نام پژوهشگر: کامران مبینی

بررسی نظری و عملی بازتوانی نیروگاههای بخار قدیمی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1389
  عبدالله مهرپناهی   سید مصطفی حسینعلی پور

بازتوانی به عنوان روشی تجربه شده و تعمیم پذیر می تواند راهکار موثری برای احیاء شبکه نیروگاههای بخار کشور محسوب شود. در حال حاضر افزایش قابل توجه نیاز به انرژی الکتریکی در کشور و کمبود محسوس توان مورد نیاز، حرکت گردانندگان این بخش از بدنه تولید انرژی کشور در پاسخگویی به آنرا در پی داشته است. . یکی از مشکلاتی که در حال حاضر در شبکه تولید برق کشور احساس می شود مسائل مربوط به نیروگاههای بخار است. بسیاری ازاین نیروگاهها به پایان عمر مفید خود رسیده اند و یا در حال رسیدن به آن هستند بعلاوه تعداد قابل توجهی از نیروگاههای بخار با وجود عمر نه چندان زیاد، دارای راندمان قابل قبولی نمی باشند. در این میان می توان بعنوان راهکاری قابل قبول از تجارب تعمیم پذیر سایر کشورها در انجام روشهای گوناگون بازتوانی نیروگاههای بخار استفاده کرد. در این پایان نامه بعد از معرفی روشهای بازتوانی و نیز خصوصیات نیروگاههای بخار کشور به بررسی اثر انجام روشهای بازتوانی بر آنها پرداخته شده است تا تخمینی از اعمال این روشها بر نیروگاههای ایران حاصل شود. بعلاوه با توجه به تعدد نیروگاههای بخار قدیمی در ایران به بررسی انجام بازتوانی کامل بریکی از نیروگاههای بخار قدیمی (نیروگاه بعثت) توسط مدلسازی و بهینه سازی دو هدفه سیکل نهایی توسط توابع هزینه برق تولیدی و نیز راندمان اگزرژی پرداخته شده است.

شبیه سازی پخش دود در تونل قطارهای زیرزمینی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1389
  فریدون محمدی   سید مصطفی حسینعلی پور

هنگام آتش سوزی در تونل ها، ذرات دود و گازهای سمی کشنده ترین آلودگی هستند. جهت کنترل حرکت طولی دود ناشی از آتش سوزی و تخلیه آن از محل آتش سوزی باید سیستم های تهویه و تخلیه مناسب طراحی شوند. سیستم های تهویه طولی معمولا در تونل های طویل استفاده می شوند. از جریان هوای قوی ایجاد شده به وسیله جت فن ها جهت انتقال دود به یک سمت تونل استفاده می شود اما اگر جریان هوای ایجاد شده به وسیله سیستم تهویه طولی خیلی ضعیف باشد، دود در خلاف جهت جریان هوا (بالا دست جریان) حرکت کرده و لایه ی برگشتی ایجاد می شود. دود در هر دو جهت پایین دست و بالادست جریان حرکت می کند. هدف اصلی این مدل نشان دادن برهمکنش بین نیروی اینرسی ایجاد شده به وسیله سیستم تهویه و نیروی شناوری است. در سال های اخیر دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) به عنوان ابزاری برای ارزیابی سیستم های تهویه اضطراری(شرایط آتش سوزی) در تونل ها استفاده شده است. در این تحقیق به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی چگونگی گسترش دود و آتش سوزی در فضای بسته مدل کوچک شده تونل با مقیاس کاهش 1/20 مجهز به سیستم تهویه مکانیکی شبیه سازی شده است. در این مدل عددی از چشمه شناوری جهت نشان دادن پلوم آتش سوزی استفاده شده است و تشعشع و افت گرما از دیوارها در محاسبات لحاظ نشده اند. برای شبیه سازی های عددی هشت چشمه شناوری مختلف انتخاب شده اند. برای هر کدام قطر نازل، چگالی و دبی چشمه شناوری بر اساس مدل نیمه تجربی پیشنهاد شده توسط مگرت و واوکیولاین برای آتش سوزی تونلی به دست آمده اند. شرایطی را که با تغییرات جریان هوای طولی، طول لایه ی برگشتی به صفر برسد را شرایط بحرانی گویند. سپس سرعت تهویه بحرانی(کمترین سرعت تهویه طولی برای جلوگیری کردن از تشکیل لایه برگشتی، هنگام آتش سوزی در تونل) اندازه گیری می شود. شبیه سازی های عددی در مدل مقیاس کوچک تونل جهت محاسبه سرعت تهویه بحرانی انجام شده است. در نهایت نتایج شبیه سازی با نتایج آزمایشی موجود مقایسه شده اند که تطابق خوبی را نشان می دهند.

