در پروژه حاضر به مطالعه مکانیزم های انتقال حرارت در فرآیند خنک کاری بیسکویت سبوسدار با هدف کاهش دما و همچنین حفظ کیفیت برای رسیدن به دمای مورد نظر شرکت آستان قدس رضوی طبق استاندارد های 37 و 6153 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران پرداخته شده است. انجام این پروژه در 2 بخش کلی صورت گرفته، در بخش اول سعی شده تا با شناخت عوامل موثر برانتقال حرارت از یک بیسکویت، روند تغییر دمای بیسکویت ها در طول نوار نقاله بصورت تئوری بدست آوده شود. برای نیل به این هدف معادله میدانی فوریه برای حالت انتقال حرارت گذرا بعنوان مدل مبنا برای یک بیسکویت در نظر گرفته شده است. از آنجایی که در کارهای تجربی شرایط محیط متغیر است، سعی شده تا با در نظر گرفتن فرضیاتی ایده آل ترین شرایط مرزی و اولیه برای بیسکویت بدست آورده و سپس با استفاده از آنها معادله دیفرانسیل فوریه حل شود. دماهای واقعی بیسکویت نمونه نیز در مکانهای مختلف روی نوار نقاله توسط یک دماسنج مادون قرمز اندازه گیری شده اند. جهت تطبیق داده های تئوری و تجربی و بررسی صحت فرضیات در نظر گرفته شده، نتایج حاصل از اندازه گیریهای تجربی و نتایج محاسباتی با یکدیگر مقایسه گردیده اند. ضرایب انتقال حرارت و میزان تاثیر آنها در تغییر دمای بیسکویت در مقاطع مختلف روی نوار نقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش دوم اثر پارامتر هایی همچون سرعت هوا، دمای هوا، جهت وزش هوا بر روی نوار نقاله، سطح تحت تاثیرمحیط، بر روی دمای نهایی بیسکویت ها بررسی شده اند. توزیع دمای بیسکویت و همچنین ضرایب انتقال حرارت برای شرایط جدید در طول نوار نقاله رسم و سپس بهترین حالت برای رسیدن به یک توزیع دمای مشخص انتخاب شده است. برای بررسی صحت روش جدید خنک کاری، یک آزمایش تجربی با همان مشخصات استفاده شده در روش تئوری بر روی نوار خنک کن انجام شد و داده های مورد نظر جمع آوری گردید. ما حصل این پروژه طراحی دستگاهی شد که دمای مورد نظر شرکت آستان قدس رضوی را برای بیسکویتها بدست می دهد.

در این تحقیق اثر افزودن نانوذرات بر روی انتقال حرارت سیال پایه در رژیم های جریان اجباری تک فازی و جوشش جریانی به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت مطالعه بخش عددی از نرم افزار تجاری استفاده می شود و برای مطالعه تجربی دستگاهی بدین منظور ساخته می شود. در این دستگاه بررسی رژیم های مختف جریان و در زوایای مختلف لوله اصلی امکان پذیر می باشد. در تحقیق حاضر جریان رو به بالا و در جهت قائم مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار ، شبیه سازی جوشش جریانی نانوسیال آلومینا انجام می شود. برای شبیه سازی فرایند جوشش از روش حجم محدود استفاده می شود. فرآیند جوشش به صورت دائم در نظر گرفته می شود. در این پژوهش برای شبیه سازی از مدل مخلوط استفاده شده است. برای تبدیل معادلات به معادلات جبری مدل آپویند درجه دو استفاده می شود. معادلات به صورت ضمنی خطی سازی می شوند. سرعت و فشار با استفاده از آلگوریتم سیمپل با یکدیگرکوپل می شوند .برای لحاظ تغییرات خصوصیات حرارتی از روابط تجربی شناخته شده استفاده می شود. از آنجایی که کمتر مطالعه دقیقی برای غلظت های پایین (کمتر از 1%) صورت گرفته است لذا غلظت های 1%، 2% و 4% در این تحقیق مد نظر قرار می گیرد تا امکان استفاده از روابط تجربی شناخته شده برای خصوصیات حرارتی نانوسیال وجود داشته باشد. برای مدل سازی اغتشاش از مدل k-? استفاده می شود. از آنجایی که این مدل تنها برای هسته جریان صادق می باشد، توزیع دما و سرعت در مجاورت دیواره با استفاده از توابع دیواره (روابط نیمه تجربی) بدست می آید. جهت بررسی صحت کار، پیش بینی های عددی با کارهای آزمایشگاهی گذشته مورد مقایسه قرار گرفته است که تطابق خوبی را نشان می داد. مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت نانوسیال در فرآیند جوشش مادون سرد نسبت به آب خالص افزایش می یابد و با افزایش غلظت، بیشتر می شود. این افزایش در سرعت های ورودی بالا، پایین میباشد. از طرف دیگر، کاهش نرخ جرمی در جوشش جریانی مادون سرد می تواند باعث کاهش و یا افزایش ضریب انتقال حرارت بشود که به ترتیب بستگی به اثر غالب انتقال حرارت جابجایی و انتقال حرارت تبخیر دارد. در بخش آزمایشگاهی برای بررسی کامل فرآیند جوشش مادون سرد، در ابتدا جریال سیال تحت شارهای پایین مورد بررسی قرار گرفت (جریان اجباری تک فازی) و به تدریج با افزایش شار حرارتی، سیال وارد حوزه جوشش مادون سرد شد. در این بخش ضریب انتقال حرارت آب/تیتانیا تحت هر دو رژیم جریان تک فازی و جوشش جریانی مادون سرد در یک لوله قائم (جریان رو به بالا) و تحت غلظت های پایین اندازه گیری شد. برای بررسی اثر غلظت نانوذرات بر روی فرآیند جوشش، از غلظت های 1/0 ، 5/0 و 5/2 درصد حجمی tio2 استفاده شد (معیار محاسبه غلظت، دانسیته ظاهری می باشد). با غلظت 5/2 درصد، نانوسیال بیشتر از 6 ساعت پایداری بود. بدلیل اینکه در این تحقیق هدف مطالعه اثر نانوذرات بر روی انتقال حرارت سیال بود، لذا از هیچ نوع پایدار کنندهای برای پایداری نانوسیال استفاده نشد. نتایج با پیش بینی های روابط ارایه شده توسط سایر محققین برای جریان تک فازی حالت آرام و مغشوش تحت شرایط شار حرارتی ثابت و همچنین برای جوشش جریانی مادون سرد مورد مقایسه قرار گرفت که تطابق خوبی را نشان می داد. نتایج حاکی از آن است که که در ناحیه آرام ضریب انتقال حرارت نانوسیال نسبت به آب خالص افزایش می یابد. در مقابل در ناحیه جوشش مادون سرد، ضریب انتقال حرارت نانوسیال نسبت به آب خالص کمتر می شود و با افزایش غلظت نانوذرات، کاهش بیشتری می یابد. از طرف دیگر، اثر نانوذرات بر روی ضریب انتقال حرارت در ناحیه بدون جوشش کاهش می یابد زمانی که جوشش مادون سرد در ادامه لوله رخ می دهد. نتایج نشان می داد انتقال حرارت ناشی از رشد و جدایش حبابها ، علاوه بر خصوصیات سطح، در اثر حضور نانوذرات و همچنین در اثر تغییر خصوصیات سیال پایه تحت تاثیر قرار می گیرد.

