکل های بزرگ کمتر مورد توجه قرار داده شده اند. در تحقیقات گذشته فرم ها بر روی سطح بدون شیب یاتاقان کشویی بررسی شده اند ولی در این پژوهش تأثیر همزمان تغییر زوایه سطح شیب دار یاتاقان (ضریب همگرایی یاتاقان) که پاکتدار شده است و عرض و عمق پاکت بر عملکرد یاتاقان مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج پژوهش انجام شده نشان دهنده آن است که در ضریب همگرایی مختلف، اگر مکان و عمق پاکت در محدوده خاصی باشد می تواند تأثیر بسزایی بر بهبود عملکرد یاتاقان داشته باشد ولی به همین نسبت در صورت مناسب نبودن آنها، عملکرد یاتاقان بسیار کاهش می یابد. در مورد ضریب همگرایی یاتاقان نتایج حاکی از آن است که هر چقدر کمتر باشد تأثیر پاکت بر بهبود عملکرد یاتاقان افزایش می یابد. با توجه پیچیدگی مسائل هیدرودینامیکی برای تحلیل تأثیر عوامل مختلف بر عملکرد هیدرودینامیکی یاتاقان ها، معمولاً از روش های عددی استفاده می شود. محاسبات جهت تحلیل تأثیر تغییرات فرم سطح بر عملکرد یاتاقان به روش دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام شده است. در انتها با استفاده از شبکه های عصبی بهینه سازی عملکرد یاتاقان پاکتدار مزبور انجام گرفته تا بتوان با توجه به پیچیدگی محاسبات، با استفاده از سادگی و توانایی بالای روش شبکه های عصبی عملکرد یاتاقان های کشویی پاکتدار را تحلیل نمود و زمان اجرای تحلیل را کاهش داد.

چکیده جریان سیال غیر نیوتنی در داخل لوله های غیر هم مرکز یک مساله رایج در حفاری چاه های نفت و گاز می باشد. بعد از اینکه مته حفاری که غالباً به صورت غیر هم مرکز با چاه می باشد، شروع به عملیات حفاری نمود، گل های حاصل از حفاری که یک سیال غیر نیوتنی محسوب می شود از بین مته و قطر چاه خارج می شود. این پروسه را می توان با جریان سیال غیر نیوتنی در داخل لوله های غیر هم مرکز مدل نمود. این پژوهش به بررسی عددی جریان آرام سیال غیر نیوتنی بین دولوله غیر هم مرکز می پردازد. در این مطالعه اثر پارامترهای، توان پاور لا ، نسبت شعاعی و نسبت خروج از مرکزی در اعداد رینولدز 50، 100 و 250 روی جریان سیال مورد بررسی قرار می گیرد. جریان سیال به صورت یکنواخت وارد مجرا شده و پس از تبادل ممنتوم با دیواره های لوله ها، به صورت کاملا توسعه یافته از انتهای لوله خارج می شود. در مطالعه حاضر معادلات حاکم برای جریان سه بعدی با استفاده از روش گسسته سازی حجم محدود و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده اند. محاسبات با استفاده از روش گسسته پریستو برای فشار و کوییک برای سرعت ( مرتبه سوم) که برای سلول های شش وجهی مناسب هستند، انجام شد. مطالعات انجام شده نشان دهنده افزایش میزان افت فشار، ضریب اصطکاک و سرعت بیشینه با افزایش توان پاور لا، می باشد. همچنین افزایش عدد رینولدز پروفیل سرعت به صورت تخت تر در آمده و گرادیان سرعت بزرگتر در نزدیکی دیواره مشاهده می شود.

در این تحقیق، تهویه ی طبیعی در دودکش خورشیدی، در شرایط آب و هوایی شهر یزد، مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، جریان جابجایی طبیعی، در حالت دائم، به صورت آرام و دوبعدی، در دودکش خورشیدی با وجود جاذب حرارتی، به صورت تحلیلی و عددی شبیه سازی گردیده است. دودکش با دو هندسه ی متفاوت، که از نظر موقعیت قرارگیری دریچه ی خروجی با یکدیگر متفاوت هستند، مورد بررسی قرار گرفته است. هر یک از هندسه های فوق نیز، خود به دو صورت یک و دو ردیفه در نظر گرفته شده اند. میزان تشعشع دریافتی از خورشید، با استفاده از روابط تجربی، برای شهر یزد محاسبه شده و در ادامه مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا جریان به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته، سپس با استفاده از نتایج به دست آمده، شرایط مرزی برای حل عددی تعیین گشته، شبیه سازی عددی صورت می پذیرد. معادلات حاکم، معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی می باشند، که به صورت دوبعدی بیان می شوند و پس از بی بعدسازی به روش حجم محدود گسسته سازی شده و به صورت دائم حل می گردند. به منظور کوپل نمودن معادلات سرعت و فشار از الگوریتم simpler استفاده شده است. همچنین، حل عددی، با استفاده از روش حل شبه گذرا صورت پذیرفته است. تحقیق حاضر نشان می دهد که هندسه ی خروجی دودکش تاثیر بسزایی در عملکرد آن دارد. همچنین نتایج بیانگر آن است که بهترین انتخاب برای کاهش اتلاف حرات از دودکش خورشیدی، استفاده از شیشه دو لایه می باشد. علاوه بر این تعداد تعویض هوای اتاق در ساعت، در دودکش دو ردیفه با هندسه های مورد بررسی، حداقل 9/40 % و حداکثر 2/81 % نسبت به دودکش یک ردیفه افزایش می یابد. تحقیقات بیشتر نشان می دهند که اضافه کردن پره به جاذب حرارتی، با توجه به هندسه خروجی دودکش، می تواند تاثیرات متفاوتی بر عملکرد دودکش خورشیدی داشته باشد و تعداد تعویض هوا در ساعت را تا 16/14 %، در هندسه های مورد بررسی افزایش دهد. علاوه بر این، نتایج حاصل از بررسی دودکش در ساعات مختلف یک روز نیز، نشان می دهند که عملکرد دودکش خورشیدی در ساعاتی از روز که تشعشع خورشید بیشتر است، بهتر می باشد.

