صفحه اعضا هیئت علمی - دانشکده مهندسی
دانشیار
تاریخ بهروزرسانی: 1403/12/13
محمدرضا صفاریان
دانشکده مهندسی / گروه مکانیک
رساله های دکتری
-
بررسی تجربی عملکرد یک کلکتور خورشیدی سه بعدی نیم کروی با بکارگیری نانوسیال و مواد تغییر فاز دهنده
رضا نصیری 782 -
بهینه سازی عددی وآزمایشگاهی فرآیند ذخیره سازی گرما در محفظه پره دار با مواد تغییر فاز دهنده
اشرف ریحان مسیر 782 -
توسعه ی یک روش اندازه گیری نرخ نشت گاز طبیعی به صورت تجربی و عددی
عبدالرحیم مقدم دزفولی - 780
پایاننامههای کارشناسیارشد
-
آنالیز انرژی، اگزرژی و اگزرژی اقتصادی تولید هیدروژن سیز و ذخیره سازی به صورت آمونیاک و سوخت مصنوعی و تبدیل آن به برق در زمان های پیک مصرف.
حسین مجیدزاده 782 -
شبیه سازی عددی انتقال حرارت برج خنک کننده خشک طبیعی و بهبود عملکرد برج خنک کننده
نسیم محمدی شکوه 782 -
تعیین حالت های عملکرد بهینه یک CCHP شامل HRSG، بویلر، چیلر الکتریکی و چیلر جذبی
محمد مهدی صالح 782 -
استفاده از کانال سرپانتین مواج و نانوسیال هیبریدی جهت خنک کاری باتری های لیتیومی استوانه ای
امین عمرانی زاده 781 -
بررسی پارامترهای تاثیر گذار عملیاتی بر عملکرد و راندمان پنل های فوتوولتاییک با رویکرد آنالیز اگزرژی (در شرایط اقلیمی استان خوزستان)
افشین امین فر 781 -
آنالیز اگزرژی و انرژی عملکرد یک کارخانه ترکیبی شامل کلکتور متمرکز خورشیدی با اهداف چندگانه با چند سیال مختلف
حسن سواری 781 -
شبیه سازی عددی کلکتور خورشیدی به همراه مواد تغییر فاز دهنده برای کاربردهای خانگی
تهانی هاشم طعمه 781 -
شبیه سازی جریان دو فازی ژنراتورهای بخار با آرایش لوله های مختلف
عیدان محسن صدام 780 -
تجزیه و تحلیل جریان نانوسیال مغناطیسی در داخل یک لوله
اسعد جبارطاهر 780 -
تجزیه و تحلیل جریان نانوسیال در داخل یک لوله مارپیچی
علی حمیدجابر 780 -
بررسی عددی جریان و تولید آنتروپی در اطراف یک خودرو در سرعت های مختلف
ریام عباس طاهر 780 -
شبیه سازی عددی انتقال حرارت در مبدلهای حرارتی مارپیچ دو لوله ای با استفاده از نانو سیالهای مخلوط
مریم نیسی 780 -
شبیه سازی ترموهیدرودینامیکی فضای درون یک یخچال پرده هوا ایستاده تجاری و ارزیابی مصرف انرژی آن با تغییرات ایجادشده در سیکل تبرید
مسلم احمدی بلوطکی 780 -
شبیه سازی عملکرد حرارتی کلکتور خورشیدی صفحه تخت با لوله های زیگزاگ به روش دینامیک سیالات محاسباتی
نوشین عظیمی 779 -
شبیه سازی عددی انتقال حرارت هوای حاوی ذرات در محیط صنعتی شرکت فولاد خوزستان با استفاده از مدل فاز گسسته
ابوالفضل دلاوری 778 -
شبیهسازی عددی جریان اجباری دوفاز بخار-مایع دریک لوله دارای المانهای مثلثی شکل به منظور بهبود انتقال حرارت
اشکان حیدری رکعتی 778 -
انتخاب سیستم تهویه مطبوع تبخیری ترکیبی مناسب برای شرایط مختلف آب و هوایی ایران بر اساس تجزیه و تحلیل اقتصادی
محسن زراعت کارشوشتری 778 -