بررسی عددی نیروی درگ و حباب بخار سوپرکاویتاسیون بر روی کویتیتورها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1389
  علی طهماسبی   کامران مبینی

کاویتاسیون به معنی تشکیل حبابهای بخار در مناطق کم فشار میدان جریان مایع و فروپاشی این حبابها در مناطق پرفشار است. کاویتاسیون یکی از اصلی ترین مسائلی است که همواره مهندسین را با مشکل مواجه ساخته است. دستگاههای هیدرولیکی باید به گونه ای طراحی شوند که از وقوع کاویتاسیون جلوگیری شود یا حداقل وقوع کاویتاسیون در شرایط کنترل شده ای رخ دهد که برای بازده هیدرودینامیکی مضر نباشد. وقوع کاویتاسیون شدید نه تنها باعث ایجاد صدا و آسیبهای جدی به تجهیزات مکانیکی می شود، بلکه باعث کاهش شدید بازده کاری و عملکرد نیز می شود. هنگامیکه سرعت حرکت جسم در سیال مایع از حدی بیشتر شود از ایجاد کاویتاسیون گریزی نیست و می توان با افزایش منطقه حباب تا کل سطح جسم، به فوایدی دست پیدا نمود که به این حالت سوپر کاویتاسیون گفته می شود. یکی از عوامل ایجاد حباب کاویتاسیون کویتیتور نام دارد که بواسطه تغییر هندسه آن نرخ ایجاد کاویتاسیون تغییر می کند. در این پروژه میزان ایجاد حباب و نیروهای وارده و ضرایب بی بعد مربوطه برای پروفیل استوانه ای پله ای با دو قطر مختلف بروش عددی مورد بررسی قرار می گیرد. مشخصات کویتیتور بصورت مشخصه های طولی d و h که بترتیب دارای قطرهای 0.015 و 0.01 متر تعریف شده است. تاثیرات سرعت جریان آب بر روی 72 عدد کویتیتور برای بدست آوردن شکل بهینه ای از آنها که دارای بیشترین حجم حباب کاویتاسیون و کمترین نیروهای درگ فشاری و لزجی هستد مورد بررسی قرار گرفته است. روش حل بصورت شبیه سازی جریان بر اساس حجم محدود غیر صریح و به کمک مدل کاویتاسیون و چند فاز و بصورت متقارن محوری می باشد. در این تحقیق دو هدف عمده مطرح است: کاهش نیروی درگ و افزایش حجم حباب. برای ارضاء هدف اول باید طول مشخصه d زیاد و طول مشخصه h کم باشد. و برای ارضاء هدف دوم باید طول هر دو مشخصه کم باشد. همچنین با افزایش حجم بخار در رونده های زیر سطحی میتوان با صرف انرژی کمتر به ضریب درگ یکسان و افزایش سرعت دست یافت. در این تحقیق از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است و با ارزیابی های انجام شده تطابق خوبی بین شبیه سازی عددی و آزمایشات تجربی وجود دارد.

مقایسه سیستم های تبرید جذبی خورشیدی با کلکتورهای مختلف
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1389
  قادر سجادی   کامران مبینی

استفاده از سیستم های سرمایشی جذبی لیتیوم برماید و آب به علت عملکردی خوب و کم هزینه در تهویه مطبوع متداول است. این سیستم ها با سطح پایینی از انرژی کار می کنند، بنابراین می توانند از انرژی های تجدیدپذیر استفاده کنند و نیز مصرف سوخت و آلودگی محیط زیست را کاهش دهند. سیستم های سرمایشی جذبی خورشیدی اخیرا بسیار مورد توجه واقع شده اند، زیرا بار سرمایشی ماکزیمم زمانی اتفاق می افتد که تابش خورشیدی بیشتری در دسترس است. در تهران یکی از شهرهای گرم و آلوده ایران انرژی زیادی برای سرمایش فضاهای تجاری و مسکونی مصرف می شود که علاوه بر مصرف هزینه زیاد باعث آلودگی هوا نیز می شود. متوسط تابش کل روزانه شهر تهران در ماه های تابستان mj/m2/5/24 است، بطوریکه چیلرهای جذبی خورشیدی در چنین شرایط آب و هوایی می توانند مناسب باشند. یک سیستم سرمایشی جذبی خورشیدی شامل یک سیستم جذبی یک اثره لیتیوم برماید، یک کلکتور صفحه تخت یا یک کلکتور سهمی خطی و یک تانک ذخیره می باشد. در این تحقیق هر دو حالت از سیستم های سرمایش جذبی خورشیدی فوق بصورت جداگانه توسط نرم افزار ees برای یک خانه مسکونی فرضی به مساحت m2 126 شبیه سازی و طراحی گردید. حداکثر بار برودتی در حدود 7 کیلو وات است که در ماه جولای (تیرماه) اتفاق می افتد. داده های هواشناسی استفاده شده، میانگین اندازه گیری های 10 سال اخیر شهر تهران هستند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که حداقل سطح کلکتور مورد نیاز برای تامین بار برودتی خانه مسکونی مورد نظر در طول ساعات 7 تا 18 در روز طراحی که در تیرماه است، برای کلکتور صفحه تخت 5/27 متر مربع و برای کلکتور سهمی خطی 6/23 متر مربع است. حجم بهینه تانک ذخیره نیز بترتیب برای هر کلکتور برابر 1450 و 980 لیتر می باشد. برای استفاده 24 ساعته از سیستم جذبی در همان روز سطح مورد نیاز برای کلکتور صفحه تخت 2/55 متر مربع و برای کلکتور سهمی خطی 8/44 مترمربع است که در این صورت حجم بهینه تانک ذخیره بترتیب برای هرکدم 5800 و 4500 لیتر می باشد.