در این تحقیق به شبیه سازی عددی عملکرد یک کلکتور خورشیدی در حالت سه بعدی و گذرا پرداخته شده است. آنالیز عددی شامل شبیه سازی تشعشع خورشید از صبح تا بعداظهر بر روی کلکتور بوده و همچنین از مدل تشعشعی سطح به سطح dtrm استفاده شده است. انتقال حرارت جابجایی داخل سیال آب و هوا بصورت همزمان شبیه سازی شده است. برای بهینه سازی طراحی و برای افزایش انتقال حرارت به جریان آب، جریان داخل کلکتور، لوله های حاوی سیال عامل، مخزن ذخیره و مبدل حرارتی مدل شده اند. تبادل حرارت میان سطوح لوله و جاذب، سطح شیشه، دیواره ها، عایق و مخزن ذخیره بررسی شده و همچنین انتقال حرارت هدایتی میان لوله ها و جاذب در نظر گرفته شده اند. پس از حل عددی سه بعدی، توزیع دمای سیال خروجی بعنوان شاخص بازدهی کلکتور بدست آمده است. هدف از بهینه سازی، افزایش دمای سیال عامل داخل کلکتور می باشد. در این تحقیق با شبیه سازی سه بعدی عملکرد یک کلکتور، پارامترهایی که کارایی سیستم گرمایش خورشیدی را تحت تاثیر قرار می دهند، بررسی شده اند. از جمله میزان تاثیر آرایش لوله ها و جنس صفحه جاذب در افزایش انتقال حرارت مشخص شده و اینکه کدام آرایش بیشترین بازدهی را دارد. تاثیر زوایای مختلف قرارگیری کلکتور بر اساس عرض جغرافیایی، بر انتقال حرارت داخل کلکتور در نظر گرفته شده و با مدل سه بعدی عددی در شرایط آب و هوای خشک و کویری شهر یزد شبیه سازی شده است. همچنین تعیین سیال کارکرد مناسب و ارائه راهکارهایی برای کاهش افت گرمایی کلکتور از دیگر مسائل بررسی شده می باشد. در پایان نیز یک نمونه کامل سیستم گرمایش آب در مقیاس واقعی بصورت عددی شبیه سازی شده و مخازن دو جداره و کویلی در این سیستم با یکدیگر مقایسه شده اند. مشاهده گردید که تاثیر دوجداره کردن شیشه از سایر پارامترها بیشتر بوده و در مقایسه با شیشه تک جداره، سیال کارکرد با شیشه دوجداره، در مدت یک ساعت، 5 درجه افزایش دما داشته است. همچنین نتایج عددی با نمونه تجربی مقایسه شده و مشاهده گردید که نتایج مطابقت خوبی با یکدیگر دارند.

قسمت مهمی از مصرف انرژی در ساختمان ها برای سیستم گرمایش، سرمایش و تهویه است. انرژی های تجدیدپذیر منابع انرژی بسیار ضروری به حساب می آیند که می توانند برای گرمایش و سرمایش استفاده شوند. از جمله کاربرد های انرژی خورشیدی دودکش خورشیدی است. دودکش خورشیدی مکانیزمی برای بهره مندی مناسب از خورشید جهت تولید برق در کاربرد نیروگاهی و همچنین با شکلی متفاوت جهت ایجاد تهویه برای کاربرد غیرنیروگاهی است. در این تحقیق به بررسی دودکش خورشیدی غیر نیروگاهی برای تهویه یک ساختمان پرداخته ایم. در این پایان نامه هدف بررسی مدلی با دو دودکش خورشیدی به صورت غیر دائم و شبه دائم در طول یک روز و با استفاده از مدل های تشعشعی است. برای شبیه سازی عملکرد دودکش در طول روز از دو روش استفاده شده است. در روش اول هندسه های دو بعدی ایجاد گردید و شدت تشعشع با استفاده از روابط موجود روی سطوح محاسبه شدند و در نرم افزار فلوئنت اعمال شدند. در حالت دوم هندسه های سه بعدی ایجاد شده و تابش خورشید توسط مدل "بار خورشیدی" فلوئنت محاسبه شده و به جاذب ها اعمال شدند. سه نوع هندسه با دودکش هایی با زاویه 35، 45 و 55 درجه ایجاد شد و با هم مقایسه شده اند. اثرات پارامترهای مختلف بر دبی خروجی مثل جهت، زاویه و دمای محیط بیرون بر عملکرد دودکش بررسی شد. در این تحقیق علاوه بر اثر تابش خورشید روی سطوح، اثرات تشعشع سطوح با هم از دو روش dtrm و s2s مقایسه شدند و نشان داده شد که در شبیه سازی ها تشعشع بین سطوح نیز باید درنظر گرفته شود. نتایج نشان داد که دبی خروجی از دودکش 55 درجه از همه بیشتر است و همچنین تغییر دمای بیرون در طول روز اثر قابل توجهی بر دبی خروجی می گذارد و باید در شبیه سازی ها در نظر گرفته شود. مدل بار خورشیدی فلوئنت مدلی قوی برای تشخیص سایه سطوح روی همدیگر است و در صورتی که سطوح برای همدیگر سایه ایجاد نکنند نتایج شبیه سازی های روش دو بعدی و روش سه بعدی تقریباً یکسان خواهدبود. در این تحقیق برخلاف تحقیقات پیشینیان از دو دودکش استفاده شد که این عمل منجر به ایجاد دبی تقریباً دو برابر از خروجی شد.