خنک سازی صفحه های خورشیدی با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده
علیم حمید 777 -
تاثیر نرخ انتقال حرارت برخواص مکانیکی جوش لولههای فولادی تولید شده به روش ERW
قاسم حسین پورسلیمانی 777 -
شبیه سازی عددی کاویتاسیون بر روی هیدروفویل در مجاورت سطح آزاد آب
علی یاسمی فر 777 -
بهبود عملکرد حرارتی سیستمهای مبدل حرارتی واحد میعانات گازی پتروشیمی بندر امام با استفاده از تحلیل مرکب پینچ و اکسرژی
علی صفر چراغی پور 777 -
شبیه سازی پنل ساندویچی حاوی ماده تغییرفاز دهنده در وسایل حمل و نقل سرمایشی
محمدعلی حمیدی اصل 777 -
تحلیل عددی استفاده از نانوسیال و نوارهای تابیده بر افزایش انتقال گرما در لوله های کلکتور خورشیدی سهموی
مجتبی بختیاری 777 -
بررسی بکارگیری روش های هیبرید سازی در برج های خنک کن تر با آرایش PPWD و SPWD بر میزان آب و انرژی مصرفی
سعید نفرسفیددشتی 775در این پایان نامه سیستمی متناسب با نیاز کارخانه شکر میرزا کوچک خان طراحی و پیشنهاد شد. در سیستم فعلی مورد استفاده این کارخانه، آب بصورت یکبار گذر جهت تولید خلا در کندانسورها بکار گرفته می شود که این امر مصرف چشمگیر آب را به همراه دارد. لیکن در سیستم پیشنهادی با بررسی پارامترهای تاثیر گذار، یک برج خنک کن هیبریدی، با هدف کاهش مصرف آب و انرژی طراحی گردید. با توجه به اینکه برج های هیبریدی، ترکیبی از برج های تر و خشک هستند، معادلات حاکم برآنها نیز همان معادلات حاکم بر برج های خنک کن تر و مبدل های خنک شونده با هوا می باشند. بنابراین برای درک رفتار جریان ها و فرآیندها، یک برج خنک کن تر جریان مخالف مکشی و یک مبدل پره دار خنک¬شونده با هوا مدل سازی عددی گردید. نتایج مدل سازی مبدل خنک شونده با هوا، با نتایج بدست آمده از نرم افزار Aspen B-JAC اعتبارسنجی گردید. باتوجه به اینکه نسبت دبی جرمی آب به هوا یکی از پارامترهای اصلی و مهم در طراحی حرارتی برج های تر می باشد و همچنین پارامترهای زیادی در طراحی، از جمله دبی و ابعاد فن به این پارامتر وابسته هستند، برای یافتن این پارامتر با ترسیم منحنی¬های IM (مشخصه حرارتی برج) و IP (مشخصه هسته خنک کن) برحسب نسبت دبی، نقطه تلاقی آنها که همان نسبت دبی طراحی می باشد، مشخص شد. نرخ مصرف آب برج خنک-کن تر و برج خنک کن هیبریدی در آرایشPPWD و آرایشSPWD به ازای دماهای حباب خشک مختلف محیط برای یک دوره بهره¬برداری کارخانه ی مورد پژوهش، که شامل 5 ماه پایانی سال می¬شود، با هم مقایسه گردید. نتیجه آنکه بکارگیری 3 عدد برج خنک کن هیبریدی با آرایش PPWD که ظرفیت هر یک m^3/hr 2000 می¬باشد، باعث کاهش 96 درصدی مصرف آب نسبت به سیستم موجود کارخانه خواهد شد. به عبارت دیگر این مسئله صرفه جویی 98/6 میلیون مترمکعب آب در یک دوره بهره برداری را در پی خواهد داشت. در این راستا اجرای طرح از لحاظ اقتصادی نیز مورد بررسی قرار گرفت که در نتیجه دوره بازگشت سرمایه (PBP) به میزان 6 سال محاسبه شد.