شبیه سازی سه بعدی کمپرسور شعاعی دو طبقه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  معین همایونی بروجنی   محمدرضا علیگودرز

جریان واقعی درون کمپرسور سه بعدی و کاملا آشفته است که علت آن هندسه پیچیده، لزجت جریان و سرعت بالای آن می باشد. از این رو برای تحلیل و شناخت صحیح جریان سعی می شود که میدان جریان درکمپرسور به صورت سه بعدی تحلیل شود. در این تحقیق یک مدل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) برای شبیه سازی جریان در یک کمپرسور جریان شعاعی دو طبقه ارائه گردیده است. همچنین در این کار به نوع جریان و روش های مختلف شبیه سازی در کمپرسور شعاعی پرداخته شده و مزایا و معایب این روش ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس به تحلیل شرایط مساله و روش حل آن پرداخته شده است. در این کار همچنین مدلهای توربولانس مختلف تست شده و یک مدل مناسب انتخاب گردیده است. همچنین مش های مختلف مورد استفاده در شبیه سازی سه بعدی ارزیابی و مستقل از تعداد مش بودن شبکه های مورد استفاده در تحقیق مورد ارزیابی قرارگرفته است. برای اعتبار بخشی نتایج بدست آمده از تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی، با نتایج تست تجربی کمپرسور مقایسه شده است. برای شبیه سازی در این پروژه از کدهای نرم افزار cfx استفاده گردیده است. در ادامه به بررسی مولفه های مختلف جریان از قبیل عدد ماخ، فشار، راندمان و ...پرداخته شده است. همچنین مزایا و معایب شبیه سازی سه بعدی مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس نقاطی که درآنها پدیده های خفگی ، سرج و استال اتفاق می افتد به کمک مدل شبیه سازی شده به دست آورده شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است .

بهینه سازی فرایند سیستم های خنک کاری در قالب های تزریق پلاستیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  سید مهدی فاطمی   کامران مبینی

چکیده این تحقیق تاثیر سیستم های خنک کاری را به عنوان مهمترین پارامتر جهت بهینه سازی طراحی در قالب های تزریق پلاستیک بررسی می کند. مرحله خنک کاری قطعه و جامد کردن آن در داخل قالب به تنهایی بیش از50% زمان سیکل تولید قطعه پلاستیکی را به خود اختصاص می دهد. بهینه سازی سیستم خنک کاری قالب نقش مهمی در بالا رفتن کیفیت قطعه و پایین آمدن هزینه تولید ایفا می-کند. با توجه به سیال مبرد در قالب که معمولا آب است و غیرنیوتنی بودن سیال پلاستیک، معادلات حاکم بر این فرایند پیچیدگی خاصی دارند. در این تحقیق با در نظر گرفتن یک هندسه خاص برای قطعه دو پارامتر مهم یعنی قطر کانال های خنک کاری و تعداد کانال های خنک کاری به کمک نرم افزار مولدفلو بررسی شده اند و نتایج قابل قبولی بدست آمده است. نتایج نشان می دهد افزایش تعداد کانال ها تاثیر بسیار زیادی در کاهش زمان خنک کاری در قالب دارد و بر خلاف تصور، زیاد کردن قطر کانال تاثیر اندکی در پایین آوردن این زمان دارد. در بخش دوم تحقیق جهت تایید نتایج بدست آمده، به کمک ضرایب تجربی در انتقال حرارت و با استفاده از نرم افزار متلب نمودارهایی حاصل شده که نتایج بدست آمده در نرم افزار مولدفلو را تایید می کند. کلمات کلیدی: بهینه سازی انتقال حرارت، خنک کاری قالب، تزریق پلاستیک، کانال های خنک کاری

بررسی عددی توزیع جرم ورودی از نواحی مختلف به محفظه ی احتراق توربین گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  خالد محمدیان   کامران مبینی

چکیده توربینهای گازبعنوان یکی ازمولدهای توان نقش قابل توجهی درصنایع مختلف دارند. توربین گازاز سه قسمت اصلی کمپرسور،محفظه ی احتراق وتوربین تشکیل شده است. یکی از اجزامهم این سیستم ها، محفظه ی احتراق است که فرآیند انجام شده دراین بخش از اهمیت ویژه ای برخوردار است. امروزه علم آئرودینامیک نقش مهمی را در بررسی عملکرد یک محفظه احتراق ایفا می کند . توزیع مناسب هوا دراین قسمت، اهمیت زیادی درکاهش دمای گاز های خروجی ودر نتیجه کاهش تنشهای حرارتی اعمالی به پره های توربین ، کاهش آلایندگی و افزایش راندمان سیکل مورد نظروخنک کاری بهتر محفظه دارد. عوامل موثربرتوزیع مناسب هوا شامل پارامتر های هندسی وپارامترهای جریان می باشند. پارامتر های هندسی در بر گیرنده شکل ونوع ومحل سوراخهای لاینر وپارامترهای جریان از قبیل ، فشار استاتیک وسرعت جریان می باشند. در کار حاضر ابتدا پارامترهای هندسی وجریان وروابط تجربی موجود در مورد ورودیهای هوا به محفظه بررسی شده و سپس افت فشار یک نوع از این سوراخها ویک سویلربه کمک cfd بررسی شده است. در ادامه با نوشتن کد یک بعدی، توزیع جرم برای یک محفظه خاص بدست آمده است. در نهایت نتایج حل عددی وکد یک بعدی توزیع جرم با نتایج تجربی موجود اعتبار سنجی شده است. واژه های کلیدی: توربین گاز ،لاینر، ،محفظه ی احتراق،ضریب تخلیه،cfd

تحلیل اگزرژی سیستمهای تبرید جذبی دواثره برومید لیتیوم -آب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  امین مرادی   کامران مبینی

