15 نتیجه برای انرژی
سیما امین الرعایا و حسین ادریس،
دوره 21، شماره 1 - ( 4-1381 )
چکیده
نیاز به کارخانجات کوچک فولادسازی، ایجاد روشهای جدید تولید فولاد، کاهش هزینۀ تولید و آلودگی محیط زیست و افزایش تولید، از جمله عواملی بودند که باعث ورود کوره های قوس الکتریک در صنعت فولادسازی شدند. این کوره ها از جمله مصرف کنندگان عمدۀ انرژی الکتریکی در صنعت اند. تحقیقات وسیع چند دهۀ اخیر، پیشگرم قراضه، به کارگیری همزن و مشعلهای سوخت-اکسیژن، استفاده از شارژ گرم، سوزاندن گاز خروجی از سطح، کاهش درصد آهن اسفنجی در شارژ، تشکیل امولسیون سرباره- گاز- مذاب (پفکی نمودن سرباره) را به عنوان عوامل کاهش مصرف انرژی الکتریکی معرفی کردند. ایجاد سربارۀ پفکی یکی از اقتصادیترین و در عین حال مفیدترین این عاملهاست. کاهش مصرف انرژی، الکترود، نسوز، زمان ذوب و افزایش راندمان تولید از مزایای ایجاد سرباره پفکی در کوره ها به شمار می آید.
در این تحقیق، سسربارۀ پفکی در کوره های با ظرفیت 200 تن و در شرایط صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. کاهش مصرف انرژی الکتریکی از kwh/ton670 به kwh/ton580 و کاهش زمان ذوب از 130 به 115 دقیقه و افزایش توان الکتریکی ورودی از الکترودها به کوره از نتایج به دست آمده این تحقیق است. مناسبترین درصد FeO سرباره 24-20 درصد و مناسبترین بازیسیته 2/2-2 حاصل شده است.
واژگان کلیدی: کورۀ قوس الکتریک، انرژی، آهن اسفنجی، سربارۀ پفکی
ابراهیم حاجی دولو،
دوره 22، شماره 2 - ( 10-1382 )
چکیده
در این
مقاله ضرورت استفاده از روش سرمایش تبخیری در سیکل تبرید برای مناطق بسیار گرم برای کاهش مصرف انرژی الکتریکـی مورد تاکید قرار گرفته است. بررسی تجربی و تحلیلی برای تعیین میزان تاثیر استفاده از کندانسور تبخیری به‌جای کندانسور هوایی مرسوم در کولرهای خانگی انجام گرفته شد. از آنجا که کندانسور تبخیری گرمای بیشتری را از کولر دفع می‌کند لذا در شرایط آب و هوایی بسیار گرم مانع از کاهش ظرفیت سرمایشی و افزایش توان مصرفی کولر می‌شود و در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی می‌شود. برای تبدیل کندانسور هوایی به تبخیری دو طرح ارائه شد. در طرح تزریق مستقیم، آب بر روی لوله های کندانسور پاشیده می‌شود و در طرح پوشال دیواری آب بر روی دیواره پوشالی که در مسیر کندانسور تعبیه شده، پاشیده می‌شود. وضعیت ترمودینامیکی سیستم بعد از انجام هر دو طرح به‌طریق تجربی اندازه گیری شد و با وضعیت معمول آن در همان شرایط مورد مقایسه قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج تجربی به‌دست آمده نشان می‌دهد که با استفاده از این روشها ضریب عملکرد سیستم تا 25 درصد قابل افزایش بوده و توان الکتریکی مصرفی کولر تا حدود 13 درصد کاهش می یابد. سایر روشهای اصلاحی که به‌کمک آنها ضریب عملکرد سیکل بیشتر افزایش یافته و توان الکتریکی بیشتر کاهش می یابد معرفی شد.