در منابع مختلف به وفور به اهمیت مبدل ها در محیط رقابتی صنایع مختلف اشاره شده است. یکی از مبدل های پرکاربرد در صنعت به ویژه صنایع نفت وگاز، مبدل حرارتی صفحه ای است. امروزه به طور وسیع از این نوع مبدل ها با صفحات شورون در صنایع مختلف استفاده می‏شود. از آنجا که موج های روی صفحات شورون با ایجاد و تسریع جریان های گردابی باعث مغشوش شدن جریان، حتی در اعداد رینولدز پایین، می گردد؛ تأثیر زیادی بر ضریب اصطکاک و انتقال حرارت بین صفحات شورون می گذارد. اما استفاده موثر از مبدل های حرارتی صفحه ای در جریان تک فاز نیازمند اطلاعات طراحی و یا ابزار های پیش گویانه است. در این پایان نامه یک کانال مبدل حرارتی صفحه ای با صفحات شورون برای مطالعه ی تأثیر زاویه‏ی شورون و همچنین تأثیر دو موجی کردن صفحات شورون بر روی ضریب اصطکاک، به صورت سه بعدی در سایز واقعی مدل سازی شده است. به علاوه چهار کانال مبدل حرارتی صفحه ای با صفحات شورون برای مطالعه ی تأثیر زاویه‏ی شورون و همچنین تأثیر دو موجی کردن صفحات شورون بر روی انتقال حرارت، به صورت سه بعدی مدل سازی شده است. پارامترهای موثر ذکر شده در محدوده ی اعداد رینولدز (4000 تا 20000) برای سیال کاری نفت خام و آب بررسی شده است. به علاوه تغییر ماهیت جریان بین صفحات شورون با تغییر زاویه ی صفحات، مورد تحقیق قرار گرفته است. در کار حاضر حل عددی معادلات پیوستگی، اندازه حرکت و انرژی از طریق کد تجاری فلوئنت، به روش حجم محدود انجام شده است و پس از مطالعه ی مدل های اغتشاشی k-?، مناسب ترین مدل برای شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت بین صفحات شورون در نظر گرفته شده است. همچنین در هر بخش برای تأیید صحت نتایج به دست آمده از شبیه سازی، این نتایج با نتایج تجربی مقایسه شده است. این تحقیق نشان می دهد که با افزایش زاویه ی شورون و عدد رینولدز، ضریب اصطکاک کانال کاهش پیدا می کند و افزایش زاویه ی شورون و عدد رینولدز در کانال های مبدل حرارتی صفحه ای با زاویه های شورون 60 و 45 درجه باعث افزایش انتقال حرارت می گردد. همچنین ابتکار جالب دو موجی کردن صفحات شورون با زاویه‏ی 45 درجه موجب افزایش افت فشار و انتقال حرارت بررسی شده است و ثابت گردید که روابط تجربی موجود، علاوه بر سیال آب، برای سیال نفت خام نیز معتبر است. نهایتاً باید عنوان داشت که دینامیک سیالات محاسباتی توانایی شبیه سازی و تحلیل جریان در مبدل های حرارتی صفحه ای را دارا می باشد.

در آینده ای نزدیک ساخت نیروگاه های حرارتی خورشیدی، یک راهبرد مهم برای تامین انرژی از نقطه نظر سازگاری با محیط زیست و توسعه پایدار تلقی می شود. از این رو ارتقاء عملکرد حرارتی کلکتورهای سهموی در این نیروگاه ها، به یک ضرورت اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. یکی از موثرترین روش ها در ارتباط با افزایش بازدهی لوله جاذب کلکتور سهموی، قرار دادن پره ها و موانع مغشوش کننده جریان در درون لوله جاذب می باشد. این کار اگرچه با افت فشار در درون لوله جاذب همراه می باشد اما به مقدار قابل توجهی انتقال حرارت را در درون لوله جاذب افزایش می دهد. در این پایان نامه هدف، بررسی عملکرد حرارتی لوله جاذب کلکتور سهموی همراه با بافل هایی در درون آن به صورت حالت پایدار و برای شار تشعشع خورشیدی منطقه یزد می باشد. در این تحقیق شبیه سازی عددی به صورت سه بعدی با میدان جریان مغشوش به کمک نرم افزار فلوئنت انجام گردید. برای این منظور از سه نوع بافل استفاده گردید. نوع اول، استفاده از حلقه های متخلخل بود که در فواصل و اندازه های گوناگون مورد بررسی قرار گرفت. نوع دوم، ترکیبی از حلقه و دیسک های متخلخل بود و در نهایت نوع سوم شامل نیم حلقه های متخلخل بود که در نیمه پایینی لوله جاذب قرار داده شده بود. نتایج نشان داد که برای نوع حلقه های متخلخل اندازه 95/0=riو گام d5/1 و برای نوع حلقه و دیسک های متخلخل اندازه 55/0=diو گام 2d و برای نوع نیم حلقه های متخلخل اندازه 95/0=riو گام d5/1 حالت بهینه می باشند. در بررسی بافل های مختلف بکار رفته در لوله جاذب به این جمع بندی می رسیم که اگرچه بکارگیری بافل ها ارتقاء عملکرد حرارتی لوله جاذب را به دنبال دارد ولی از تبعات آن، افت فشار قابل توجه تحمیلی به سیستم می باشد که منجر به افزایش ضریب اصطکاک می شود و کار پمپ ورودی را افزایش می دهد.