چکیده چیلرهای جذبی یکی از انواع سیستم های تبرید هستند که استفاده گسترده ای پیدا کرده اند. تحقیقات وسیعی بر روی چیلرهای جذبی انجام شده که اکثراً در مورد چیلرهای جذبی تک اثره است و تعداد کمتری به بررسی چرخه های دو اثره پرداخته اند. در این پایان نامه یک چرخه جذبی دو اثره، برومید لیتیوم- آب مورد مطالعه قرار گرفته است. پس از حل معادلات قانون اول ترمودینامیک و اصل بقای جرم و معادله غلظت برای تک تک اجزا، با استفاده از قانون دوم ترمودینامیک تحلیل اگزرژی برای اجزای چرخه انجام گرفت و نتایج به صورت نمودار ارائه گردید و با نتایج موجود مقایسه شد. نتایج بدست آمده نشان داد که با تغییر دمای تبخیرکننده بین 4 تا 7 درجه سانتیگراد و نیز با تغییر دمای چگالنده و دمای جاذب بین 30 تا 40 درجه سانتیگراد، حداکثر مقدار ضریب عملکرد سیستم های خنک کننده دواثره بین 22/1 تا 45/1 تغییر پیدا کرد. همچنین مشخص شد که حداکثر مقادیر بهره وری اگزرژی سیستم دو اثره در محدوده 1% تا 1/29% قرار دارد.

طراحی توربین بادی محور- افقی (7کیلووات)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  حسین فرخزادیان   محمدرضا علیگودرز

نیاز روز افزون به انرژی الکتریکی و بحث آلودگی محیط زیست ونیز هزینه بالای استفاده از سوختهای فسیلی توجه بیشتر کشورها را بیش از پیش به استفاده از انرژی های نو معطوف نموده است .انرژی باد ارزان ترین، پاک ترین ومناسب ترین شکل انرژی های نو می باشد.در کشور ایران نیز در سالهای اخیر توجه زیادی به استفاده از این نوع انرژی برای تولید برق شده است. به همین منظور در این پایان نامه ضمن معرفی اهم انرژی های نو به بحث در مورد طراحی کامل توربین بادی محور افقی 7 کیلو وات و بررسی جریان هوا بر روی پره های این نوع توربین با استفاده از نرم افزار فلوئنت پرداخت شده است. در فاز اول با تحلیل جریان حول ایرفویل های مخصوص در زوایای مختلف حمله بهترین ایرفویل را بر اساس کمترین نسبت ضریب انتخاب می شود،سپس بر اساس روابط مربوط به سیالات و طراحی اجزا طراحی آیرو دینامیکی و سازه ای توربین بادی 7 کیلو وات انجام می شود. در قسمتی از این تحقیق با استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز و تحلیل گر گمبیت و فلوئنت جریان هوا بر روی پره های توربین مورد نظر بررسی و تحلیل شده است.

بررسی عملکرد یک توربین آبی کاپلان به کمک شبیه سازی عددی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  سمانه حاجی خانی   کامران مبینی

توربین های آبی بزرگ مانند توربین های کاپلان از جمله ماشین های تولید قدرتی هستند که در روند طراحی و تحلیل عملکرد آن ها می توان از روش های دینامیک سیالات محاسباتی بهره برد. با توجه به پیچیدگی پدیده های جریان سیال در این ماشین ها و همچنین ابعاد بسیار بزرگ آن ها، معمولا برای طراحی این ماشین ها از مطالعات مدلی استفاده شده و سپس اطلاعات بدست آمده از اندازه گیری های تجربی بر روی مدل نسبت به تولید منحنی های عملکردی ماشین در ابعاد واقعی تحت عنوان نمودار هیل اقدام می گردد. در پایان نامه حاضر نسبت به بررسی قابلیت روش های عددی در پیش بینی برخی نقاط عملکردی یک توربین کاپلان در ابعاد واقعی اقدام شده است. ابتدا با اندازه گیری های انجام شده توسط دستگاه ایتوس پروفیل دقیق پره های راهنما و رانر توربین در سایز واقعی اقدام و سپس با افزودن بخش های مختلف مانند کانال آب بالادست، کانال حلزونی و لوله تخلیه مدل توربین، کامل شده و در نرم افزار گمبیت شبکه بندی شده است. جریان توربولان سه بعدی توسط نرم افزار فلوئنت در داخل توربین شبیه سازی شده است. با انجام شبیه سازی های عددی برای میزان باز شدگی مختلف برای پره های راهنما و همچنین زوایای مختلف پره های رانر، توزیع سرعت و فشار در نقاط مختلف میدان جریان استخراج و سپس مقادیر هد و گشتاور تولیدی بر روی رانر در هر یک از نقاط و شرایط مورد بررسی بدست آمده-اند. از طرف دیگر از تعمیم نقاط نظیر در هیل چارت مدل، نتایج برای پروتوتایپ بدست آمده و با مقادیر عددی بدست آمده مقایسه شده اند. نتایج حاصل از این مطالعه حاکی از روند درست پیش بینی اطلاعات مربوط به نقاط مورد بررسی هیل چارت توربین اصلی می باشد. این امر نشانگر قابلیت های مناسب روش های دینامیک سیالات محاسباتی جهت توسعه هیل چارت توربین های آبی در سایز اصلی آنها می باشد. نتایج عددی به صورت توزیع سرعت و فشار در برخی مقاطع مهم از میدان محاسباتی ارائه و به بحث گذاشته شده اند. همچنین اثر پارامتر های مختلف عملکردی بر گشتاور تولیدی توسط توربین به صورت منحنی های مجزا در متن پایان نامه ارائه شده اند.