حمید سعیدی، محمود مدرس هاشمی و سعید صدری،
دوره 24، شماره 1 - ( 4-1384 )
چکیده
با پیشرفت سیستمهای رادار روشهای متنوعی برای پردازش سیگنال وآشکارسازی در رادارها پدید آمده است. برخی از روشهای نوین پردازش سیگنال رادار از تبدیلهای زمان- فرکانس، به ویژه تبدیل موجک که یک تبدیل خطی زمان- فرکانس است، استفاده می‌کنند. از مهمترین کاربردهای تبدیل موجک در پردازش سیگنال، حذف تداخل از سیگنال دریافتی است. در روشهای مرسوم آشکارسازی، ابتدا تداخل حذف شده و سپس از یک آشکارساز ساده استفاده می‌شود. ما نیز با استفاده از روشهای مبتنی بر تبدیل موجک تداخل را حذف کرده، آن گاه آشکارساز ساده‌ای مانند آشکارساز انرژی به کار می‌بریم. هدف ما در این مقاله آن است که نشان دهیم در موارد عملی و رایج که عملکرد فیلتر منطبق یا فیلترهای شبه منطبق کاهش می‌یابند پردازش‌های مبتنی بر تبدیل موجک کارامدتر ند. همچنین بهبود عملکرد آشکارساز انرژی برای اهداف با سرعت شعاعی کم یا نزدیک سرعت کور در مواردی‌که به جای فیلتر MTI از نویززدائی بر پایه تبدیل موجک استفاده شود از دیگر دستاوردهای این تحقیق است
محمدکریم بیرامی و مریم ایلاقی حسینی،
دوره 24، شماره 1 - ( 4-1384 )
چکیده
کنترل پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش افقی سرریز اوجی استاندارد با استفاده از یک و دو دیواره ممتد مورد بررسی قرار گرفته است. برای این امر از پنج دیواره با ارتفاعهای مختلف و ترکیبی از آنها استفاده شد. آزمایشها برای دو فاصله دیوار اول از پنجه پرش (انتهای انحنای سرریز) انجام گرفت. در هر دو مورد خصوصیات اصلی پرش هیدرولیکی، شامل عمق ثانویه پرش، طول گرداب پرش و افت نسبی در پرش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بر اساس معادله اندازه حرکت و استفاده از یک ضریب تجربی، روشی اتخاذ شده است که بر اساس آن عمق ثانویه پرش حاصل می‌شود. با به کارگیری نتایج آزمایشگاهی یک رابطه ریاضی برای پیش‌بینی طول گرداب پرش ارائه شده است. نتایج حاصل از این روشها با داده‌های آزمایشگاهی و کارهای دیگران مقایسه شده و جوابهای قابل قبول را به دست داده است. داده‌های آزمایشگاهی بر روی یک و دو دیواره نشان داد که کوتاه بودن فاصله دیواره تا پنجه پرش و به خصوص افزایش ارتفاع دیواره نقش کاهنده عمق ثانویه و طول گرداب پرش را ایفا می‌کند ولی باعث افزایش افت انرژی می‌شود.
مهرتاش معتمدی، فریبرز ناطقی الهی، منصور ضیایی فر و محمد کریمی، ،
دوره 25، شماره 1 - ( 4-1385 )
چکیده
استفاده از سیستمهای جاذب انرژی از جمله میراگرهای فلزی برای کنترل ارتعاشات سازه‌ها در برابر زلزله در چند دهه گذشته توسعه فراوانی یافته است. مطالعات بسیاری نیز برروی جذب انرژی لوله‌های جدار نازک در برابر ضربه صورت گرفته است. لوله‌های جدار نازک ظرفیت تغییر شکل پذیری محوری زیادی دارند و در صورت بروز مد مناسبی برای کمانش غیرالاستیک، برای جذب انرژی زلزله مناسب اند. در این مقاله استهلاک انرژی در لوله‌های فلزی جدار نازک آکاردئونی و رفتار آنها در برابر نیروی محوری رفت و برگشتی به منظور استفاده به عنوان میراگر فلزی جاری شونده مطالعه می‌شود . بدین منظور از مطالعات آزمایشگاهی و تحلیلی استفاده شده است. مطالعات آزمایشگاهی برروی نمونه‌های مشابه موجود در بازار و با استفاده از دستگاه کشش و فشار دینامیکی انجام گرفته است. مطالعات تحلیلی نیز براساس مدلهای اجزای محدود و تحلیلهای دینامیکی غیرخطی صورت گرفته است. در این مطالعات تأثیر پارامترهای هندسی و مکانیکی این لوله‌ها از قبیل هندسه شکل، ضخامت ورق، قطر و طول لوله و همچنین نوع مصالح بر میزان استهلاک انرژی و سختی محوری بررسی شده است. نتایج این مطالعات نشان می‌دهند لوله‌های جدارنازک آکاردئونی از نظر جذب انرژی رفتار مطلوبی دارند و با انتخاب پارامترهای هندسی و مکانیکی مناسب می‌‌توان به طرح بهینه میراگر فلزی آکاردئونی برای نیاز سازه دست یافت.