-
امکان سنجی و تعیین ظرفیت نصب نیروگاه تلمبه ای ذخیره ای و مطالعه موردی سد و نیروگاه مسجدسلیمان
احمد محمدی 775ذخیره انرژی برق کار بسیار پر هزینه¬ای است و روشهای متداولی برای این کار وجود ندارد. روش¬های موجود یا صرفه اقتصادی ندارند و یا راندمان خوبی ندارند. نیروگاه تلمبه ذخیره¬ای روشی است که در چند دهه¬ی اخیر مورد استقبال محققان و بهره¬برداران قرار گرفته است. نیروگاه تلمبه ذخیره¬ای، از انواع نیروگاه¬های برق¬آبی هستند که با عملکرد موتوری (پمپاژ آب به سد بالا دست) طی ساعات کم باری شبکه برق از یکسو و تولید برق در شرایط پیک بار سیستم از سوی دیگر می¬توانند نقش موثری در بهبود عملکرد سیستم تولید داشته باشد. در ایران نیز با توجه به خشک سالی و کمبود بارش جوی در سال¬های اخیر، روش تلمبه ذخیره-ای، روش مناسب و به صرفه¬ای می¬باشد. در این پژوهش به شناسایی معیارهای گزینه¬یابی اولیه برای نیروگاه¬های تلمبه ذخیره¬ای با استفاده از معیارهای ساختگاه مطلوب و ظرفیت نصب مورد بررسی قرار داده¬شده است. سپس با استفاده از نرم افزارهای بهینه¬سازی (الگوریتم سیمپلکس، ژنتیک)، تابع هدف بهینه بدست آمده است. در این پژوهش از طرفی با توجه به مقایسه مکان¬یابی نیروگاه سیاه بیشه و مسجدسلیمان به این نتیجه رسیده شد که می¬توان نیروگاه مسجدسلیمان را به نیروگاه تلمبه ذخیره¬ای تبدیل کرد. از طرف دیگر نیز با بهینه¬سازی به مقادیر بهینه برای توان مفید توربین و پمپاژ برای نیروگاه سیاه بیشه دست یافتیم، در ادامه نیز مقادیر بهینه توان مفید توربین و توان مفید پمپاژ در صورت تبدیل وضعیت نیروگاه مسجدسلیمان به نیروگاه تلمبه ذخیره¬ای بدست آمد. از دو الگوریتم بهینه سازی سیمپلکس و ژنتیک استفاده شده و این دو روش با هم نیز مقایسه شدند. در این مقایسه این نتیجه حاصل شد که برای مدل¬سازی¬های خطی الگوریتم سیمپلکس نسبت به ژنتیک سریعتر ولی دارای دقت کمتری است.
-
شبیه سازی مخزن ته نشینی ذرات اکسید آهن شرکت فولاد اکسین و ارایه روش های افزایش کارائی
سعید وحیدی فر 775فرآیند جداسازی ذرات معلق از فاز سیال بوسیله ی گرانش را ته نشینی گویند. در این پژوهش مخزن ته نشینی شرکت فولاد اکسین خوزستان در مقیاس کامل و با داده های کاملا واقعی بررسی شده است. اطلاعات مورد نیاز مانند قطر ذرات، دانهبندی و دبی جرمی آن ها، با انجام آزمایش های لازم بر روی نمونه ها، به دست آمدند. مخزن ته نشینی با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شد. در ابتدا آب خالص در غیاب ذرات به صورت آشفته، سه بعدی و پایا شبیه سازی شد؛ سپس ذرات به میدان جریان تزریق و با استفاده از مدل فاز مجزا رهگیری شدند. با مقایسه ی نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی ثابت شد که نتایج حاصل از شبیه سازی با مدل SST K-ω نسبت به مدل Standard k-ε تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی دارند. سه پیشنهاد برای بهبود عملکرد مخزن ته نشینی ارایه شد: 1- اضافه کردن یک بافل که در کف نصب می شود و تا نزدیکی سطح آزاد ادامه می یابد 2- اضافه کردن یک بافل که در سطح آزاد جریان نصب می شود و تا نزدیکی کف ادامه می یابد 3- نصب یک بافل دوطرفه که در سطح آزاد جریان نصب می شود و تا نزدیکی کف ادامه می یابد. بازده ته نشینی در حالت اول از3349/39 به 1555/38 درصد کاهش و در حالت دوم از 3349/39 به95045/62 درصد افزایش و برای حالت سوم از 3349/39 به 6124/51 درصد افزایش یافت. این سه طرح، با شرط اتصال کوتاه و معرفی مفهوم تئوری ته نشینی موفق امکانسنجی شدند. تئوری ته نشینی موفق بیان می کند که یک ذره فقط وقتی که در کف مخزن ساکن و پایدار بماند و دوباره به پساب برنگردد، می تواند به عنوان ذره ی ته نشین شده محسوب شود. بر این اساس اگر چه پیشنهاد دوم بازده بیشتری ایجاد کرد ولی پیشنهاد سوم به عنوان مناسب ترین روش به منظور بهینه سازی مخزن ته نشینی انتخاب شد. دلیل این انتخاب آن بود که که پیشنهاد سوم برخلاف پیشنهاد دوم، شروط لازم تئوری ته نشینی موفق و پدیده ی اتصال کوتاه را ارضا کرد.
