2024-03-29T20:08:26Z
https://jmep.isme.ir/?_action=export&rf=summon&issue=3855
نشریه مهندسی مکانیک ایران
JMEP
2538-4775
2538-4775
1394
17
4
تحلیل عددی خصوصیات جریان هوا در دودکش خورشیدی با حضور لایه گیاهی
آرش
میرعبدالله لواسانی
مهرداد
محمدی
رامین
مهدیپور
امروزه افزایش تقاضا برای انرژی از یک سو و کاهش منابع فسیلی از سوی دیگر اهمیت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر را بیش از پیش نمایان میکند. دودکش خورشیدی بهعنوان یکی از راههای استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید برق است. این ایده به دلیل بالا بودن سطح جذب انرژی خورشیدی و همچنین مزایای استفاده از هوا به عنوان جاذب، توجه محققین را به خود جذب نموده است. ولی این سیستم در حال حاضر صرفه اقتصادی پایینی دارد. در این مطالعه برای حل این مشکل، پرورش گیاه در کلکتور به منظور افزایش بهرهوری اقتصادی پیشنهاد و شبیهسازی عددی شد و اثرات هندسی و فیزیکی گیاه بر جریان هوا مورد بررسی قرار گرفت. تاکنون کشت گیاه در کلکتور برای رفع مشکل صرفه اقتصادی پایین به صورت دقیق مورد بررسی قرار نگرفته است. برای اعتبار سنجی مدل ابتدا مدل آزمایشی ساخته شده در مانزانارس اسپانیا مدلسازی و سرعت و اختلاف دمای ایجاد شده در جریان هوا بین ورودی و خروجی کلکتور محاسبه شد. نتایج بدست آمده از حل عددی مطابقت بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی را نشان داد و خطا کمتر از 5 درصد بود. در ادامه لایه گیاهی بهصورت محیط متخلخل در کف کلکتور مدلسازی و تاثیر آن بر سرعت جریان و اختلاف دمای ایجاد شدهدر عدد رایلی Ra=10^11 بررسی شد. مشاهده شد که در خروجی کلکتور سرعت چریان تقریبا 2.5 درصد کاهش و اختلاف دما تقریبا 2 درصد افزایش یافت . بنابراین میتوان ادعا کرد که با کشت سطح وسیعی از زمین کلکتور با یک گیاه با صرفه اقتصادی بالا میتوان مشکل اقتصادی سیستم دودکش خورشیدی را برطرف نمود بدون اینکه تاثیر منفی چشمگیری بر خصوصیات جریان داشته باشد.
انرژی خورشیدی
دودکش خورشیدی
محیط متخلخل
شبیه سازی عددی
انتقال حرارت
2016
02
20
6
22
https://jmep.isme.ir/article_22954_86c7587d40042662c97b74bea3abe418.pdf
نشریه مهندسی مکانیک ایران
JMEP
2538-4775
2538-4775
1394
17
4
تخمین پروفیل رسوب در لوله یک مبدل حرارتی با استفاده از روش انتقال حرارت معکوس گرادیان مزدوج با مساله الحاقی
کورش
گودرزی
امین
موسائی
علیرضا
نامداری
یکی از عوامل مؤثر در کاهش راندمان مبدل حرارتی در طول دوره کارکرد رسوب است. رسوب به صورت یک لایه بر روی یک طرف یا هر دو طرف سطح انتقال حرارت قرار میگیرد و در اثر مقاومت حرارتی که از خود نشان میدهد باعث کاهش انتقال حرارت عبوری از سطح میشود. در نتیجه راندمان مبدل حرارتی را کاهش میدهد. بر همین اساس اندازهگیری رسوب از اهمیت فوق العادهای برخوردار است. با اندازهگیری دقیق رسوب و اطمینان از این که رسوب از حد مجاز خود فراتر رفته است یا نه می توان عملیات رسوبزدایی و پاکسازی را انجام داد. در این تحقیق از روش گرادیان مزدوج با مسأله الحاقی CGM جهت تخمین پروفیل لایهی رسوب نامشخص بر روی دیواره درونی لوله، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که برای 2 نوع پروفیل رسوب خطی و زیگزاگ که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته، تخمین به بهترین صورت ممکن صورت گرفته است و نتایج بسیار خوبی بدست آمده است. تکنیکی که در این تحقیق ارائه شده میتواند زمانی که ضخامت رسوب از حد مجاز عبور کرده باشد، به عنوان یک سیستم هشداری جهت تمیزکاری لوله مبدل حرارتی مورد استفاده قرار گیرد.