با توجه به اینکه تولید برق توسط نیروگاههای حرارتی خورشیدی یکی از راه کارهای آینده خواهد بود، تلاشهای زیادی درجهت ابداع سیستم های جدید یا تغییردر روشهای پیشین انجام شده است .یکی ازسیستم هایی که چشم انداز بسیارخوبی از نظر تکنولوژی و اقتصادی برای آن پیش بینی می شود بهره گیری از کلکتورسهموی خطی و بهینه سازی آن می باشد. یکی از روش های بهینه سازی کلکتور سهموی خطی ، استفاده از هندسه های مخصوص و یا الحاق قطعات مختلفی درلوله درونی دریافت کننده کلکتور می باشد. چنانچه قطعات در داخل لوله کلکتور به گونه ای قرار بگیرند که میزان اغتشاش جریان را افزایش دهند، میزان اختلاط سیال بیشتر شده و از این طریق انتقال حرارت افزایش و بازده حرارتی کلکتور نیز افزایش می یابد. در این رساله قطعه ها به صورت دندانه ذوزنقه ای با ابعاد مختلف می باشد. تمرکز اصلی این رساله بهبود قابلیت کارایی حرارتی لوله دریافت کننده کلکتور سهموی ، توسط دندانه مولد اغتشاش می باشد. به همین منظور در فصل اول ، ابتدا کلیتی ازکلکتور سهموی خطی و کاربرد آن، تجهیزات، مزایا و پارامترهای موثر بر یک کلکتور سهموی خطی ،... ارائه شده است. فصل دوم به کارهای قبلی انجام شده در این زمینه و ارائه نتایج آنها پرداخته و در فصل سوم معادلات حاکم بر مسئله، مدل های توربلانسی وچگونگی مدلسازی، نزدیک دیواره بررسی شده است. در فصل چهارم به معرفی جزئیات هندسه لوله ، شرایط مرزی ورودی و خروجی و درفصل پنجم روش عددی مورد استفاده برای هندسه سه نوع لوله:1) لوله خالی ،2) لوله با دندانه ذوزنقه ای صلب،3) لوله با دندانه ذوزنقه ای متخلخل ارائه شده، و پارامتر های موثر در تخمین نتایج انتقال حرارت ، ساختار جریان ، مقایسه نتایج عددی درحالت سه بعدی با کار عددی و ساختار جریان و انتقال حرارت وکارایی لوله تحلیل شده است. که نتایج این رساله تطابق قابل قبولی با نتایج عددی [18]داشته است. با توجه به اینکه لوله با دندانه ذوزنقه ای متخلخل بین لوله های مزبور بهترین راندمان حرارتی را ارائه کرده است، لذا در فصل ششم در لوله با دندانه ذوزنقه ای متخلخل ، با تغییر ارتفاع دندانه ذوزنقه ای متخلخل و تحلیل کارایی حرارتی آن ، بهینه ارتفاع mm12بدست آمده است . دربخش بعدی ازهمین فصل باتغییر تعداد دندانه ذوزنقه ای متخلخل،کارایی حرارتی بررسی شده که دربین لوله ها ، لوله باتعداد 9 دندانه ، بهترین عملکرد حرارتی را نشان داده است . که در این رساله از نرم افزار فلوئنت برای حل عددی و مدلساز گمبیت برای ایجاد شبکه بندی هندسه لوله استفاده شده است . محدوده اعداد رینولدز در این تحقیق 40000 تا450000 و عدد پرانتل 7/0 می باشد.

چکیده گردآورنده های سهموی نوعی از گردآورنده ها می باشند که در آن سطحی که به آن حرارت منتقل می گردد کمتر از دیگر گردآورنده ها می باشد. بنابراین با پایین آمدن سطح دریافت کننده حرارت، اتلاف حرارتی نیز پایین می آید. در این بررسی یک دستگاه آبگرمکن خورشیدی سهموی مرکب هوشمند جهت استفاده خانگی، طراحی بهینه و ساخته شده و عملکرد حرارتی آن مورد بررسی قرار گرفته است. این آبگرمکن از 5 عدد گردآورنده سهموی، که در یک قاب قرار داده شده اند، و نیز شبکه های لوله موازی و سری، که در کانون گردآورنده ها قرار گرفته اند، ساخته شده است. به طوری که آب مصرفی از پایین شبکه لوله وارد می گردد و پس از گرم شدن تا دمای مورد نظر که توسط ترموستاتی که دمای آب خروجی را تنظیم می کند، شیر برقی باز می شود و آب گرم خارج می گردد. در این مطالعه عملکرد حرارتی آبگرمکن خورشیدی ساخته شده، به صورت تجربی و در دماهای مختلف آب خروجی و همچنین در ماه های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. و همچنین عملکرد دستگاه با دو نوع شبکه لوله جاذب سری و موازی، با سیستم ردیابی خورشید تک محوره و دو محوره مورد مطالعه قرار گرفته است. در انتها عملکرد دستگاه به عنوان یک آب شیرین کن خورشیدی، مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که با افزایش دادن دمای مورد نظر آب خروجی، بازده سیستم نیز کاهش می یابد. همچنین بازده سیستم در ردیابی دو محوره در حدود 5 درصد، بیشتر از ردیابی تک محوره و با شبکه لوله سری، در حدود 3 درصد، بیشتر از شبکه لوله جاذب موازی می باشد. این دستگاه به عنوان یک آب شیرین کن خورشیدی در مقایسه با نمونه های دیگر، مقدار آب بیشتری در یک روز می تواند تصفیه کند.