شبیه سازی پراکندگی آلاینده های هوا در یک تنگه خیابانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  یوسف شهولی کوه شوری   کامران مبینی

آلاینده های خروجی از وسایل حمل و نقل موتوری اثر مستقیمی بر روی سلامتی انسان دارد. به ویژه این اثر بر روی عابرین پیاده، مسافرین، رانندگان، دوچرخه سوارها، موتور سیکلت سوارها، افراد در حال کار و در نهایت ساکنین محصور بین ساختمان های اطراف خیابان دیده می شود. پارامتر های فیزیکی همچون شرایط محیطی (سرعت باد و مسیر باد)، وضعیت ساختمان ها و قدرت انتشار آلودگی در فرایند پراکندگی آلاینده ها نقش اساسی را بر عهده دارند. آلاینـده هایی همچون co،co2 ، nox و هیدروکربن هایی که از سوخت ناقص این گونه وسایل نقلیه منتشر می شود بر دستگاه تنفسی و میزان دید اثر نامطلوبی را برجا می گذارد. تحقیقات بسیاری جهت بررسی اثرات پارامتر های گوناگون موثر بر پخش آلاینده ها در تنگه های خیابانی بدون بالکن به صورت تجربی و عددی صورت گرفته است. در مطالعه پیش رو دو مدل تنگه خیابانی منفرد (خیابانی که در میان دو ساختمان احاطه شده است) بدون بالکن و بالکن دار در محیط شهری با انتشار آلودگی پایدار شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی هر دو ساختمان و خط منبع آلودگی در یک امتداد قرار دارند و جهت وزش باد به صورت عمود روی تنگه خیابانی در نظر گرفته شده است. به کمک نتایج حاصل از حل عددی غلظت آلاینده ها در سطح دیوار بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که ورتکس ایجاد شده در بیشتر تنگه های خیابانی، باعث افزایش سطح آلاینده ها در طرف دیوار پشت به باد نسبت به طرف دیوار رو به باد در هر دو حالت بدون بالکن و بالکن دار می گردد. همچنین نتایج نشان می دهند که با بکارگیری سیستم تهویه در محدوده ای که عابرین پیاده را بیشتر تحت تاثیر قرار می دهد، از غلظت آلاینده ها کاسته می شود.

بررسی اثر نانو سیال ها بر سیستم خنک کاری موتور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مکانیک 1390
  مهدی ترابی   کامران مبینی

در این تحقیق به دو روش تجربی و محاسباتی مقدار انتقال حرارت از موتور در دورهای مختلف موتور و در سرعت های متفاوت خودرو، در دو حالت ،سیال خنک کننده آب- اتیلن گلیکول و سیال خنک کننده آب- نانوذرات3o2al محاسبه شده است. مقایسه نتایج محاسباتی بدست آمده توسط نرم افزار suite-gt با نتایج تجربی بدست آمده از اندازه گیری های انجام شده تطابق قابل قبولی را نشان می دهد. طبق این نتایج، مقدار انتقال حرارت از موتور هنگام استفاده از نانو سیال بیشتر از حالت عادی است. همچنین دمای نانوسیال خروجی از موتور درسرعت های کمتر از h/mk20 و بیشتر از h/km100 کاهش تقریبا c?9 را نشان می دهد.در نتیجه با استفاده از فناوری نانو می توان اندازه رادیاتور و حجم سیستم خنک کاری را کوچکتر انتخاب کرد. این امر باعث کاهش نیروی درگ خودرو و کاهش حجم سیال در گردش در سیستم خنک کاری می شود. در نتیجه توان تلف شده موتور و مصرف سوخت کاهش می یابد و از آلودگی محیط زیست کاسته می شود .

شبیه سازی عددی جریان سیال و انتقال حرارت اطراف مکعب به کمک شبیه سازی گردابه های بزرگ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  سیدمحمد وحیدجلیلی   کامران مبینی

در این تحقیق ابتدا جریان آشفته سیال عبوری از روی استوانه مربعی و بعد جریان عبوری از روی مکعب همراه با انتقال حرارت به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ بررسی شده است. محاسبات برای جریان ناپایدار همراه با انتقال حرارت به صورت سه بعدی در اطراف مکعب در محدوده عدد رینولدز 104 3/3 تا 106 انجام شده است. برای حل تنش های پسماند در روش شبیه سازی گردابه های بزرگ از مدل اسماگورینسکی با ثابت 1/0 استفاده شده است. نتایج به صورت ضرایب پسا و برآ و عدد ناسلت ارائه شده است. همچنین نتایج بدست آمده از اعداد رینولدز مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند تا اثر تغییرات عدد رینولدز بر روی پارامترهای جریان و انتقال حرارت نشان داده شود. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش عدد رینولدز باعث کاهش یافتن مقادیر ضرایب پسا و برآ می شود. همچنین تغییرات عدد رینولدز باعث تغییر شکل و تغییر طول گردابه ها در اطراف سطوح مکعب می گردد. به عنوان مثال با افزایش عدد رینولدز طول گردابه های حلقوی در پشت مکعب افزایش می یابد. نتیجه دیگری که در این تحقیقات مشاهده شد افزایش انتقال حرارت با افزایش عدد رینولدز بود. نتایج نشان داد که مقدار عدد ناسلت در سطوح مختلف مکعب متفاوت است. مقادیر عدد ناسلت در سطح بالایی بیشینه و در سطح پشتی مکعب کمینه است. همچنین نتایج بدست آمده با مقادیر تجربی مقایسه گردید که نشان دهنده اعتبار روش عددی les است

بررسی و امکان سنجی اجرای روش های بازتوانی در نیروگاه بخار بندرعباس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  مجتبی جودکی   کامران مبینی

