با توجه به نیاز روز افزون جوامع امروزی به انرژی برق، تلاش در جهت افزایش بازده تولید آن، امروزه بسیار بیشتر از گذشته احساس می شود. با توجه به بازده بالای نیروگاه های سیکل ترکیبی، این نوع از نیروگاه ها در کشورهای در حال توسعه و پیشرفته از مهمترین مراکز تولید برق به حساب می آیند. از جمله نیروگاه هایی که در سال های اخیر در کشور ما نصب و راه اندازی گردیده است نیروگاه های سیکل ترکیبیv94-2 (زیمنس) می باشد. از جمع شصت هزار مگاوات ظرفیت نیروگاهی نصب شده در کل کشور حدود سی هزار مگاوات آن ( %50) از نوع نیروگاه های سیکل ترکیبی v94-2 می باشد. یکی از مهمترین قسمت های بخش گاز این نوع از نیروگاه ها، قسمت ژنراتور و روغن روانکاری یاتاقان های آن ها می باشد. خنک کاری مناسب ژنراتور تاثیر بسیار زیادی در بالا بردن توان و راندمان آن دارد. هم چنین روغن کاری مناسب و بدون وقفه شفت توربین، کمپرسور، ژنراتور باعث بالا رفتن عمر این تجهیزات و افزایش کارایی آن ها می شود. فرایند خنک کاری ژنراتور و روغن روانکاری در این واحد ها در یک سیکل بسته خنک کاری انجام می گیرد. از آب به عنوان سیال عامل در این سیکل استفاده می شود. این سیکل شامل چهار عدد مبدل حرارتی هوا – آب و چهار عدد فن خنک کاری در قسمت هوای آزاد برای خنک کاری سیال عامل (آب)، چهار عدد مبدل حرارتی آب – هوا در قسمت زیرین ژنراتور برای خنک کاری هوای ژنراتور و دو عدد مبدل حرارتی آب – روغن برای خنک کاری روغن روانکاری مجموعه شفت می باشد. در این شبکه بسته آب به عنوان سیال خنک کننده هم وارد چهار مبدل حرارتی زیر ژنراتور شده و با هوای گرم ژنراتور تبادل حرارت می کند، و هم وارد مبدل حرارتی سیستم روغن روانکاری می شود و با روغن تبادل حرارت می کند. آب گرم شده دوباره به سمت مبدل های حرارتی سیستم خنک کاری برگشته و به کمک فن های سیستم، عمل خنک کاری آن انجام می پذیرد. این سیکل انتقال حرارت به صورت مداوم تکرار می شود تا خنک کاری ژنراتور و روغن روانکاری بدون وقفه انجام پذیرد. در این پروژه با شبیه سازی مبدل های حرارتی سیستم خنک کاری (ccw) و اعمال برخی تغییرات در آن ها، راهکارهای افزایش کارایی این نوع از مبدل های حرارتی بررسی شده است. این شبیه سازی به کمک نرم افزار تخصصی طراحی و شبیه سازی مبدل های حرارتی و صنعتی با نام aspen b-jac انجام می گیرد.

عملکرد موتور دیزل به شدت تحت تاثیر سامانه تزریق سوخت آن است. در حقیقت، پیشرفت های چشمگیر انجام شده در راستای بهینه سازی عملکرد موتورهای دیزل، مدیون ارتقا و طراحی بهتر سامانه تزریق سوخت آن است. وظیفه سیستم سوخت رسانی دیزل، مقدار بندی صحیح سوخت با توجه به متغیرهای متفاوتی از جمله، سرعت و بار روی موتور و ارسال و تزریق آن تحت فشار زیاد و زمان مناسب، به درون محفظه احتراق است تا بعد از طی مدت زمان کوتاه تاخیر در اشتعال، شروع آزاد شدن انرژی سوخت به صورت گرما انجام گیرد. در پایان نامه حاضر مدل های فروپاشی و نفوذ اسپری سوخت در دو مرحله اولیه و رژیم دو فازی مورد مطالعه قرار گرفت. هدف از مطالعه مدل های فروپاشی روشن شدن و اصلاح خطاهای دو مدل tab و ddb،که به ترتیب از اشتباهات تایپی و راه حل عددی نادرست است می باشد. و این اشتباهات در این پایانامه تصحیح شده اند و متوجه شدیم که برخلاف دید مرسوم مدل tab نسبت به مدل های فروپاشی دیگر برتر است. برای نفوذ اسپری سوخت، در دو مرحله محدود محاسبه می شود: در مرحله اولیه و رژیم جریان دو فازی. در مرحله اولیه اثرات شکست قطره و هوا در نظر گرفته شده است و در مرحله جریان دو فازی، سرعت قطرات اسپری برابر سرعت هوا فرض شده است. فروپاشی قطره در اسپری برای دو مکانیسم فروپاشی bag و stripping برآورد شده است. در مرحله اولیه یک مدل متحد جدید با در نظر گرفتن اثرات تجزیه قطره و افزودن هوا برای سه رژیم جریان( استوکس، آلن و نیوتن) پیشنهاد می شود. حل معادلات در مرحله اولیه و رژیم جریان دو فازی نفوذ اسپری سوخت با استفاده از روش hpm-padé که ترکیبی از روش های اغتشاش هوموتوپی (hpm) و تقریب padé است، انجام می گیرد. نتایج برای اثرات مکانیسم فروپاشی، افزودن هوا، فشار تزریق و چگالی محیط های مختلف به صورت گرافیکی ارائه و بحث شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که توافق خوبی با نتایج به دست آمده قبلی و نتایج عددی دارد. این نشان داده شده است که روش تحلیلی مورد استفاده در مقایسه با روش های موجود بسیار ساده است. علاوه بر این قطعا از نظر دقت و همگرایی، سریع موثر است. همچنین روش پیشنهادی برای پیاده سازی و حل معادلات غیر خطی پاشش سوخت کارآمد و دقیق است.