مبدل حرارتی
رسوب
روش گرادیان مزدوج با مسأله الحاقی
2016
02
20
23
45
https://jmep.isme.ir/article_22955_e46863237461e5bbb8d56f26d65a4d82.pdf
نشریه مهندسی مکانیک ایران
JMEP
2538-4775
2538-4775
1394
17
4
مطالعه عددی تاثیر میدان مغناطیسی غیر یکنواخت محوری بر رشد حباب در جریان جوششی نانو سیال مغناطیس شونده داخل یک میکروکانال
موسی
محمدپورفرد
مهدی
قربانی فیروزسالاری
در این پژوهش، چگونگی رشد حباب در فرآیندد جوشش هستهای آب خالص و فروسیال (سیال حاوی نانوذرات اکسید آهن) بصورت عددی و با استفاده از روش حجم محدود و مدل VOF مورد بررسی قرار گرفته است. پس از اعتبار سنجی نتایج بدس آمده با نتایج موجود در ادبیات فن، تاثیر اعمال میدانهای مغناطیسی غیریکنواخت محوری بر رشد یک حباب در فرآیند جوشش نانوسیال مغناطیس شونده بررسی شده است. با توجه به نتایح بدست آمده، در حضور میدان مغناطیسی با گرادیانهای مثبت، انتقال حرارت از دیوارهها بیشتر شده و گرمای دیوارهها بهتر انتقال مییابد و این موضوع سبب کاهش رشد حباب میشدود در حالیکه میدان با گرادیان منفی، باعث افزایش رشد حباب میشود. در واقع استفاده لز میدانهای مغناطیسی با گرادیان مثبت سبب افدزایش بازدهی میکروسیستمهای خنک کننده میشود.
جوشش نانوسیال
میدان مغناطیسی غیریکنواخت
میکروکانال
2016
02
20
46
68
https://jmep.isme.ir/article_22956_de9421b79ea29e2303ce48426ed8ec3e.pdf
نشریه مهندسی مکانیک ایران
JMEP
2538-4775
2538-4775
1394
17
4
بررسی تجربی استفاده از دیوارهای بادشکن برای افزایش دبی ورودی برج هلر تحت وزش باد
محمدعلی
اردکانی
محسن
مزیدی
فواد
فرهانی
وزش باد، یکی از عوامل محیطی نامطلوب بر عملکرد حرارتی برجهای هلر میباشد. در این مطالعه تجربی، با استفاده از یک مدل همدمای برج هلر در تونل باد، تاثیر وجود دیوارهای بادشکن در بهبود دبی ورودی به برج در شرایط وزش باد بررسی گردیده است. دیوارهای بادشکن در ابعاد و زوایای مختلف در اطراف مدل نصب و کارایی آنها در چندین زاویه وزش باد مطالعه شده است. بر اساس نتایج، استفاده از دیوارهای بادشکن، تا 30 % دبی ورودی به برج را افزایش میدهد. همچنین با زیاد شدن سرعت باد، تاثیر طول دیوار بادشکن بر دبی ورودی افزایش مییابد. علاوه بر این، تاثیر زاویه وزش باد بر عملکرد دیوارهای بادشکن تا 30 درجه نسبت به قطر عمود بر باد، محسوس نیست.
بررسی تجربی
برج خنککن هلر
تونل باد
دیوار بادشکن
2016
02
20
69
84
https://jmep.isme.ir/article_22957_70d23df4a20aaf9562099d241e61c5bb.pdf
نشریه مهندسی مکانیک ایران
JMEP
2538-4775
2538-4775
1394
17
4
مطالعه تحلیلی و تجربی انتقال حرارت جوشش هستهای استخری بر روی سطوح مسی آب دوست
سید سینا
ارشدی
حمید
صفاری
امیر
میرزاقیطاقی
در این مقاله، تاثیر میزان آبدوستی سطح بر جوشش هستهای استخری آب تحت فشار اتمسفر به صورت تحلیلی مدل گردیده و به صورت تجربی مورد صحتسنجی قرار میگیرد. مدل تحلیلی ارائه شده بر خلاف مدل های قبلی، تغییرات زاویه تماس سیال با سطح را در حین رشد حباب درنظر میگیرد. مقایسه منحنی جوشش استخری پیشبینی شده توسط مدل بهبودیافته با نتایج آزمایشگاهی دیگران و مدل پیشین، تطابق بهتر نتایج را نشان داد. علاوه بر این، سطوح آبدوست (با زوایای تماس 34، 22 و کمتر از 10) توسط استغراق مس در محلول آبی هیدروکسید سدیم و پرسولفات پتاسیم در زمانهای مختلف (30، 60 و 180 دقیقه) ساخته شده و نتایج آزمون جوشش با پیشبینی مدل مقایسه میگردد. بر اساس نتایج تجربی، عملیات سطحی به کار رفته در این پژوهش به عنوان روشی مؤثر در افزایش ترشوندگی سطح مسی میباشد و آب دوستی بیشتر این سطوح باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جوشش استخری نسبت به سطح معمولی میگردد.
جوشش هسته ای استخری
سطح آبدوست
مدل انتقال حرارت
زاویه تماس دینامیکی
2016
02
20
85
104
https://jmep.isme.ir/article_22958_5641ada64e0b2d2d9c000e6d80189477.pdf