واژه "بازتوانی" به اضافه کردن واحد ( های) توربین گاز به چرخه بخار و استفاده از حرارت گاز های خروجی توربین ( های) گاز به منظور بالا بردن راندمان کلی چرخه و افزایش ظرفیت نیروگاه، اطلاق می شود. در پایان نامه حاضر، انواع روش های بازتوانی شامل گرمایش آب تغذیه، جعبه هوای داغ، استفاده از بویلر کمکی و بازتوانی کامل، معرفی شده است. به دلیل عمر بالای نیروگاه بخار بندرعباس، روش بازتوانی کامل برای اجرا در این نیروگاه مناسب تشخیص داده شده است. سپس بازتوانی کامل نیروگاه با استفاده از 3و4 توربین گاز مورد بررسی فنی و اقتصادی قرار گرفته است. پس از مدلسازی چرخه نیروگاه، بهینه سازی یک هدفه به منظور به حداکثر رساندن راندمان اگزرژی سیکل، با محدودیت تابع هزینه برق تولیدی انجام شده است. بازتوانی کامل این نیروگاه بسته به تعدادتوربین گاز مورد استفاده، نرخ حرارتی سیکل را از 66/0% تا 9/15% کاهش و راندمان اگزرژی آن را از5/15% تا7/26% افزایش داده است.

بررسی عددی و تجربی اثر نانو سیالات در مبدل های حرارتی لوله ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مکانیک 1391
  هادی نمازی   محمدرضا علیگودرز

در این تحقیق گزارشی از یک مطالعه آزمایشگاهی و عددی روی ضریب انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال آب- نانو لوله های کربنی چند دیواره ارائه شده است. این کار توسط یک مبدل حرارتی دولوله ای در حالت جریان غیرهمسو و تحت شرایط جریان متلاطم انجام شده است. همچنین اثر نرخ جرمی جریان نانوسیال و غلظت نانوذرات بر روی ضریب انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که در تراکم بهینه نانوذرات، ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال نسبت به سیال پایه حدود 24% افزایش می یابد. همچنین افزایش انتقال حرارت با استفاده از حل عددی و بافرض نانوسیال به عنوان سیال تکفاز مورد بررسی قرار گرفت، سپس نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد.

بهینه سازی چند هدفی و طراحی کنترلر بهینه برای یک موتور نسبت تراکم متغیر با استفاده از الگوریتم ژنتیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  علیرضا اسکندری نصراباد   علی حمالی

موتورهای احتراق جرقه ای معمولی در یک نسبت تراکم ثابت (مجاز) عمل می کنند. این مقدار طوری طراحی می شود تا مانع از بوجود آمدن پدیده ضربه در حالت تمام بار گردد. اما اغلب مواقع این نوع موتورها در شرایط نیمه بار کار می کنند. در حالت نیمه بار، به علت پایین بودن نسبت تراکم راندمان پایین است. موتور نسبت تراکم متغیر این قابلیت را دارد تا برای تمام شرایط کاری موتور نسبت تراکم بهینه را فراهم سازد. نتیجه آن افزایش راندمان موتور و کاهش مصرف سوخت می باشد. یکی از چالش-های موتورهای نسبت تراکم متغیر، تاثیر مستقیم تغییرات نسبت تراکم بر گشتاور خروجی موتور می-باشد، که به صورت تکان هایی بر خودرو وارد می گردد. تغییرات زیاد گشتاور روی کیفیت رانندگی و طول عمر قطعات تاثیر منفی می گذارد. در این پایان نامه بر اساس روابط فیزیکی حاکم، یک موتور با نسبت تراکم متغیر در محیط matlab-simulink شبیه سازی می گردد. سپس یک کنترلر pid به منظور ثابت نگه داشتن گشتاور خروجی موتور حول یک مقدار مرجع طراحی و ضرایب بهینه چند هدفی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک بدست می آید.

بررسی کاهش درگ به کمک تزریق حباب با استفاده از شبیه سازی گردابه های بزرگ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  عماد تیموری شبان   محمدرضا علیگودرز

در این پایان نامه به بررسی کاهش ضریب درگ اصطکاکی بر روی سطح استوانه به کمک ایجاد پدیده کاویتاسیون به کمک شبیه سازی عددی پرداخته است و ضرایب درگ فشاری و اصطکاکی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج این گونه نشان می دهد که با افزایش سرعت و کاهش عدد کاویتاسیون ضربب اصطکاکی بر روی سطح در منطقه حباب کاهش یافته و باعث کاهش نیروی درگ اصطکاکی جسم می گردد.

بررسی اثرات تغییرات هندسی ناشی از عیوب پره بر کارایی توربین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  فائزه احسانی درخشان   محمدرضا علیگودرز