افزایش نرخ انتقال حرارت چشمه های حرارتی یکی از ضرورت های بقا و پایداری بسیاری از قطعاتی است که گرما تولید می کنند. تاکنون در بیشتر حل های عددی برای حل راحت تر مسئله به بررسی جریان آرام برای افزایش نرخ انتقال حرارت پرداخته شده است. حال آنکه واقعیت غیر از این است و وجود عوامل خنک کننده ای نظیر فن و ... باعث مغشوش شدن جریان می شود. در این پژوهش عملکرد مدل های توربولانسی مختلف برای خنک کاری چشمه یا چشمه های حرارتی همراه با انتقال حرارت ترکیبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام این امر معادلات متوسط گیری شده برای جریان تراکم ناپذیر و آشفته در حالت دایم برای چهار مدل توربولانسی در محفظه ای سه بعدی حل شده اند. برای محاسبات از نرم افزار فلوئنت 6.3.26 بهره گرفته شده است. در این پژوهش نتایج حاصل از حل عددی با داده های تجربی موجود در منابع علمی معتبر مقایسه شد. بررسی ها نشان داد که مدل rng k-? نسبت به دیگر مدل های بررسی شده عملکرد مطلوب تری دارد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر عدد پرانتل بر روی مقدار عدد ناسلت برای رینولدز های مختلف، تأثیر قدرت چشمه ی حرارتی بر روی متوسط دمای چشمه ی حرارتی، تأثیر اندازه ی چشمه ی حرارتی بر انتقال حرارت چشمه، تأثیر تعداد چشمه ی حرارتی بر روی نرخ انتقال حرارت و تاثیر سرعت های ورودی غیریکنواخت خطی و سهموی بر نرخ انتقال حرارت می باشد. در پایان به تاثیر سرعت ورودی متغییر با زمان بر نرخ انتقال حرارت پرداخته شده است.

در سال های اخیر استفاده از انرژی خورشید به دلیل امکان دسترسی بالا و انتشار آلاینده اندک، رشد قابل ملاحظه ای داشته است. فتوولتائیک یکی از موارد کاربرد انرژی خورشید برای تولید برق می-باشد. در سیستم های فتوولتائیک، نور خورشید مستقیماً توسط سلول های فتوولتائیکی به برق تبدیل می شود. نیروگاه های فتوولتائیک به دو صورت عمده متصل به شبکه و مستقل از شبکه موجودند. تفاوت اصلی این دو نوع نیروگاه در این است که نیروگاه متصل به شبکه نیازی به باتری برای ذخیره-سازی برق تولیدی ندارد. نیروگاه فتوولتائیک یزد از نوع متصل به شبکه بوده که از 84 پنل 240 واتی از جنس سیلیکن چندکریستالی تشکیل شده است و در مجموع ظرفیت تولید توان 20 کیلووات را دارد. توانی که پنل ها تولید می کنند توسط یک اینورتر با بازده 98 درصد، به برق ac مورد نیاز شبکه تبدیل می گردد. در این پژوهش، ابتدا داده های مربوط به عملکرد این نیروگاه در طول یک سال تحلیل شده، سپس با استفاده از نرم افزار pvsyst حالات مختلف عملکرد نیروگاه شبیه سازی گردیده و در انتها این نیروگاه از نظر اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده که نیروگاه در طول یک سال 85/35 مگاوات ساعت برق به شبکه تزریق کرده است. همچنین نشان داده شده که افزایش دمای پنل، گرد و خاک، سایه و اتلاف زاویه ای موجب کاهش بازده سیستم می گردند. بررسی اقتصادی نیروگاه نشان داده که احداث این نیروگاه برای دانشگاه مقرون به صرفه نبوده ولی با در نظر گرفتن هزینه بیشتری که دولت برای تولید برق متحمل می شود، زمان بازگشت سرمایه از دیدگاه دولت 9/11سال محاسبه گردیده است.

ریزش مو یکی از شایع¬ترین عوارض جانبی شیمی درمانی در درمان سرطان¬ها می¬باشد. با سرد کردن پوست سر میزان داروهای رسیده به بافت زنده مو و همچنین جذب دارو توسط این بافت¬ها کاهش یافته و از ریزش مو جلوگیری می¬شود. در این مطالعه، مدلی سه بعدی از سر انسان ارائه شده است که با در نظر گرفتن تغییرات شدت جریان خون با دما در طول فرآیند سرمایش، به بررسی انتقال حرارت آن می¬پردازد. در این مدل با محاسبه میزان گرمای تولید شده از سوخت و ساز درون سلولی، گرمای انتقال یافته به بافت¬های سر توسط سیستم گردش خون و انتقال حرارت جابجایی اجباری بین سر وکلاهک سرد کننده، توزیع دمای داخلی سر و میزان خنک کاری به دست آمده است. در این پژوهش از مدل واقعی سر انسان استفاده شده که در آن ضخامت و جنس لایه¬های مختلف در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می¬دهد که دمای پوست سر هنگامی که دما و دبی مبرد به ترتیب ?0 و kg/s 04/0 است، در مدت زمان 50 دقیقه سرمایش از ? 3/34 به ? 68/9 رسیده و لذا شدت جریان خون تا %12 نسبت به مقدار طبیعی آن کاهش یافته است.

