در این پایان نامه بعد از معرفی خود دستگاه به بررسی کارهای قبلی توسط محققان پرداختیم که از زمان کشف این دستگاه یعنی سال 1933 میلادی توسط فردی به نام رانکیو آغاز شده و تا به امروز ادامه دارد.در این پایان نامه سعی کردیم بر روی تأثیر مکش در محفظه چرخش دستگاه ورتکس تیوب مطالعاتی را داشته باشیم که در این راستا با استفاده از نرم افزار gambit یه مدل سازی سه بعدی مسأله پرداختیم و سپس با تعریف شرایط مسأله اعم از شرایط مرزی ، ورودی و خروجی در نرم افزار fluent به نتایج مورد نظر دست پیدا کردیم.قابل ذکر است که برای اعتبار دهی به مطالعه حاضر از شرایط و نتایج آزمایشگاهی اسکای و همکاران استفاده گردید و همخوانی نتایج مدل سه بعدی حاضر با نتایج مدل آزمایشگاهی و مدل دو بعدی عددی اسکای تأییدی بر روند مطالعه و نتیجه گیری اینجانب بود.در ادامه خواص سیال اعم از فشار و دما را در طول لوله بررسی کردم ودر پایان هم تحلیلی بر ضریب عملکرد دستگاه ارایه نمودم.

در صنایع و مخصوصا طرح های عظیم همواره بزرگترین محدودیت، محدودیت دمایی بوده است. به این معنی که برای پیشرفت صنعت و دستیابی به بسیاری از طرح های ایده آل مشکلی در تئوری آن و طراحی و امکانات ساخت وجود نداشت بلکه سد اصلی، کار در دماهای بالا و محدودیت دمایی بوده است. برای از میان برداشتن این مشکل دو راه به ذهن می رسد. یکی استفاده از مواد با تحمل حرارتی بالا در ساخت قطعات صنعتی و دیگری خنک کاری قطعات. استفاده از مواد با ظرفیت حرارتی بالا محدودیت هایی چون عدم صرفه اقتصادی و افزایش بیش از حد حجم و وزن قطعات را به دنبال دارد. به همین دلیل مساله خنک کاری همواره دغدغه ی اصلی طرح های بزرگ صنعتی است. توربین های گازی نمود روشنی از این موارد است. برای ایجاد شرایط کارکرد توربین ها باید محدودیت دمایی تا حد ممکن برطرف شود. بهترین و بهینه ترین روش ایجاد کانال هایی در داخل پره ها و عبور دادن سیال از داخل آن ها می باشد. این روش خنک کاری نیز تاکنون دستخوش تغییرات و کارهای تکمیلی بسیاری قرار گرفته است. از جمله نوع سیال عبوری و ایجاد جریان آشفته درون کانال ها برای انتقال حرارت بیشتر. در این پروژه به بررسی ایجاد جریان آشفته درون کانال های خنک کننده پرداخته شده است. به این منظور فرو رفتگی هایی به نام ریب درون کانال ها ایجاد شده که آشفتگی جریان را به همراه افت فشار به دنبال دارد. مساله مهم تعیین نوع چیدمان و زاویه ی قرارگیری ریب ها است، به گونه ای که بیشترین آشفتگی به همراه کمترین افت فشار را حاصل کند. این تحقیق در پایان نامه حاضر انجام شد و نتایج نشان داد که ایجاد ریب های مایل نسبت به ریب های عمودی انتقال حرارت بیشتری را به دنبال دارد. هم چنین دوران کانال ها در افزایش انتقال حرارت موثر است.

در این تحقیق با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) سعی شده که الگوی جریان درون دستگاه ورتکس تیوب شبیه سازی شده و با ایجاد یک محفظه چرخش اضافی در ورتکس تیوب، به بهبود عملکرد دستگاه پرداخته شود.معادلات بنیادی میدان جریان بوسیله کد استاندارد نرم افزار فلوئنت و با یک مدل تراکم پذیر سه بعدی و توربولانس با مدل استاندارد k-?حل گردیده اند. ایجاد یک محفظه چرخش اضافی بر فیزیک جریان تأثیر خاص می گذارد و متعاقبا بر دمای خروجی های سرد و گرم نیز تأثیرگذار است. محل قرارگیری محفظه چرخش ثانویه بر روی لوله از دیگر موارد مورد بررسی می باشد. علاوه بر این با تغییر در میزان فشارهای ورودی برای دو محفظه چرخش، اثر تغییر فشار نیز مطالعه شده است. بررسی نتایج حاصله شامل جدایش دمایی، بررسی فیزیک جریان، نحوه توزیع دما و فشار و پروفیل سرعت می باشد.نتایج عددی بدست آمده با نتایج تجربی موجود اعتبار دهی اولیه شده اند که تطابق قابل قبولی بین آنها وجود دارد.