-
شبیهسازی روتورفن هیدروژنراتور سد کارون4 جهت بهبود گردش هوا
محمدمهدی بهروش 775در این پژوهش روتورفن هیدروژنراتور آلستوم سد کارون4 بهصورت عددی بهمنظور بهبود جریان هوای خنککاری در حوزه ژنراتور مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی عددی رفتار جریان سیال شامل مدلسازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در فضای محاسباتی درون روتورفن میباشد. مدلسازی هندسی با نرمافزار طراحی به کمک کامپیوتر صورت گرفته است. سپس، این مدل هندسی به نرمافزار تولید شبکه انتقال یافته است. شبکه محاسباتی باسازمان درون ناحیه محاسباتی پیچیده روتورفن ایجاد شده است. با تعیین شرایط مرزی و چارچوب مرجع چرخان به حل جریان پرداخته شده است. شبیهسازی جریان آشفته درون روتورفن از مدل آشفتگی تحققپذیر بهره برده است. مقایسه نتایج عددی و تجربی اختلاف 8/10% را نشان داد. نتایج حل جریان بهصورت توزیع فشار، سرعت، دما و نمایش خطوط جریان در نواحی مقاطع مختلف درون روتورفن ارائه شده است. با توجه به نتایج حاصل از شبیهسازی به بهبود هندسه روتورفن بهصورتی که در ساختار کلی آن تغییراتی ایجاد نشود پرداخته شد. با اصلاح هندسه ورودی روتورفن و قراردادن تیغههایی در ورودی آن بهمنظور حذف گردابهها در ورودی، دبی جریان تا 62/18% افزایش پیدا کرد.
-
شبیه سازی جریان در یاتاقان پایینی ژنراتور نیروگاه شهید عباسپور جهت افزایش میزان خنک کاری یاتاقان
سارا طاهری پور 775شبیهسازی جریان دوفاز یاتاقان پایینی ژنراتور نیروگاه شهید عباسپور شهر مسجد سلیمان استان خوزستان در این پژوهش انجام شده است. جریان حاکم بر مسئله جریان ناپایا و آرام میباشد. هندسه موردنظر شامل سه بخش کلی یاتاقان پایینی، مخزن روغن دارای پرههای الشکل نصبشده بر بدنه و شافت فولادی میباشد. شافت و مخزن روغن با سرعت خاصی در گردش هستند. در ابتدا مدل جامد این قطعات بههمراه ناحیه اطراف پره مطابق با نقشههای موجود نیروگاه شهید عباسپور با نرمافزار سالیدورکس ایجاد شدند. پس از آن حجم سیال عبوری از قطعات جامد از کار بیرون کشیده شده و بهعنوان دامنه محاسباتی این پژوهش مدل شد. سپس مدل سهبعدی با نرمافزار گمبیت شبکهبندی شده و شرط مرزیهای مناسب برای مجموعه انتخاب شد و در نرمافزار فلوئنت با روش دوفاز VOF تحلیل شد. متغیرهای سرعت، فشار و دما در نقاط مختلف سیستم بررسی میشود. نتایج نشان داد که پرههای نصبشده بر بدنه مخزن نقش زیادی در خنککردن مجموعه و روغن داغشده دارند. هر چه زمان تشکیلشدن فیلم روغن سریعتر باشد، عملکرد مجموعه بهبود مییابد. در ابتدای چرخش سیستم روغن با سرعت بیشتری