این پایان نامه بصورت گذرا و سه بعدی عملکرد گردآورنده سهموی جدید را توسط قوانین اول و دوم ترمودینامیک بررسی می کند. گردآورنده از یک ورق بازتاب کننده اشعه خورشید که به حالت سهموی است تشکیل شده است و اشعه خورشید را به نقطه کانونی سهمی که لوله جاذب حاوی آب در آنجا قرارا دارد هدایت می کند. دهانه گردآورنده به وسیله شیشه پوشیده شده است و لوله جاذب نیز در فضای بین شیشه و گردآورنده قرار دارد تا از انتقال حرارات جابجایی نیز برای گرم کردن لوله جاذب استفاده شود. از مدلسازی یک شیر برقی و سنسور حرارتی نیز برای کنترل دمای آب خروجی استفاده شده است. کل سیستم بر روی پایه ای فرض شده که کار هدایت گردآورنده به سوی خورشید را در حالات تک محوره و دو محوره بر عهده دارد. در حالت تک محوره گردآورنده و لوله جاذب در حالت 45 درجه نسبت به جهت شمال قرار دارد و با حرکت شرق به غرب خورشید را دنبال می کند. حل مسئله از روش حجم محدود صورت گرفته و انتقال حرارت های تابشی و جابجایی و هدایتی در گردآورنده و با محیط در نظر گرفته شده است. نتایج مربوط به حجم آب خروجی و بازدهی سیستم در دماهای مختلف و در حالت اتصال لوله های موازی و سری و هدایت گردآورنده تک محوره و دو محوره با داده های تجربی اعتبار سنجی شده است. نتایج نشان می دهد? با افزایش تعداد سنسورهای دمایی در طول لوله جاذب مشکلات کنترلی سیستم حل شده و سبب افزایش 9% بازده می شود. بازده حالت هدایت دو محوره 4-10% بیشتر از حالت هدایت تک محوره می باشد. بازده حالت اتصال موازی کلکتورها از بازده حالت اتصال سری کلکتور ها بیشتر است و هر چه دمای آب خروجی افزایش پیدا کند بازده نیز کاهش می یابد.

اهمیت نقش فرآیندهای مختلف همواره در زندگی ما و بسیاری از کاربردهای علمی مشاهده می شود . تقریباً تمام روش های های جریان سیال و انتقال حرارت به عنوان فرآیندهای اصلی می باشند .در میان پدیده های دوفازی ، فرآیند انجماد به دلیل اینکه در محدوده وسیعی از فرآیندهای صنعتی همانند فرآوری فلزات ، سرمایش غذا ، فرآیندهای ریخته گری ، مهندسی محیط زیست ، تجمع یخ در بالهای هواپیما ، ذوب برف و یخبندان زمین ، سرمایش زمین ، افزایش حجم خاک حاصل از یخبندان ، یخ زدگی سازه های دریایی و هوایی ، خطوط انتقال سیال و سیستم های ذخیره انرژی ، ساخت شیشه و مواد بلوری و همچنین تغییر فاز مواد سیستم های نگهداری که از پارافین ها ، نمک ها یا اسیدهای چرب استفاده می شود به دلیل گرمای نهان آنها کاربرد دارد ، از اهمیت فراوانی برخوردار شده است . در تحقیق حاضر به بررسی فرآیند انجماد در محفظه حاوی چاه حرارتی فین دار به صورت غیردائم بانرم افزار فلونت می پردازد . هندسه مورد مطالعه دارای یک ورودی و خروجی می باشد که سیال آب با دمای بیشتر از نقطه انجماد وارد محفظه شده و توسط چاه حرارتی موجود در محفظه که دمایی کمتر از نقطه انجماد آب دارد سرد شده و یخ می زند . در این تحقیق برای شبیه سازی جریان سیال در حال انجماد با به کارگیری روش آنتالپی – تخلخل برای پیش بینی مرز مشترک مایع / جامد که توانایی تشخیص محل انجماد را در هر لحظه دارد توسعه داده شده است . روش به کار رفته یک روش ضمنی است که فشار به عنوان متغیر اصلی می باشد . در روال فوق معادلات ناویر – استوکس با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند . به منظور کوپل کردن معادلات سرعت و فشار از الگوریتم سیمپلر استفاده شده و دستگاه معادلات جبری بدست آمده با گسسته سازی حل می گردد . در این تحقیق تأثیر ؛ 1) وجود فین برای چاه حرارتی 2) تغییر طول فین چاه حرارتی 3) تغییر سرعت ورودی سیال 4) تغییر دمای ورودی سیال 5 ) تغییر دمای چاه حرارتی 6) تغییر موقعیت چاه حرارتی 7) تغییر نسبت منظری چاه حرارتی 8) تغییر زاویه چاه حرارتی با افق ،برجریان و انتقال حرارت درون محفظه ، بررسی گردیده و نتایج آن در قالب خطوط جریان ، خطوط همدما ، میزان یخ زدگی سیال ، توزیع دما و سرعت سیال گزارش شده است . از دیگر نتایج بدست آمده در این پژوهش ارائه روابطی برای محاسبه و پیش بینی میزان یخ زدگی سیال درون محفظه با گذشت زمان می باشد . در این تحقیق مشخص شد وجود فین و افزایش طول فین باعث افزایش میزان یخ زدگی می شود . افزایش سرعت ، دمای ورودی سیال و دمای چاه حرارتی باعث کاهش یخ زدگی سیال می شوند . بهترین موقعیت برای استقرار چاه حرارتی در محفظه از لحاظ دارا بودن کمترین یخ زدگی گوشه سمت راست و پایین محفظه ( نزدیک دهانه خروجی ) و برای بیشترین یخ زدگی در وسط – مرکز محفظه می باشد . همچنین دربررسی تأثیر تغییر زاویه چاه حرارتی مشخص شد بیشترین میزان یخ زدگی در زاویه چاه حرارتی با افق رخ می دهد .