عملکرد توربوماشین ها با گذشت مدتی از زمان بهره برداری اولیه آن دچار تغییرات می شود. توربین ها نیز ازاین قاعده مستثنی نمی باشند. در هنگام بهره برداری به علت عواملی مانند ورود گرد و غبار به داخل توربین، ناخالصی های داخل سوخت، واکنش شیمیایی با آلودگیهای موجود در هوای ورودی یا سولفور موجود در سوخت، احتراق ناقص و تولید کربن نسوخته، پره های توربین دارای معایبی می شود. بررسی کمی تاثیر این عیوب بر عملکرد توربین از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. از سوی دیگر با توجه به پیچیدگی جریان درون توربین برای شناخت میدان جریان و دما درون طبقه توربین و محاسبه ی اثر عیوب نیاز به انجام تحلیل سه بعدی می باشد. امروزه با توجه به پیشرفت های به دست آمده در محاسبه با روش ها ی عددی و افزایش توان محاسباتی کامپیوترها میتوان جریان درون توربوماشین ها را به صورت کاملا سه بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. دراین پروژه به شبیه سازی جریان گاز در درون طبقه چهارم توربین هانوفر به صورت سه بعدی در نرم افزار ansys-cfx پرداخته و نتایج حاصل از حل جریان با نتایجی که توسط آزمایش به دست آمده اند مقایسه می شود. پس از اعتبار سنجی روش عددی به کار رفته، شرایط مرزی را تغییر داده وراندمان، ضرائب افت و سایر مقادیری که بیانگر عملکرد توربین سالم هستند به دست آورده می شود. سپس به بررسی اثر زبری و تغییرات هندسی ناشی از پدیده های خوردگی و رسوب در پره ها پرداخته و با اعمال زبری به میزان mµ106 و mµ 400 بر پره های استاتور و روتور توربین، و همچنین ایجاد تغییراتی در هندسه ی پره مانند افزایش لقی نوک پره ی روتور و افزایش ضخامت هریک از پره ها، تاثیر آنها بر عملکرد یک مرحله ی توربین بررسی می شود.

شبیه سازی جابه جایی اجباری جریان پایدار نانوسیال در یک کانال موجی واگرا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  مسعود فلاحتی نقیبی   کریم مقصودی

در این پایاننامه جریان آرام، پایدار، تراکمناپذیر و دوبعدی یک نانوسیال درون یک کانال مستطیلی واگرا با دیوارههای بالا و پایین موجدار و انتقال حرارت از این دیوارهها به سیال به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات بقاء به روش حجم محدود گسسته سازی شده و با کمک الگوریتم سیمپل حل شدهاند. به منظور جلوگیری از فشار صفحه شطرنجی، روش درونیابی رای- چو در شبکه هم جا اعمال شد. در این پایاننامه اثر دامنه و طول موج اموج دیوار،کسرحجمی و قطر نانوذره، نسبت منظر جت و عدد رینولدز بر انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج به صورت توزیع عدد ناسلت بر روی دیوار ههای بالا و پایین و همچنین مقدار عدد ناسلت متوسط دیوار رسم شده است. محدودهی عدد رینولدز بین 25 و 300 ، کسر حجمی نانوذرات بین .و 5 درصد، قطر نانو 0و 10 متر و نسبت / 0 متر، طول موج بین 1 / ذرات بین 10 و 100 نانومتر، دامنه موج بین 0 تا 04 منظر بین 1 و 6 میباشد. نتایج نشان میدهد که با افزایش عدد رینولدز، کس رحجمی و دامنه موج و با کاهش طول موج و قطر نانوذرات عدد ناسلت افزایش مییابد. همچنین مشخص شد که در نسبت منظر 4 انتقال حرارت به حداکثر میرسد.

کمینه کردن مصرف سوخت در موتور بنزینی به روش بهینه سازی دینامیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  مصطفی احمدی   کامران مبینی

در این پژوهش از بهینه سازی دینامیکی برای کمینه کردن مصرف سوخت استفاده شده است.با انجام آزمون تجربی دور موتور از1100 تا3700 دور بردقیقه در مدت 30 ثانیه اافزتیش یافت.اطلاعات مورد نیاز مانند دور موتور،فشار مانیفولد وزاویه دریچه گاز استخراج وثبت گردید.با مدلسازی انجام شده واستفاده از تکنیک پرتابی چند گانه مستقیم می توان به میزان 14تا16 درصد مصرف سوخت را کاهش داد.

توسعه یک کد یک بعدی به منظور پیش بینی عملکرد محفظه احتراق توربین گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  مهدی مزارع   کامران مبینی

اکسید های نیتروژن و منو اکسید کربن و دیگر محصولات جانبی احتراق توربین گاز مدت طولانی است که به عنوان آلاینده های جوی مضر محیط زیست و انسان شناخته شده است . پیش بینی مقدار انتشار این آلاینده های مضر با استفاده از پارامتر های موثر بر شکل گیری آنها که روش (pems) نامیده می شود مزایای اقتصادی بسیار خوبی نسبت به روش (cems) دارد. در این پژوهش ، محفظه توربین گاز بر اساس اصول اولیه مهندسی برای پیش بینی پارمترهای عملکردی محفظه احتراق و آلودگی های منواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن مدل شده است . این مدل براساس محفظه احتراق پرمیکس رقیق و متکی بر شرایط محیط و مقدار بار توربین طراحی شده است.میزان بار توربین بر اساس قدرت خروجی آن بیان می شود . جریان سوخت و هوای اصلی و کمکی بر اساس داده های ورودی توربین محاسبه شده اند . برای بدست آوردن دمای احتراق، محفظه احتراق به چند ناحیه تقسیم شده است و دمای هر ناحیه به کمک معادلات انرژی بدست می آید .برای پیش بینی مقادیر اکسید نیتروژن و منواکسید کربن از روابط تجربی چندین محقق که بر مبنای استفاده از دما ، فشار و نسبت تعادل می باشند استفاده و با همدیگر مقایسه کرده ایم .مقایسه بین میزان آلودگی پیش بینی شده توسط این مدل با اطلاعات بدست آمده از یک نمونه توربین واقعی میزان دقت این مدل را نشان می دهد .

