نام پژوهشگر: قاسم حیدرینژاد
هادی پاسدار شهری کیومرث مظاهری
افزایش سرعت پردازش کامپیوترها و توسعه روشهای دینامیک سیالات محاسباتی، زمینه را برای بکارگیری مدلهای فیزیکی کاملتر در تعیین رفتار آتشسوزی فراهم نموده است. به همین منظور توجه زیادی به استفاده از مدلهای جامع و پیچیدهی اغتشاشی، احتراقی، تابشی، تجزیه و تشکیل دوده معطوف بوده است. در این رساله، با توجه به اهمیت مدل اغتشاشی و نقش آن در پیشبینی رفتار آتشسوزی، مدلهای زیرشبکه اسماگورینسکی و یک-معادلهای در روش شبیهسازی گردابههای بزرگ برای پیشبینی رفتار جریان آتشسوزی به همراه مدل احتراقی اصلاحشده اتلاف گردابه و مدل تابشی جهات گسسته بکار رفته است. این مدلها در سناریوهای مختلف آتشسوزی به لحاظ میزان دقت آنها مقایسه شدهاند. اولین سناریوی مورد بررسی، آتشسوزی بزرگ مقیاس در محیط باز است. این سناریو در میزان حرارت آزاد شده در سه حالت مختلف بررسی شد. در این سناریو، مشاهده شد که به طور کلی مدل یک-معادلهای به دلیل پیشبینی دقیقتر کمیتهای اغتشاشی، مقادیر سرعت عمودی و افقی و دما را با دقت بالاتری تخمین میزند. همچنین میزان خطای مدل یک-معادلهای در ناحیه پلوم آتش استخری کاهش چشمگیری دارد. رفتار نوسانی آتش استخری نیز با دقت بالاتری نسبت به مدل اسماگورینسکی تخمین زده میشود. به دلیل اهمیت بررسی آتشسوزی در فضاهای بسته، دو سناریو آتشسوزی در فضای یک-اتاقی (شش حالت حرارت آزاد شده و ابعاد بازشو مختلف) و دو-اتاقی (سه حالت حرارت آزاد شده و مکان مختلف منبع آتش) مورد بررسی قرار گرفت. در سناریوی آتشسوزی یک-اتاقی مشاهده شد که مقدار سرعت در ناحیه دما پایین بازشو، در مدلهای شبیهسازی گردابههای بزرگ به طور متوسط تا 18 درصد دقیقتر از مدلهای اغتشاشی متوسطگیری زمانی معادلات ناویر استوکس در مطالعات پیشین است. همچنین مدل یک-معادلهای پیشبینی دقیقتری از سرعت در نواحی دما بالا دارد. در تمامی مدلهای استفاده شده در ناحیه دما پایین، به خوبی مقدار دما تخمین زده میشود اما میزان خطا در ناحیه دما بالا افزایش مییابد. روند تغییر دما از ناحیه دما پایین به ناحیه دما بالا در مدل یک-معادلهای با نتایج تجربی سازگارتر است. مقایسه کمیات ماکروسکوپی ارتفاع صفحه خنثی و میزان دبی هوای ورودی به اتاق نیز نشان از برتری مدل یک-معادلهای نسبت به سایر مدلها دارد. در سناریوی آتشسوزی در فضای دو-اتاقی مشاهده شد که هم در اتاق آتش و هم در اتاق مجاور آن، هر دو مدل زیرشبکه به لحاظ کیفی تغییرات دمایی را به خوبی پیشبینی مینمایند. نتایج دو مدل در ناحیه دما پایین، اختلاف چندانی ندارد. داخل اتاق آتش، دو مدل، دما را در ناحیه دما پایین، کمتر از مقدار تجربی پیشبینی میکنند. اما در ناحیه دما بالا بیش پیشبینی دما مشاهده میشود. در تمامی نواحی داخل اتاق آتش، مدل یک-معادلهای دقت بالاتری دارد. سناریوی چهارم از مطالعات، آتشسوزی در مجاورت دیوار عمودی (دو حالت حرارت آزاد شده مختلف) و جریان القایی حاصل از آن، نشان داد، مدل یک-معادلهای استفاده شده، دقت قابل قبولی در پیشبینی رفتار جریان القایی آتش دارد. به طور کلی، دما و سرعت متوسط جریان در مجاورت دیوار بیشتر از مقادیر تجربی تخمین زده میشود. اما با فاصله گرفتن از دیوار آتشگیر و در ناحیه پلوم حرارتی، دقت مدل در پیشبینی این کمیتها افزایش مییابد.
ریوف داستانیان قاسم حیدرینژاد
سیکل تبرید اجکتوری به دلیل ایجاد سرمایش مورد نیاز ساختمان ها با استفاده از منابع انرژی با کیفیت پایین امروزه مورد توجه محققین زیادی قرار گرفته است . با وجود اینکه این سیکل در مقایسه با سیکل تبرید تراکمی از راندمان کمتری برخوردار است ولی مصرف کم برق آن و همچنین نبود قطعات متحرک در این سیستم ها می تواند دلیل قانع کننده ای برای جایگزینی این سیکل ها به جای سیکل های تبرید تراکمی معمولی باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی عوامل موثر بر عملکرد سیکل تبرید اجکتوری می باشد. درکل کارایی سیکل تبرید اجکتوری به سه عامل مهم بستگی دارد که این سه عامل به ترتیب شامل دما وفشار مبرد در نقاط مختلف اجکتور (بویلر، کندانسور و اواپراتور) ، هندسه اجکتور و نوع مبرد استفاده شده جهت سرمایش می باشد. در این تحقیق به دو روش کارایی اجکتور مورد بررسی قرار گرفته است که در روش اول که در این تحقیق به روش هندسه ثابت از آن یاد می شود، هندسه اجکتور ثابت در نظر گرفته شده است و تغییرات راندمان با تغییر فشار و دمای مبرد در نقاط مختلف سیکل بدست می آید. محققینی که در عرصه اجکتور فعالیت داشته اند به بررسی کارایی اجکتور ومقایسه عملکرد آنها با استفاده از مبردهای مختلف استفاده شده در سیکل با هندسه ثابت پرداخته اند. ولی آنچه که مشخص است، این مطلب می باشد که یک سیکل تبرید اجکتوری که جهت ایجاد سرمایش برای اهداف تهویه مطبوع طراحی می شود، همیشه با یک دمای ثابت کندانسور و اواپراتور روبرو می باشد و عواملی که به طراح اختیار عمل می دهد شامل دمای بویلر ، نوع مبرد و هندسه اجکتور می باشد، که در روش دوم که به روش طراحی از آن یاد می شود به این بخش پرداخته شده است. در این قسمت دمای کندانسور و اواپراتور ثابت در نظر گرفته شده و مقدار دمای بویلری وهندسه ای که می تواند مقدار نسبت مکش ثابتی را که از اجکتور مطالبه شده برای طراح فراهم کند، بدست می آید.