رابطه کاغذ و انرژی ، توضیح مختصر در رابطه با دستگاه ها ی خط تولید و بررسی مصرف کل خط تولید کاغذ سفید ؛ باطله و راه و روش های کاهش مصرف انرژی و بررسی قسمت پر مصرف خط تولید و راه کار های کاهش این بخش و راندمان کاری مورد نظر بعد از اعمال عوامل موثر.

در این پروژه یک آنالیز اقتصادی برای ایجاد رابطه میان میزان ضخامت عایقکاری و هزینه های ناشی از مصرف انرژی در بعضی مناطق ایران انجام شده است. این آنالیز های اقتصادی زمانی که مجموع هزینه های ناشی از مصرف انرژی و عایقکاری در کمترین سطح خود قرار دارند منجر به انتخاب ضخامت بهینه عایق حرارتی می شوند. میزان بار حرارتی سرد و بار حرارتی گرم گذرنده از دیواره های ساختمان توسط روش تفاضل محدود ضمنی همراه با در نظر گرفتن شرایط مرزی پریودیک محاسبه شده است. در این تحقیق میزان رطوبت ورودی ناشی از بخار آب موجود در هوای بیرون ساختمان توسط سیستم تهویه مطبوع در مناطق گرم و مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است. مدل اقتصادی حاصله در برگیرنده هزینه های عایقکاری و ارزش هزینه های انرژی مصرفی در زمان حال حاضر می باشد. مواد عایقکاری که در این پروژه مورد مطالعه قرار داده شده است اکسترود پلی استایرن و پشم شیشه می باشد. بعنوان مثال ضخامت بهینه عایق برای شهر تهران با عایق اکسترود پلی استایرن 20 میلیمتر و با عایق پشم شیشه 28 میلیمتر می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده از این تحقیق نتیجه گرفته می شود که بدلیل اینکه میزان تعرفه های انرژی مصرفی برای اقلیم های متفاوت متغیر است, میزان ضخامت عایق حرارتی برای شهر ها با اقلیم های مختلف زیاد متفاوت نیست. اما اگر بجای بررسی اقتصادی شاخص میزان انرژی حدر رفته از دیواره ها لحاظ شود میزان ضخامت بهینه عایق برای شهر ها در اقلیم های مختلف آب و هوایی بسیار متفاوت می شود.

طبق تحقیقات پیشین پارامتر شکل هندسی لوله ورتکس تیوب و پارامتر نسبت جرمی جریان در خروجی سرد از پارامترهای موثر در جدایش دمایی ورتکس تیوب می باشد، بنابراین در این مطالعه عددی، با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)، به بررسی تأثیر پارامتر زاویه همگرایی لوله کاری و نسبت جرمی جریان در خروجی سرد برعملکرد ورتکس تیوب پرداخته شده است. معادلات حاکم میدان جریان به وسیله کد استاندارد نرم‏افزار فلوئنت و با یک مدل تراکم‏پذیر سه‏بعدی توربولانس با مدل استاندارد k-? حل گردیده‏اند. با استفاده از نتایج تحلیل عددی، ویژگی‏های میدان جریان در ورتکس تیوب در زوایای مختلف مورد بررسی قرار گرفته‏اند. هم‏چنین با مقایسه ورتکس تیوب مخروطی و استوانه‏ای، بازه بهینه‏ای برای زاویه همگرایی لوله کاری به ازای نسبت های جرمی سرد مختلف جهت بهبود عملکرد سرمایشی به دست آمده است. نتایج عددی به‏دست آمده با نتایج تجربی موجود اعتباردهی شده‏اند، که تطابق قابل قبولی بین آن‏ها وجود دارد.