تحلیل نرم افزاری احتراق بیودیزل به عنوان سوخت تجدیدپذیر کار تحقیقی مورد بررسی در مطالعه حاضر می¬باشد. برای دستیابی موفقیت آمیز به تمام ویژگی های احتراق بیودیزل با توجه به پیچیدگی احتراق از مدل های شبیه سازی موجود در نرم افزار avl fireاستفاده شده است. شبیه سازی احتراق بیودیزل توسط نرم افزار نسبت به آزمایشات تجربی هزینه کمتری داشته و در زمان کمتری انجام می¬گیرد. نتایج شبیه سازی نرم افزار به علت استفاده از توابع استاندارد و عدم دخالت کاربری از اعتبار بالایی برخوردار می باشند. موتور مورد مطالعه موتور دیزلی پاشش مستقیم om355 مرکز تحقیقات موتوری شرکت ایدم تبریز می باشد. سوخت بیودیزل مورد استفاده در این تحقیق، در مرکز تحقیقات بیودیزل گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، آزمایشگاه بیو انرژی دانشگاه ارومیه تهیه گردید. نتایج به دست آمده برای آلاینده های nox، دوده و co با اطلاعات تجربی به دست آمده در مرکز تحقیقات شرکت ایدم مقایسه شده و توافق قابل قبولی را نشان دادند. بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر احتراق و آلایندگی بخشی از این مطالعه می¬باشد. این پارامترها شامل دور موتور، دمای اولیه هوای ورودی، دمای گازهای بازخورانیده شده ، نرخ egr و زمان بندی های مختلف پاشش سوخت می¬باشند. نتایج بررسی ها نشان می¬دهد که با افزایش دور موتور، فشار و دمای متوسط محفظه احتراق در محدوده فشار بیشینه افزایش می¬یابند. از نقطه نظر تولید آلاینده¬ها افزایش دور موتور باعث افزایش مقادیر آلاینده دوده و کاهش آلاینده nox می¬شود. با افزایش دمای egr ، متوسط فشار داخل سیلندر کاهش یافته و مقادیر آلاینده¬های nox و دوده افزایش می¬یابد. افزایش نرخ egr ورودی باعث کاهش فشار متوسط داخل سیلندر و مقادیر nox و دوده می-گردد. افزایش دمای هوای ورودی باعث کاهش مقدار فشار متوسط داخل سیلندر و افزایش مقادیر nox و دوده می-گردد. با پیش انداختن تزریق سوخت، فشار متوسط داخل سیلندر و مقادیر nox و دوده افزایش می یابند. برای تمام سرعت های کاری موتور فشار متوسط داخل سیلندر سوخت دیزلی بیشتر از سوخت بیودیزلی به دست آمد. از نقطه نظر آلایندگی، سوخت بیودیزلی نسبت به سوخت دیزلی مقادیر nox و دوده کمتری تولید می کند

در حال حاضر مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای بیشترین نقش را در انتقال حرارت در صنایع مختلف مانند پالایشگاهها، پتروشیمی ها، تاسیسات حرارتی و برودتی و... دارند. بافلها نیز یکی از اجزاء مهم این نوع از مبدل های حرارتی بوده بنابراین یکی از مهم ترین مراحل طراحی این نوع از مبدل های حرارتی، انتخاب نوع بافل و نحوه چیدمان آن می باشد. بافلهای رایج در حال حاضر از نوع بافلهای برشی بوده و بافلهای مارپیچ نیز برای بهبود عملکرد این نوع از مبدل های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف کلی از انجام این پایان نامه، یافتن زوایای مارپیچ بهینه در بافلهای مارپیچ جهت جایگزینی با بافلهای برشی از دیدگاه های مختلف دارند. برای دستیابی به این هدف کلی، عملکرد مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای با بافلهای برشی و بافل های مارپیچ با زوایای مارپیچ 5 تا 45 درجه از نقطه نظر عملکرد حرارتی، اگزرژی و اقتصادی بررسی شده و با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی عملکرد بهینه انواع مختلف بافلها مورد مقایسه قرار گرفته است. مطالعه موردی تجربی نیز در مقیاس صنعتی با مقایسه عملکرد حرارتی، میزان فولینگ و هزینه های یک مبدل حرارتی با دو تیوب باندل مختلف، یکی با بافل های برشی و دیگری با بافل های مارپیچ، انجام شده است.

چکیده ندارد.