ابراهیم حاجی‌دولو،
دوره 25، شماره 1 - ( 4-1385 )
چکیده
کاهش مصرف انرژی الکتریکی در سیستمهای تبرید تراکمی یکی از ضرورتهای اساسی در طراحی این سیستمهاست. هنگام استفاده از سیستمهای تهویه مطبوع خانگی موسوم به کولر در مناطق بسیار گرم، ضریب عملکرد آنها کاهش یافته و مصرف جریان الکتریکی افزایش می‌یابد. این مشکل سبب شده که برای مناطق بسیار گرم استفاده از روشهای جدید افزایش انتقال گرما در کندانسور کولرها مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد. در این مقاله ابتدا طرح جدیدی برای استفاده از روش سرمایش تبخیری در کندانسور کولرهای گازی در مناطقی که دارای شرایط آب و هوایی بسیار گرم‌اند ارائه شده و سپس این طرح بر روی کولر پنجره‌ای اجرا و آزمایش شده است. در این طرح دیوارهای پوشالی مجهز به سیستم پاشش آب در طرفین کولر و در مسیر مکش هوای ورودی کندانسور قرار گرفته و سبب خنک شدن هوای عبوری می‌شوند. نتایج تجربی به دست آمده نشان می‌دهد که مشخصات ترمودینامیکی سیستم به طور محسوسی بهبود یافته و توان مصرفی کمپرسور به میزان 15% کاهش و ضریب عملکرد سیکل نیز در حدود 55% افزایش می‌یابد.
اکبر پروازیان و سیدروح‌الله حسینی‌دلسم،
دوره 27، شماره 1 - ( 4-1387 )
چکیده
طرحهای متفاوتی برای استفاده از انرژی هسته ای حاصل از همجوشی به روش لختی (ICF)1 در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این طرحها دسترسی به بهره انرژی بالاست. در روشهای متداول همجوشی به روش لختی (ICF) مقدار کمی (در حدود میلی‌گرم) مخلوط دوتریم – تریتیم در محفظه کوچک کروی به شعاع چند میلی متر به وسیله باریکه های لیزری یا یون سنگین که دارای توانی از مرتبه است متراکم می شود. که متعاقب ان تشکیل پلاسما در مرکز این محفظه برای انجام همجوشی مسئله‌ای اساسی است. در روشهای متداول همجوشی به روش لختی، ناپایداری هیدرودینامیکی در فرایند متراکم سازی سوخت باعث پایین آمدن بهره انرژی می‌شود. طرحهای جدید برای کاهش ناپایداریها، انجام متراکم سازی محفظه سوخت توسط باریکه های لیزری یا یونی در دو فازجداگانه است. ابتدا پیشگرم کردن سوخت با باریکه لیزری یا یون و سپس تولید الکترونهای نسبیتی با پالسهای لیزر با توان در داخل سوخت در فاز دوم صورت می گیرد. این روش گرم کردن سوخت به عنوان روش اشتعال سریع مطرح شده است. همچنین در سالهای اخیر به‌جای محفظه کروی سوخت، طرحهای استوانه ای شکل با کنترل مغناطیسی در ناحیه پلاسما مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله ، روش اشتعال سریع در محفظه های سوخت استوانه ای شکل بررسی می شود. ترابرد الکترونهای نسبیتی داخل محفظه با به‌کار بردن کد و یک برنامه فاکر- پلانک محاسبه می شود. آهنگ انتقال انرژی الکترونهای نسبیتی به سوخت نیز حساب می شود. محاسبات نشان می‌دهدکه به‌کار بردن روش اشتعال سریع و محفظه های استوانه ای نسبت به اشتعال یک مرحله ای بهره انرژی بیشتری را تضمین می کند و می تواند جایگزین مناسبی برای روشهای متداول ICF باشد.