در این پژوهش، فرایند انتقال حرارت و انجماد مذاب در یک قالب کله قندی که به روش ثقلی ریخته گری شده است، شبیه¬سازی شده و تاثیر عایق کاری حفاظتی قاعده باز پایین قالب، که محل تماس مذاب با بیس زیرین است، بر روند انتقال حرارت و انجماد مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، کلیه روشهای انتقال حرارت از مذاب به سمت بیرون قالب و محیط اطراف شناسایی شده و سپس شرایط مرزی برای کلیه سطوح قالب، مذاب، بیس زیرین و مواد نسوز عایق و مابین آنها بر اساس شرایط مساله تعیین و پارامترهای مربوط به هرکدام تعیین گردیده و کلیه خواص فیزیکی مواد نیز از مراجع مربوطه استخراج شده است. مدل¬سازی و مش¬بندی هندسه مساله در نرم افزار گم¬بیت انجام شده و سپس وارد نرم افزار فلوئنت شده و پس از اعمال شرایط مرزی و تنظیم پارامترهای لازم، مساله در دو حالت حل شده و نتایج حاصل استخراج گردیده است. حالت اول، بدون وجود عایق در قاعده قالب، یعنی حالتی که مذاب در قسمت پایین با بیس زیرین در تماس مستقیم می باشد و در حالت دوم یک لایه عایق نسوز با مساحتی برابر قاعده قالب بین مذاب و بیس حائل شده است. پس از حل مساله در دو حالت مذکور، نتایج مربوط به شار حرارتی سطوح مختلف هندسه و تفاوت فرایندهای انجماد، مورد تحلیل قرار گرفته و مشخص شده است که دفع حرارت از مجموعه قالب و بیس، تقریبا 75 درصد از طریق تشعشع و 25 درصد از طریق جایجایی طبیعی صورت می¬¬- گیرد. همچنین سهم دفع حرارت از طریق بیس تنها 5 درصد می باشد که عایق کاری قاعده قالب این سهم را به 4 درصد کاهش داده و با جبران کاهش انتقال حرارت از بیس، توسط افزایش انتقال حرارت از دیواره ها، در زمان کلی انجماد تغییری ایجاد نمی گردد. بنابراین با توجه به سهم پایین بیس در دفع حرارت و تغییر ناچیز در این سهم بر اثر عایق کاری قاعده قالب و بر اساس تصاویر شبیه سازی که روند پیشرفت جبهه انجماد را نشان می¬دهد، این نتیجه حاصل می شود که عایق کاری قاعده قالب تاثیر نامطلوبی بر انتقال حرارت و انجماد جهت¬دار مذاب نداشته و بنابراین روشی مناسب برای حفاظت از بیس در برابر تنشهای حرارتی می باشد.

یکی از راه¬های مرسوم در بهبود انتقال حرارت جابجایی از سطوح جامد، تبدیل رژیم جریان آرام به مغشوش می¬باشد. بدلیل تمرکز انتقال حرارت، مومنتوم و جرم، جت¬های برخوردکننده بطور گسترده در فرآیندهای حرارت¬دهی، خنک¬کاری، خشک کردن تولیدات کاغذ، پارچه، شیشه و همچنین بازپخت ورق¬های فلزی، خنک¬کاری پره¬های توربین و دیواره خارجی محفظه احتراق و قطعات الکتریکی، فیلترهای هوا و ... مورد استفاده قرار می¬گیرد. بنابراین پیش-بینی صحیح ساختار جریان و برآورد انتقال حرارت در این نوع جریان¬ها از اهمیت ویژه¬ای در بسیاری از کاربردهای صنعتی دارا می¬باشد. تاکنون در بیشتر حل¬های عددی به بررسی جت پایا برای افزایش نرخ انتقال حرارت پرداخته شده است. یکی از جدیدترین روش¬های ارائه شده برای افزایش نرخ انتقال حرارت استفاده از جت نوسانی است. در تحقیق حاضر، ابتدا شبیه¬سازی عددی جت پالسی محدودشونده برخوردی به صفحه تخت با استفاده از مدل توربولانسی مورد مطالعه قرار گرفته شده¬است. بدین منظور دو نوع ورودی پالس سینوسی و پالس مربعی برای اعداد مختلف رینولدز،فواصل نازل تا صفحه برخورد، دامنه و فرکانس¬های مختلف مورد بررسی قرار گرفته¬اند. نتایج، افزایش چشمگیر انتقال حرارت در حالت ورودی پالس مربعی نسبت به سینوسی را نشان دادند. در قسمت بعدی تحقیق، شبیه¬سازی عددی جت پایا و پالسی غیرمحدود برخوردکننده به صفحه مقعر انجام شده¬است. دو نوع ورودی مختلف اعم از پایا و پالس بررسی شده¬اند. پارامترهایی که در این قسمت مورد بررسی قرارگرفته¬اند، شامل تغییر اعداد رینولدز، فاصله نازل تا صفحه برخورد، انحناء، دامنه و فرکانس می¬باشد.

نگرانیهای ناشی از اتمام منابع انرژی های فسیلی از یک سو و سهم عمده آنها در آلودگی های زیست محیطی از سوی دیگر، رویکرد کلی تولید، بهره وری و مصرف انرژی را به سمت استفاده از تجهیزات پر بازده تولید برق مانند پیل سوختی، تغییر داده است. ازآنجا که هزینه سرمایه گذاری اولیه این تجهیزات هر ساله در حال کاهش است، ورود آنها به بازار مصرف کاملاً قابل انتظار است. گازهای داغ در خروجی پیل سوختی اکسید جامد پتانسیل بسیار مناسبی برای استفاده در سیکلهای بازیافت گرما دارد. در این پایان نامه، یک سیکل ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد ظرفیت تولید توان 450 کیلووات که وظیفه تامین همزمان انرژی الکتریکی، بارسرمایی، بار گرمایی و آب گرم مصرفی ساختمان مرکز کنترل و کارگاه تعمیرات قطار شهری اصفهان به مساحت 87?? متر مربع را به عهده دارد، معرفی می شود و با استفاده از تحلیل همزمان انرژی واگزرژی عملکرد آن به طور کامل مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه تاثیر میزان دبی سوخت و هوای ورودی و همچنین چگالی جریان به عنوان پارامترهای کنترل پیل سوختی بر عمکرد آن مورد مطالعه قرار گرفته که محاسبات همه این مراحل , تحت نرم افزار جامعaspen plus برای تحلیل انرژی و اگزرژی و مطالعه پارامتریک این سیکل انجام شده است. مقایسه این سیکل با سیکلهای معمول موتورخانه مرکزی و تامین برق از شبکه توزیع سراسری، به لحاظ معیارهای اقتصادی در انتهای این پژوهش، انجام شده است. نتایج تحلیل انرژی واگزرژی این سیکل نشان می دهد که در بهترین حالت و بر مبنای ارزش حرارتی پائینی سوخت، راندمان کلی ?9 درصد برای سیکل تولید و بازیافت همزمان انرژی حاصل خواهد شد و در حدود 68 درصد اگزرژی ورودی به پیل سوختی قابل تبدیل به انرژی الکتریکی است. همچنین ژنراتور چیلر و پیل سوختی بیشترین سهم تخریب اگزرژی را دارند.