بر فیلم روغن ایجاد میشود و با رسیدن روغن به لولههای خروجی، پرشدن بخشهای بالایی آهسته انجام میشود. برای بهبود در عمل خنککاری دو روش پیشنهاد شد. روش اول تغییر ابعاد پره در دو راستای طولی و عرضی است و روش دوم افزایش حجم روغن درون مخزن چرخان میباشد. نتایج نشان میدهد که تغییرات فشار در نزدیکی شیارها به بیشترین مقدار میرسد و بیشترین دمای ایجادشده در سیستم مربوط به فیلم روغن بسیار نازک میباشد. بیشترین تغییرات خطوط مسیر در ناحیه داغ یاتاقان اتفاق میافتد زیرا این بخش از هندسه هسته سیستم میباشد و بیشتر لولهها به این ناحیه متصل هستند. نتایج بهدست آمده با دادههای موجود نیروگاه مقایسه گردید و تطابق خوبی میان نتایج مشاهده شده است.
-
تحلیل عملکرد مبدل زمین سرمایی برای تامین هوای تهویه ساختمانهای اداری و فضاهای صنعتی
محمد ناظرنژاد 775با توجه به این اصل که دمای زمین در تابستان کمتر از دمای هوای بیرون میباشد، میتوان از زمین به عنوان یک چاه حرارتی طبیعی استفاده کرد و با به گردش درآوردن هوا توسط لولههای مدفون شده در زیر سطح زمین و انتقال هوای خنک خروجی از این لولهها به داخل فضای صنعتی، تهویه مطبوع را تا حد مطلوبی ممکن ساخت. با توجه به بار برودتی مورد نیاز فضای صنعتی، میتوان لولههای مدفون شده در زیرزمین را در ردیفهای موازی و با فاصله مناسب از یکدیگر بکار برد؛ در این پژوهش هندسه سه بعدی مبدل زمین سرمایی توسط نرمافزار گمبیت طراحی و توسط نرمافزار فلوئنت فقط در طول یک شبانهروز و برای اقلیم شهر تهران و به منظور تامین بار برودتی مورد نیاز یک فضای صنعتی، مورد تحلیل قرار خواهد گرفت و سعی خواهد شد تا اثرات نفوذ حرارت بر خاک اطراف مبدل و همچنین تاثیرات اشباع حرارتی خاک بر میزان پتانسیل سرمایشی اینگونه سیستمها، با دقت بیشتری مطالعه گردد؛ بنابراین با تعیین میزان بار برودتی تولید شده در یک لوله زیرزمینی و بررسی اثر پارامترهای هندسی، مشخصات حرارتی خاک و دبی هوا بر عملکرد سامانه و غیره، این نتایج حاصل خواهد شد که با کاهش قطر مبدل و کاهش سرعت هوای ورودی به مبدل و افزایش طول مبدل، پتانسیل سرمایشی سامانه بهبود یافته و عمق دفن بیشتر از 2 متر تاثیر زیادی بر دمای خروجی از مبدل نداشته، همچنین مشاهده خواهد شد که پس از گذشت 24 ساعت از کارکرد سامانه، بیشترین اشباع حرارتی خاک در طول اولیه لوله اتفاق میافتد. نتایج پایانی نشان خواهند داد که با طراحی سامانه مبدل زمین سرمایی برای استفاده در یک فضای صنعتی، با توجه به بالا بودن بار برودتی مورد نیاز، ایجاد شرایط آسایش حرارتی فقط در تعداد لولههای زیاد امکانپذیر است.