مصطفی احمدی، نادر خواجه احمد عطاری،
دوره 35، شماره 1 - ( 6-1395 )
چکیده
یکی از روشهای جدید کنترل ارتعاش سازه‌ها و کاهش پاسخ لرزه‌ای آنها، استفاده از سیستم جاذب انرژی غیرخطی ارتعاشی- ضربه‌ای است. در این سیستم یک جرم برروی کف سازه‌ای به‌گونه‌ای تنظیم شده است که فاصلۀ مشخصی از دیوارۀ غیرارتجاعی متصل به جرم طبقه دارد. جرم جابه‌جا شده در اثر تحریک سازه با دیوارۀ غیرارتجاعی برخورد می‌کند که باعث ایجاد ضربه و جذب انرژی می‌شود. در تحقیق حاضر جاذب انرژی ارتعاشی- ضربه‌ای با بهینه‌یابی پارامترهای آن به‌طور هم‌زمان شامل نسبت سختی و فضای آزاد حرکت مورد مطالعه قرار گرفته است. الگوریتم جستجوی هماهنگی به‌عنوان یک روش فرا‌اکتشافی جدید به‌طور مؤثری اختصاصی شده و برای مسئله بهینه‌یابی پیوسته فوق‌الذکر به‌کار گرفته شده است. نشان داده شده است که سیستم بهینه شدۀ متصل به سازه قادر است که با سازه اولیه در بازه وسیع فرکانسی اندرکنش داشته باشد. پاسخ کنترل شدۀ مورد نظر در مجموعه‌ای از قاب‌های خمشی فولادی کوتاه و میان مرتبه از طریق تحلیلهای دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی مورد ارزیابی قرار گرفته است. توانایی این نوع جاذب انرژی در اتلاف انرژی لرزه‌ای ورودی به سازه‌ها و توانایی آنها در کاهش مؤثر پاسخ سازه‌ها از طریق ضربه‌های ارتعاشی بین جرم جاذب انرژی و جرم طبقه با استخراج شاخص‌های عملکردی متعدد و طیف‌های فوریه مورد توجه قرار گرفته است. با توجه با شبیه‌سازی‌های عددی انجام شده برروی مدلهای سازه‌ای تعریف شده، سیستم کنترلی بهینه شده باعث باز توزیع انرژی از مودهای ارتعاشی پایین با فرکانس کم و دامنۀ ارتعاش زیاد به مودهای ارتعاشی بالاتر با فرکانس زیاد و دامنۀ ارتعاش کم می‌شود که منجربه کاهش مطلوب پاسخ‌های سازه‌ای شده است.
موسی رضائی، شیوا امیری جاهد امیری جاهد،
دوره 36، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
در ارتعاش یک سازه ترک‌دار با دامنه نوسان اندک، الزاماً دهانه ترک به‌طور کامل باز و بسته نمی‌شود. در نتیجه به‌منظور ارائه مدل واقع بینانه از ترک باید ویژگیهای ترک از جمله سفتی و میرایی وابسته به وضعیت باز و بسته شدن دهانه ترک درنظر گرفته شود. در این تحقیق مدل پیوسته‌ای برای ارتعاشات تیر با ترک خستگی در نوسانات کم دامنه ارائه شده است که در آن دهانه ترک هرگز به مرحله باز و بسته شدن کامل نمی‌رسد. با ارائه یک مدل غیرخطی از ترک، معادله ارتعاش تیر ترک‌دار استخراج شده است. برای لحاظ کردن رفتار غیرخطی و منظور کردن اتلاف انرژی در محل ترک، گشتاور خمشی در محل ترک به‌صورت یک تابع غیرخطی از اختلاف شیب و نرخ تغییرات زمانی اختلاف شیب در طرفین ترک درنظر گرفته شده است. با حل معادلات غیرخطی حاکم بر سیستم با استفاده از تئوری اغتشاشات، اثر تغییر فرکانس ارتعاشات تیر برحسب دامنه استخراج شده و رابطه تحلیلی و صریح برای ضریب سفتی غیرخطی در محل ترک و ضریب میرایی در محل ترک ارائه شده است. سپس با استفاده از رابطه تحلیلی و نتایج آزمون تجربی به‌دست آمده از ارتعاش تیر ترک‌دار، ضریب سفتی غیرخطی و ضریب میرایی در محل ترک به‌دست آمده است.