در این پایان نامه، ابتدا برای رسیدن به حل مسائل معکوس در محیط های یک بعدی با گازهای غیر خاکستری به همراه ذرات جاذب غیر خاکستری، یک روش بهینه سازی جدید به منظور بازسازی معکوس توزیع دما بیان و تحلیل می گردد. به واسطه استفاده از داده های اندازه گیری جدید، الگوریتم های معمول قبلی از جمله الگوریتم لونبرگ-مارکوارت قادر به بازسازی نبوده و نشان داده می شود که جوابهای به دست آمده از این الگوریتم قابل اعتماد نمی باشند. الگوریتم ارائه شده، علاوه بر افزایش دقت، مشکل عدم پایداری الگوریتم های قبلی را حل نموده و کاملا“ قابل اعتماد می باشد. از روش جهت های مجزا اصلاح شده (mdom) برای حل مسئله در محیط های یک بعدی و مدل مجموع وزن دار گازهای خاکستری (slw) به منظور مدل کردن محیط غیر خاکستری استفاده شده است. نوآوری این پژوهش در حل مسئله معکوس در محیط های غیرخاکستری یک بعدی به صورت زیر خلاصه می گردد: 1- تاکنون شدت های تابش طیفی به طور رایج به عنوان داده های اندازه گیری شده به منظور بازسازی میدان دما در محیط های غیر خاکستری به وسیله روش های معکوس، استفاده شده اند. با این وجود، در بیشتر موارد، هیچ اطلاعاتی درباره بهترین باند طیفی برای اندازه گیری شدت های طیفی وجود ندارد. زیرا این توزیع دما است که روی شدت های تابش طیفی تاثیر گذاشته و آنها را حائز یا فاقد اهمیت می کند. در ضمن اندازه گیری های طیفی نیاز به وسایل طیفی دقیق و حساس دارد. از اینرو در این پایان نامه، از شدت تابش های کلی به جای داده های طیفی برای بازسازی معکوس توزیع دما استفاده می شود. 2- به دلیل استفاده از داده های جدید و ضخامت های اپتیکی بالا الگوریتم های متداول قادر به حل مسئله مطرح شده نمی باشد. از اینرو الگوریتم حل در این پایان نامه تصحیح شده است. 3- برای اولین بار در حل مسائل غیر خاکستری از روش mdom استفاده شده است. 4- اثر ذرات غیر خاکستری با گازهای غیر خاکستری در مسائل معکوس برای اولین بار در نظر گرفته می شود. 5- اثر سطوح غیر خاکستری در محیط های غیر خاکستری برای مسائل معکوس برای اولین بار در نظر گرفته می شود. در ادامه کار حاضر بازسازی و طراحی در محیط های غیر خاکستری دو بعدی برای اولین بار در این پایان نامه مورد مطالعه قرار می گیرد. به علت محدودیت های الگوریتم تصحیح شده لونبرگ-مارکوارت، از روش گرادیان مزدوج به عنوان روش بهینه سازی در مسائل دو بعدی استفاده شده است. مسئله طراحی در محیط های دو بعدی با اعمال چند مدل برای رفتار غیرخاکستری گازها ( مدل های wsgg وslw وgray ) با رائه مثالهایی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که مدل gray نسبت به مدل های دیگر، بویژه در محیط های ضخیم اپتیکی با گازهای غیرخاکستری، قابل اعتماد نمی باشد. در نهایت مسئله بازسازی دما اطراف یک شعله احتراقی مورد توجه قرار می گیرد. از مدل slw برای مدل کردن محیط غیر خاکستری در مسئله بازسازی دما در محفظه های دو بعدی کمک گرفته می شود. در مسائل بازسازی از شارهای حرارتی دیواره ها در جهت شارش شعله برای بازسازی دما استفاده می شود. با اینحال به واسطه در نظر گرفتن محیط پیچیده غیر خاکستری و دور بودن یکی از دیوارها از منطقه ایجاد شعله، شار حرارتی این دیواره کمکی به بازسازی نکرده و بنابراین بایستی شار حرارتی در منطقه ای داخل محیط اندازه گیری شود. با داشتن دما می توان شدت تابش و در نتیجه شار حرارتی را به دست آورد. از آنجایی که دمای نقاط دور از شعله پایین و قابل اندازه گیری است، این امر امکان پذیر بوده و انتظار بازسازی دما در مناطق نزدیک شعله با استفاده از این تکنیک ساده، مبتنی بر فیزیک مسئله می رفت. در نهایت اثر ضخامت اپتیکی و پارامترهای حجمی که بیشترین تاثیر را در رسیدن به یک حل بهینه و انتخاب و ایجاد یک الگوریتم مناسب ایفا می کند مورد بررسی قرار می گیرد. کلید واژه: محیط های غیر خاکستری –مسائل معکوس در انتقال حرارت تابشی-روش گرادیان مزدوج - روش تصحیح شده لونبرگ-مارکوارت