در این بررسی یک متمرکز¬¬کننده¬ی ¬سهموی دیشی ترکیب شده با آب شیرین کن خورشیدی حوضچه¬ای هرمی نوین، طراحی و ساخته شده و سپس عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. متمرکز کننده¬ی سهموی دیشی به سیستم ردیاب خورشیدی دو محوره با مکانیزم جدید مجهز شده است و آب شیرین¬کن حوضچه ای هرمی مجهز به سیستم خنک کننده است. سیال ناقل حرارت در این دستگاه روغن حرارتی می باشد، که در یک سیکل بسته گردش می کند و گرما را از کانون متمرکز کننده به آب شور موجود درون حوضچه انتقال می دهد و مجدداً به سمت کانون برمی¬گردد. عملکرد سیستم خنک کن، به گونه¬ای است که علاوه بر خنک کردن پوشش شیشه¬ای حوضچه، گرمای ناشی از چگالش بخار آب را بازیابی می¬کند. آزمایش¬ها در چندین ماه مختلف از سال انجام شده¬اند. این دستگاه با دو نوع جذب کننده¬ و دو سینی با سطح مقطع متفاوت و در دو حالت، با سیستم خنک کننده و بدون آن، در ارتفاع¬های مختلف سطح آب درون حوضچه، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین عملکرد حوضچه ی هرمی به تنهایی نیز بررسی شد. برای مقایسه ی بهره برداری این آب شیرین کن با آب شیرین¬کن¬های معمولی، یک آب شیرین¬کن معمولی ساخته شد و همزمان با دستگاه جدید تست گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که بهره برداری به افزایش شدت تشعشع خورشید، افزایش می¬یابد. استفاده از سیستم خنک کننده تولید آب مقطر را در حدود 113% افزایش می¬دهد. همچنین با ایجاد تغییرات کوچکی در ابعاد سینی حوضچه و جذب کننده قرار گرفته درکانون میزان آب مقطر تولید در آب شیرین کن نوین و بازده روزانه به ترتیب 975.8% - 202.8% بیشتر از آب شیرین کن حوضچه¬ای معمولی شد که مقدار قابل ملاحظه¬ای است.

لوله گردابه ای یک وسیله مکانیکی است که بدون صرف انرژی جریان را به دو جریان سرد و گرم نسبت به دمای جریان ورودی تقسیم می کند. در پایان نامه حاضر جریان در لوله گردابه ای رانک-هیلش به کمک نرم افزار متن باز اُپن فوم شبیه سازی عددی شده است. پدیده جدایش دما و تغییرات فشار‏‏، سرعت و دما در لوله مورد بررسی قرار گرفته است.

پژوهش حاضر شامل بررسی تجربی و عددی عملکرد گرمایشی و سرمایشی سیستم مرکب دیوار ترومبی و دودکش خورشیدی است. دیوار ترومبی معمولی و دودکش خورشیدی علیرغم فواید و منافعی که در گرمایش و سرمایش غیرفعال دارند دارای مشکلات و کمبودهایی نیز هستند. در پژوهش حاضر، سعی شده با استفاده از طراحی جدید کانال و ابعاد بهینه دیوار ترومبی و همچنین ترکیب آن با دودکش خورشیدی و سیستم پاشش آب مشکلات و نواقص این دو سیستم کاهش داده شود تا باعث بهبود عملکرد آنها شود. پارامترهای اندازه گیری شده در کار تجربی شامل داده های دما، رطوبت، سرعت و شدت تابش خورشید است که با استفاده از سنسورها و نمایشگرهای دیجیتالی و دستگاه های مختلف جمع آوری شده است. بر اساس نتایج تجربی گرمایشی دیوار ترومبی با طراحی جدید و طبق نتایج هفتگی و ماهانه، دمای اتاق در محدوده °c30-15 با کمترین نوسانات نسبت به بقیه قسمتها قرار می گیرد. همچنین نتایج سرمایشی دیوار ترومبی با طراحی جدید بیانگر این است که این سیستم توانایی سرمایش اتاق را بر اساس استانداردهای تهویه مطبوع دارد. کار عددی شامل مقایسه دو نوع دیوار ترومبی معمولی و دیوار ترومبی با طراحی جدید است که طبق نتایج، نوع جدید شرایط مناسبتری نسبت به نوع معمولی برای فضای داخل اتاق از نظر گرمایش و سرمایش فراهم می کند. همچنین اثر پره به صورت تجربی بر عملکرد دیوار ترومبی با طراحی جدید کانال مورد بررسی قرار گرفته که در این بررسی پره مسیر بهترین عملکرد گرمایشی و سرمایشی را دارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.