میرمحمد اتفاق، هادی میراب، رضا فتحی،
دوره 36، شماره 2 - ( 12-1396 )
چکیده
یکی از روشهای جدید برای تأمین انرژی سیستمهای الکتریکی کم مصرف مورد استفاده در دریا، استفاده از انرژی مکانیکی امواج است. در این روش با استفاده از مبدل پیزوالکتریک، انرژی ناشی از امواج دریا به الکتریسیته تبدیل می‌شود. مزیت این روش عدم نیاز به تعویض یا شارژ باتری سیستم مورد نظر است. در تحقیقات پیشین، مطالعاتی در زمینه برداشت انرژی از امواج دریا انجام شده ولی تحقیقی کامل در زمینه برداشت انرژی با درنظر گرفتن مدل موج تصادفی جانسواپ انجام نشده است. مدل موج تصادفی جانسواپ تقریب بهتری برای شبیه‌سازی امواج دریا نسبت به مدل موج منظم ایری است. به‌همین منظور در این مقاله یک تیر قائم متصل به کف دریا که مجهز به وصله‌های پیزوالکتریک است، به‌عنوان برداشت کننده انرژی درنظر گرفته شده و بعد از مدل‌سازی با استفاده از نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی می‌شود. در ادامه با درنظر گرفتن مدل موج نامنظم جانسواپ پاسخ ارتعاشی تیر و به تبع آن توان تولیدی محاسبه شده و قابلیت اطمینان سیستم و تأثیر مقدار نامعینی‌های وصله‌های پیزوالکتریک روی توان تولیدی به‌صورت آماری بررسی می‌شود. درنهایت احتمال خرابی برداشت کننده انرژی بر پایه تعریف مناسبی از معیار تخطی مطالعه شده است.
محمد جعفری، مصطفی جمشیدیان، سعید ضیایی راد،
دوره 37، شماره 2 - ( 12-1397 )
چکیده
انرژی تغییر شکل ذخیره شده ناشی از نابجایی‌ها در داخل پلی‌کریستال‌های فلزی می‌تواند یک نیروی محرکه کافی برای حرکت مرز دانه‌ها در طی عملیات حرارتی فراهم آورد. در این مقاله، ابتدا یک تئوری ساختاری کریستال ویسکوپلاستیسیته بر مبنای چگالی نابجایی، سازگار با قوانین ترمودینامیک، برای تغییر شکل‌های بزرگ ارائه می‌شود تا بتواند توزیع انرژی ذخیره شده ناشی از تغییر شکل در مواد فلزی را با دقت قابل قبول پیش‌بینی کند. سپس معادلات ساختاری در نرم‌افزار آباکوس از طریق نوشتن زیربرنامه در دو حالت مدل تیلور و مدل اجزای محدود کامل پیاده‌سازی می‌شوند. با انجام شبیه‌سازی‌های عددی روی تک‌کریستال‌های آلومینیوم و مقایسه نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی، تئوری ارائه شده مورد راستی‌آزمایی قرار گرفته و پارامترهای سخت‌شوندگی به‌دست می‌آیند. به‌عنوان یک کاربرد از تئوری ساختاری توسعه داده شده، ارتباط میان توزیع انرژی ذخیره شده تغییر شکل و حرکت کرنش- القایی مرزدانه در پلی‌کریستال آلومینیوم در دو حالت مدل تیلور و مدل اجزای محدود کامل بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که مدل تیلور دقت کافی برای محاسبه توزیع انرژی ذخیره شده تغییر شکل در داخل پلی‌کریستال و به‌دنبال آن حرکت مرزدانه ناشی از آن را ندارد، چرا که حرکت کرنش- القایی مرزدانه در یک ریزساختار پلی‌کریستالی تحت تغییر شکل پلاستیک به‌شدت وابسته به توزیع انرژی ذخیره شده تغییر شکل در داخل ریزساختار و نه مقادیر کلی آنها است.