در کار حاضر, آنالیز معکوس انتقال حرارت ترکیبی جابجایی اجباری آرام و تشعشعی در کانالی با سطح مقطع متغیر انجام شده است. از روش گرادیان مزدوج برای پیدا کردن توزیع دما روی سطح طراحی استفاده شده است؛ به گونه ای که توزیع دما و شار حرارتی از پیش معین شده ای, روی سطح طراحی برقرار شود. سیال عامل همانند یک محیط خاکستری با توانایی جذب, صدور و پخش همگن می¬باشد. دیوارهای کانال خاکستری بوده و به صورت جذب کننده و صادرکننده پخشی در نظر گرفته شده اند. برای حل معادله انتقال تشعشع, از روش جهات مجزا استفاده شده است؛ درحالی که تمامی معادلات مربوط برای جریان, به صورت عددی و با استفاده از روش مسدود شده حل شده اند. اثر پارامتر تشعشع-هدایت, عمق اپتیکی, ضریب البدو و زاویه پله بر انتقال حرارت از سطح گرمکن بررسی شده است. همچنین نشان داده شده است که این مسئله دارای حل یکتا نمی باشد.

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

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

یکی از روشهای تولید شبکه برای جریان های خارجی و داخلی با استفاده از نگاشت همدیس ، استفاده از تبدیل شوارتز - کریستوفل است . تبدیل شوارتز - کریستوفل، محور حقیقی در صفحه محاسباتی را به مرز و نیم صفحه فوقانی آن را به درون یک کثیرالاضلاع در صفحه فیزیکی نگاشت می کند. تابع نگاشت در این روش ، یک تابع انتگرالی پیچیده است ، ولی با استفاده از یک فرآیند تکرار و تصحیح و انتگرال گیری عددی قابل محاسبه می باشد. در این پایان نامه، روش تولید شبکه متعامد و منطبق بر مرز با استفاده از نگاشت های مقدماتی برای اشکال خاص در جریان های خارجی و تبدیل شوارتز - کریستوفل برای جریان های خارجی و داخلی ارائه گردیده است . برای نواحی متصل ساده یا متصل چندگانه متقارن در جریان های خارجی شبکه می تواند منطبق بر شبکه جریان برای یک جریان پتانسیل معادل باشد و برای نواحی متصل چندگانه کلی در جریان های خارجی یک شبکه نوع c ایجاد می شود. برای جریان های داخلی شبکه منطبق بر شبکه جریان پتانسیل معادل خواهد بود. همچنین، بمنظور انجام محاسبات عددی یک برنامه کامپیوتری به زبان متمتیکا نوشته شده است . قابلیت این روش با در نظر گرفتن چند مثال و تولید شبکه متعامد برای آنها نشان داده شده است .