-
طراحی و تحلیل سیستم محرکه هیبرید در پرندههای بدون سرنشین(پهپاد)
نیسی مینایی-سمیر 773هدف از این پژوهش طراحی و تحلیل سیستمهای محرکه هیبرید جهت استفاده در یک پهپاد عملیاتی و یافتن طرح آیرودینامیکی متناسب با آن است. بنابراین فرآیند اجرای پروژه به ترتیب در سه مرحله طراحی و ساخت سیستم محرکه هیبرید، طراحی بدنه پهپاد و تحلیل و بررسی پایداری پهپاد، صورت پذیرفته است. با انتخاب سیستم قدرت مورد نظر و بررسی نوع چیدمان و جانمایی قطعات، دستگاهی برای شبیه سازی سیستم محرکه هیبریدی طراحی و ساخته شده است و در سه حالت الکتریکی، سوختی و هیبرید، مداومت پروازی پهپاد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش و محاسبات عددی نشان میدهند که میزان مداومت پروازی در حالت هیبرید نسبت به حالت الکتریکی 17 درصد و نسبت به حالت سوختی 8 درصد بهبود یافته است. در ادامه، متناسب با جانمایی سیستم محرکه، طراحی آیرودینامیکی پهپاد انجام شده است. براساس شکل هندسی طراحی شده، وزن بخشهای مختلف پرنده و مکان مرکز آیرودینامیک، مکان مرکز جرم با نرم افزار کتیا مشخص شده است. ضرایب آیرودینامیک پهپاد با کمک نرم افزار Digital Datcom در این مرکز جرم محاسبه شده و با دادههای خروجی این نرم افزار، پایداری دینامیکی طولی پهپاد مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج این بررسی و تست عملی، پهپاد در مرکز جرم 40 درصد نسبت به وتر بال و زوایه حمله 4 درجه دارای پایداری نیمه نوسانی همگرا است. همچنین با کاهش وزن پرنده به محدوده زیر 5/4 کیلوگرم، پهپاد دارای پایداری غیر نوسانی میشود.
-
بررسی تجربی روشهای مختلف کاهش دمای خروجی کولرهای آبی
شیخ الاسلامی-سید محمد علی 773امروزه اهمیت تهویه مطبوع در زندگی بشر، بر کسی پوشیده نیست. متداولترین روش برای سرمایش هوا در مناطق گرم و مرطوب مانند کشورهای حوزه خلیج فارس استفاده از دستگاههای تبرید تراکمی بخار میباشد. این دستگاهها دارای دو عیب عمده میباشند؛ اولاً مصرف انرژی الکتریکی بالایی دارند و ثانیاً به دلیل استفاده از کلروفلوئوروکربنها به عنوان مبرد، آلاینده محیط زیست و آسیب زننده به لایه اوزون میباشند. به همین دلیل محققان بسیاری به دنبال یافتن روشی جایگزین روش تبرید تراکمی بخار میباشند. یکی از این روشها استفاده از روش خنککاری تبخیری میباشد. در روش خنککاری تبخیری، در اثر ارتباط مستقیم جریان آب و هوا (که معمولاً در یک بستر جامد خارجی رخ میدهد) مقدار کمی آب تبخیر میشود و هم زمان دمای آب و هوا کاهش مییابد. با توجه به این که میزان تبخیر آب که عامل کاهش دهنده دما است به رطوبت نسبی هوا بستگی دارد و در صورت بالا بودن رطوبت هوا، افت دمای چندانی رخ نمیدهد، لذا این سازوکار خنککاری، در شرایط با رطوبت نسبی بالا ناکارآمد میباشد. برای رفع این مشکل در کولرهای تبخیری، میتوان با افزودن بخشهایی نظیر پیشخنک کن هوا و برج خنککن، دمای خروجی آنها را پایین آورد. در این پژوهش با افزودن این بخشها به یک کولر تبخیری معمولی و دو مرحلهای کردن فرآیند سرمایش، عملکرد آن در مقایسه با یک کولر تبخیری معمولی به صورت تجربی سنجیده شده است. نوآوری به کار رفته در این طرح این است که مدار آب بخش خنککن تبخیری و بخش پیشخنک کن از یکدیگر جدا میباشند و لذا دمای آب بخش خنککن تبخیری مستقیم، به دمای حباب تر هوای پیشسرد شده میرسد که از دمای حباب تر هوای ورودی و آب خروجی برج خنککن، کمتر است. نتایج به دست آمده، راندمان حدود 55 الی %72 با میانگین %65 را برای شرایط کارکرد عادی کولر آبی متداول نشان میدهند؛ در حالی که میانگین راندمان کولر با طراحی جدید در همان شرایط حدود %115 میباشد. راندمان این کولر تبخیری دومرحلهای، تقریباً در همه ساعات کارکرد بیش از %100 بوده و در برخی ساعات تا %120 هم ثبت گردیده است و این بدین معنا است که دمای هوای خروجی کولر جدید از دمای حباب تر هوای محیط نیز کمتر میباشد. بررسی دقیقتر نتایج نشان میدهد که راندمان این کولر تقریباً مستقل از رطوبت نسبی و همچنین دمای حباب تر هوای محیط میباشد.