رامین قیاسی، محمد رضا قاسمی،
دوره 39، شماره 1 - ( 6-1399 )
چکیده
پژوهش حاضر به مبحث کلان داده‌ها در حوزه پایش سلامت سازه‌ها می‌پردازد. بدین منظور، بعد از استخراج ویژگیهای پاسخ شتاب سازه، با استفاده از الگوریتم بهینه‌ساز ویژگیهای کم‌اثر و اضافی حذف می‌شوند و با انتخاب ویژگیهای تاثیرگذار و کاهش ابعاد داده‌ها دقت و سرعت روند عیب‌یابی سازه‌ها افزایش می‌یابد. انتخاب زیرمجموعه‌ای از ویژگی‌ها با استفاده از الگوریتم فراکاوشی هارمونی-پرندگان پیشنهادی در این پژوهش صورت خواهد پذیرفت که موجب افزایش تطبیق‌پذیری روند پیشنهادی در مواجه با کلان داده‌های ناشی از حسگرها و عدم قطعیت‌های ناشی از اختلال در داده‌های ورودی می‌شود. در روش پیشنهادی، برای استخراج ویژگیهای پاسخ شتاب از شاخص‌های مبتنی بر خصوصیات آماری و انرژی بسته‌های موجکی استفاده شده است. به‌علاوه از دو الگوریتم ماشین‌بردار پشتیبان حداقل مربعات موجکی وزن‌دار و شبکه عصبی تابع پایه شعاعی به‌عنوان مدل جایگزین تحلیل اجزای محدود سازه استفاده شده و با استفاده از آنها شدت و مکان خرابی در سازه‌ها شناسایی می‌شود. به‌عنوان مسائل کاربردی، عیب‌یابی سازه بنچ مارک گروه پایش سلامت سازه IASC-ASCE و سازه فضاکار ۱۲۰ عضوی مدنظر قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که انرژی بسته‌های موجکی حساسیت بالاتری نسبت به وجود خرابی در سازه نسبت به خصوصیات آماری دارد. به‌علاوه مقایسه الگوریتم ترکیبی هارمونی-پرندگان ارائه شده با چهار الگوریتم مطرح در حوزه عیب‌یابی، نشان‌دهنده سرعت و بازدهی بهتر این الگوریتم است. درنهایت استفاده از روش پیشنهادی موجب کاهش ۹۰ درصدی ابعاد داده‌ها در روند پایش سلامت سازه‌ها می‌شود
امین پنجه باشی نقش، کاوه اسماعیلی ترکانپوری،
دوره 40، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
یکی از روشهای جدید برای تأمین انرژی سیستمهای الکتریکی کم مصرف، استفاده از انرژی مکانیکی ارتعاشات سازه‌ها است. در این روش با استفاده از مبدل پیزوالکتریک، انرژی ناشی از ارتعاشات به الکتریسته تبدیل می‌شود. مزیت این روش عدم نیاز به تعویض یا شارژ باتری وسیله الکتریکی است. در این مقاله به بررسی برداشت انرژی توسط یک تیر یکسر گیردار ساخته شده از جنس مواد هدفمند با لایه پیزوالکتریک پرداخته شده است. مدل‌سازی ریاضی سیستم ارائه شده و معادلات کوپل دینامیکی ارتعاش سیستم و ولتاژ تولید شده توسط پیزو الکتریک‌ها استخراج می‌شود و سپس تأثیر پارامترهای برادشت‌کننده روی توان تولیدی مطالعه می‌شود. با توجه به‌وجود نامعینی در پارامترهای سیستم برداشت‌کننده انرژی، برای اولین بار تأثیر نامعینی‌ها روی مقدار انرژی تولیدشده به‌صورت آماری با استفاده از روش مونت- کارلو بررسی می‌شوند. نتایج حاکی از این است هرچند میزان توان قابل استحصال در فرکانس طبیعی اول به‌مراتب بیشتر از سایر فرکانس‌ها است ولی در حوالی فرکانس طبیعی اول تأثیر نامعینی در سیستم افزایش پیدا کرده و قابلیت اطمینان برداشت‌کننده کاهش پیدا می‌کند.
سوده طرفه، رامین کوهی کمالی،
دوره 41، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
مدل‌سازی درست پدیده شناوری و انتقال حرارت در بستر سیال‌های گاز-جامد، صرفاً به نوع مدل عددی انتخابی و الگوریتم‌های درگیر وابسته نیست. در واقع انتخاب مدل مناسب برای هر شرایط عملکردی خاص، اجرای صحیح هر مدل، انتخاب درست پارامتر‌ها و شروط مرزی مناسب عوامل تعیین‌کننده صحت نتایج حاصل در بررسی عملکرد بستر سیال‌ها است. در تحقیق حاضر، به منظور شبیه‌سازی دقیق فرآیند انتقال حرارت در بستر سیال‌ها، پارامترهای مهم و تأثیرگذار بر روند حل عددی به روش اویلری دو سیالی با به‌کارگیری تئوری انرژی جنبشی جریان دانه‌ای بررسی شد. به این منظور، اثرات ضریب بازگردانی ذره-ذره و ذره-دیواره، ضریب انعکاس و شیوه تعیین دمای دانه‌ای و ضریب هدایت گرمایی مؤثر بر روند حل عددی ارزیابی شد. این بررسی‌ها نخست در فرآیند گرم کردن ذرات با هوای داغ ورودی در یک بستر سیال آدیاباتیک و سپس در بستر سیالی با دیواره‌های دما ثابت و برای دو رژیم جریان پرکاربرد حبابی و آشفته انجام گرفت. نتایج نشان داد که ضریب انعکاس و هدایت گرمایی مؤثر پارامتر‌هایی تأثیرگذار در فرآیند انتقال حرارت از دیواره به بستر هستند. به گونهای که در این شرایط مقدار صفر ضریب انعکاس سبب می‌شود که دمای هوا در رژیم حبابی حدود 7 درجه و در رژیم آشفته حدود 5 درجه بالاتر رود و مقدار واحد آن نتایج یکسانی با شرط عدم لغزش به‌دست می‌دهد. علاوه بر این در نظر گرفتن ضرایب هدایت گرمایی ماده جامد و گاز سبب می‌شود که دمای هوای خروجی حدود 26 درجه بیشتر از دمای به‌دست آمده با در نظر گرفتن ضرایب هدایت گرمایی مؤثر با رویکرد استاندارد باشد. فرم مشتق جزئی و جبری معادله بقای انرژی نوسانی فاز جامد در بستر سیال‌های متراکم جوابهای یکسان به‌دست می‌دهند، هرچند در نظر گرفتن یک دمای دانه‌ای ثابت می‌تواند سبب بروز خطاهای محاسباتی شود
مهدی کیهانپور، مجید قاسمی،
دوره 41، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
با توجه به روند رو به اتمام منابع سوخت فسیلی و ضرورت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، می‌بایست مطالعات مناسب در راستای بررسی‌های فنی و عملکردی در خصوص این منابع صورت پذیرد. لذا در این پژوهش پیل سوختی پلیمری لوله‌ای شکل به عنوان یک منبع انرژی مناسب با هندسه سه بعدی به صورت عددی، شبیه‌سازی و بررسی شده است. برای بررسی جامع، معادلات پیوستگی، ممنتوم، انرژی، تنش- کرنش و برهم کنش سیال- جامد-گرما در حالت پایا، به‌وسیله یک کد عددی المان محدود تعریف، با یکدیگر کوپل و سپس حل شده‌اند. با فرض تغییر ولتاژ پیل از 0/95 تا 0/4 ولت، عبور جریان تراکم پذیر سوخت و هوا در داخل کانال‌ها و محیط‌های متخلخل الکترود و کاتالیست و همچنین حدود 5 درجه افزایش دمای میانگین پیل، باعث تقریباً 35 نانو متر جابجایی در بخش‌های مختلف می‌شود. این جابجایی‌های ناشی از برهم کنش سیال- جامد- گرما موجب ایجاد تنش‌های گرمایی و مکانیکی می‌شوند. تنش بیشینه در حدود 3500 کیلو نیوتن بر مترمربع در الکترولیت با توجه به محدودیت جابجایی آن (میانگین جابجایی 12/8 نانو متر) ایجاد می‌شود. سپس، رابطه تغییرات ولتاژ با چگالی جریان، تنش، سرعت جریان سوخت، جابجایی و دمای پیل سوختی نشان داده شد. همچنین نتایج نشان داد که فرض بر همکنش سیال- جامد- گرما توان پیل سوختی را تا حدود 3 درصد کاهش می‌دهند. در پایان اثر پارامترهای مختلف از جمله شعاع کانال سوخت و هوا و رسانایی الکترونی و یونی بررسی شد. به عنوان مثال، در ولتاژ 0/4 ولت، کاهش 20 درصدی شعاع کانال سوخت و هوا و همچنین افزایش 100 درصدی رسانایی الکترونی و یونی به‌ترتیب باعث افزایش حدود 2/17، 0/05، 3/69 و 40 درصد چگالی جریان الکتریکی می‌شود