-
شبیه سازی میدان جریان در شیارهای یک جهته و دوجهته نشت بند گازی خشک
زهرا سجادیان 773در این پژوهش عملکرد نشتبند گازی خشک به وسیله دینامیک سیالات محاسباتی تحت ضخامتهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مدل هندسی مسئله مورد نظر که شامل یک رینگ گردان و یک رینگ ثابت میباشد، تهیه گردید. روی رینگ گردان شیارهایی به منظور فشردهسازی جریان قرار دارد بنابراین ناحیه محاسباتی عبارت است از فیلم گاز بین دو رینگ و فیلم گازی که درون شیارها قرار دارد. سپس ناحیه محاسباتی ایجاد شده به نرمافزار تولید شبکه انتقال یافته است. برای ایجاد شبکه از سلولهای باسازمان شش وجهی استفاده شده است. حل جریان شامل دو نوع جریان آرام و آشفته میباشد که برای حالت آشفته از مدل آشفتگی k- ε RNG استفاده شده است. نتایج حل به صورت توزیع فشار، نمودار نیروی بازکننده، نمودار میزان نشتی نشتبند و نمودار سفتی فیلم گاز میباشند. برای هرسه مدل هندسی با توجه به نتایج مشخص شد که نشتبند گازی خشک در محدوده جریان آرام کار میکند. در مدل هندسی رینگ گردان با شیار یک جهته تاثیر پارامترهای زاویه انتهای شیار، نرخ عرض شیار به عرض منطقه خشک در جهت محیطی و نرخ طولی منطقه خشک به طول شیار در جهت شعاعی هندسی بررسی گردید که مقادیر بهینه به ترتیب 15 درجه، 25/ 1و4 /0 به دست آمد. تاثیر معکوس شدن جریان بر عملکرد شیار یک جهته نیز بررسی شد نتایج نشان داد که در این حالت نسبت به حالت قبل نیروی بازکننده به میزان 8% کاهش یافته است در حالی که میزان نشتی به میزان 38% افزایش یافته است. بنابراین از شیار دوجهته استفاده میشود. دو مدل هندسی برای شیار دوجهته بررسی شد که نتایج نشان داد عملکرد مدل هندسی اول بهتر از مدل هندسی دوم است.
-
بررسی تجربی جریان گل آلود در مخازن سدها و ارایه راه کارجهت جلوگیری از انباشت رسوب
اکبری زاده ویسی-میلاد 772از مهمترین عوامل رسوبگذاری در مخازن سدها جریانهای غلیظ یا چگال میباشند. در فصول سیلابی، جریان ورودی به مخزن دارای غلظت بالایی از مواد رسوبی بوده و چوندرکفدریاچهپخشمیشود،سرعتآنکمشدهودرطولحرکت،ذراتمعلقبهتدریج تهنشینشدهو به شکل یک جریان گلآلود به سمت بدنه سد، جریان مییابد. یکی از روشها برای جلوگیری از تهنشینی رسوبها و تخلیه آنها از مخازن سدها، استفاده از نیروی هیدرودینامیکی آب است. بخش مهم و قابل بررسی در دینامیک جریان غلیظ، بخش پیشرونده یعنی پیشانی جریان است. پی بردن به سرعت پیشروی و نحوه پخش جریانهای رسوبی اساس این تحقیق را تشکیل میدهد.در این تحقیق مخزن سد توسط یک مدل فیزیکی، شبیه سازی میشودبه این صورت که کانال اصلی به طول 6 و عرض 44/1 متر به کمک یک دیواره ساخته شده از جنس شیشه، به دو بخش مجزا میگردد، که قسمت کوچکتر برای ذخیره سیال غلیظ و قسمت بزرگتر به عنوان مخزن سد که حاوی آب زلال است، مورد استفاده قرار میگیرد.همچنین این دو بخش توسط یک دریچه کشویی برای ورود جریان غلیظ مرتبط میشوند.با تغییر در هندسه کف مخزن و ایجاد کانال با مقاطع ثابت و همگرا در بخش ورودی جریان غلیظ به مخزن آب صاف، سعی میشود تا ضمن کاهش پخششدگی جریان غلیظ، باعث افزایش سرعت جریان و در نتیجه کاهش تهنشینی ذرات رسوبی شود. برای این تحقیق 12 سری آزمایش در نظر گرفته شد. پارامترهای متغیر در انجام آزمایشها دو غلظت 3 و 6 گرم بر لیتر، دو دبی 2 و 5/3 مترمکعب بر ساعت و سه حالت برای تغییر هندسه کف کانال شامل بدون کانال ورودی، کانال ورودی با مقطع ثابت و کانال ورودی با مقطع همگرا در نظر گرفته شد.نتایج نشان داد که سرعت و ارتفاع پیشانی در طول حرکت و حین پخش شدگی کاهش مییابد و با افزایش غلظت و دبی اولیه سرعت زیاد میشود. همچنین مشاهده شدهرچه دبی کمتر باشد ایجاد کانال هدایت کننده در ورودی جریان غلیظ باعث افزایش سرعت و غلظت پیشانی شده و تاثیر کانال با مقطع ثابت نسبت به مقطع همگرا، روی افزایش سرعت و غلظتبهتر است.
-
شبیه سازی جریان آب گل آلود با غلظت بالا در حوضچه های ته نشینی تصفیه آب
سیده دنیا هاشمی 771تحلیل جریان گلآلود در حوضچه های ته نشینی تصفیه آب از اهمیت خاصی برخوردار است. در پایان نامه حاضر چگونگی انتشار، تغییرات سرعت و تغییرات غلظت جریان گلآلود با غلظت بالا در هندسه نمونه بررسی شده است. جریان گلآلود با استفاده از نرمافزار فلوئنت شبیهسازی شده است. شبیهسازیها بهصورت دوفازی و ناپایا و با استفاده از مدل چندفازی مخلوط انجام شده است. جریان گلآلود با غلظت بالا به صورت غیرنیوتنی در نظر گرفته شده است که در آن لزجت سیال با غلظت رابطه دارد. در نرمافزار فلوئنت برای لزجت سیال از توابع تعریف شده توسط کاربر استفاده شده است. در این شبیهسازی تاثیر عوامل مختلف همچون سرعت جریان ورودی به حوضچه، نیوتنی و غیرنیوتنی بودن جریان بر نحوه انتشار جریان و تغییرات سرعت و غلظت بررسی شد. نتایج حاصل از شبیهسازیها با نتایج تجربی مقایسه شده است. انطباق نیمرخهای سرعت و غلظت حاصل از شبیهسازیها با نتایج تجربی، قابلیت مدل چندفازی مخلوط را برای شبیهسازی جریان گلآلود تایید میکند. پروفیل های سرعت جریان گلآلود نیوتنی و غیر نیوتنی برای سرعت یکسان ولی غلظت های متفاوت در مقطعی از ورودی مقایسه گردید. زیاد بودن غلظت سیال غیرنیوتنی نسبت به سیال نیوتنی باعث افزایش سرعت ماکزیمم در سیال غیرنیوتنی نسبت به سرعت ماکزیمم در سیال نیوتنی شده است. پروفیل های غلظت و سرعت جریان گلآلود با غلظت پایین و یکسان در دو حالت نیوتنی و غیرنیوتنی مقایسه شده است و نشان داده شد که دلیل خطای پروفیل های غلظت و سرعت در کارهای پیشین نیوتنی مدل کرن جریان گلآلود است.