تحلیل فنی-اقتصادی روشهای مختلف بازتوانی کامل یک نیروگاه بخار براساس حالات مختلف استفاده از گرمکن های آب تغذیه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  صادق نیک بخت ناصرآباد   محمدرضا علی گودرز

بازتوانی به اضافه کردن واحد(های) توربین گاز به سیکل بخار و استفاده ازحرارت گازهای خروجی توربین (های) گاز به منظور بالا بردن راندمان کلی سیکل و افزایش ظرفیت نیروگاه ،گفته می¬شود. در تحقیق حاضر به دلیل عمر بالای نیروگاه بخار بندرعباس سناریوی بازتوانی کامل ارائه شده است و بازتوانی کامل نیروگاه در پنج سناریوی متفاوت بررسی شده است. در سناریوی اول تمام آبگرمکن ها و در سناریوی دوم آبگرمکن های فشار بالا حذف می گردد. سناریوی سوم عبارت است از حذف آبگرمکن های فشار بالا و اضافه نمودن مبدل های با گرمایش آب تغذیه موازی. وجود تمام آبگرمکن های آب تغذیه مبنای سناریوی چهارم و پنجم می باشد، با این تفاوت که در سناریوی پنجم مبدل های با گرمایش آب تغذیه نیز قبل از بویلر بازیاب حرارت تعبیه شده است. پژوهش با انتخاب سناریوی اول به عنوان سناریوی مرجع نوع و تعداد توربین گاز مناسب جهت بازتوانی نیروگاه را انتخاب نموده و پس از آنالیز تاثیر پارامترهای ورودی بر توابع هدف و توابع وابسته، با اعمال محدودیت های هزینه، سناریوی برتر را انتخاب نموده است. نتایج حاصل از بهینه سازی سناریوی های ارائه شده نشان می دهد که با درنظر گرفتن هزینه ای ثابت، سناریوی پنجم بالاترین راندمان را به خود اختصاص داده است. با اعمال هزینه تمام شده 1186.4 ریال به ازای هر کیلووات ساعت برق تولیدی راندمان سناریوی پنجم برابر 52.98% محاسبه شده است، که به معنای افزایش نسبی 14.28 درصدی راندمان نیروگاه می باشد. در این حالت بازتوانی از 2 توربین گاز v94.3a استفاده شده است که توان خالص خروجی در این حالت با افزایش 111 درصدی به 676.3 مگاوات رسیده است. انهدام اگزرژی سناریوی برتر در این حالت برابر 679.5 مگاوات و نرخ حرارت به ازای هر کیلو وات ساعت برابر 6600 کیلو ژول می باشد، که باتوجه به نرخ حرارتی 8738.29 kj.kw-1.h-1نیروگاه مبدا، بازتوانی به کمک سناریوی پنجم، موجب کاهش 24.47 درصدی نرخ حرارتی نیروگاه شده است.

مدل سازی و ارزیابی عملکرد سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی ترکیب شده با انرژی خورشیدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مکانیک 1392
  حمزه شیدائی   محمدمهدی رشیدی

پمپ حرارتی زمین گرمایی جایگزینی ایده آل برای سیستم های گرمایشی رایج است که به طور هم زمان هزینه مصرف سوخت و وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش می دهد. در این پژوهش، یک پمپ حرارتی زمین گرمایی تحقیقاتی که با انرژی خورشیدی ترکیب شده به سه روش انرژتیک، اگزرژتیک و اقتصادی مدل سازی شده و عملکرد سیستم ارزیابی و بهینه سازی شده است. تحلیل و بهینه سازی سیستم با نرم افزار حل معادلات مهندسی (ees) انجام شده است. بهترین ضریب عملکرد پمپ حرارتی و کل سیستم به ترتیب 36/3 و 98/2 به دست آمده است. بیشترین بازده اگزرژی پمپ حرارتی و کل سیستم به ترتیب %0/90 و %1/86 تعیین شده است. کمترین هزینه سالیانه سیستم نیز 9/762 دلار محاسبه شده است.

مدلسازی، تحلیل و بهینه سازی اثر افزودن پیش گرمکن هوای ورودی بر خصوصیات فنی-اقتصادی توربین های گازی v94.2.
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - پژوهشکده مکانیک 1392
  محمد کاظمی   کامران مبینی

در پژوهش حاضر، بهینه سازی فنی- اقتصادی و امکان بازیابی حرارت، از گاز خروجی اگزوز توربین گازی v94.2 با استفاده از ریکوپراتور در چهار سناریو ارائه شده است. در مرحله اول تحلیل و مدلسازی سیکل ساده گازی v94.2با توجه به داده های اتاق کنترل نیروگاه گازی شیراز بررسی شده است، هزینه تمام شده برابر با 1288 ریال به ازای هر کیلو وات برق تولیدی و راندمان حرارتی برابر 30.07درصد و نرخ حرارت، به ازای هر کیلو وات ساعت برابر 11973 کیلو ژول است. در مرحله دوم: در سناریوی اول بهینه سازی فنی-اقتصادی با در نظر گرفتن محدودیت ها در ایران و در سناریوی دوم بهینه سازی فنی-اقتصادی با محدودیت های جهانی است. در سناریوی سوم، بهینه سازی فنی- اقتصادی سیکل با اضافه کردن ریکوپراتور به آن و با توجه به محدودیت های ایران بررسی شده است. در سناریوی چهارم نیزمانند سناریوی سوم بهینه سازی فنی-اقتصادی اثر افزودن ریکوپراتور با محدودیت های جهانی است. پس از آنالیز تآثیر پارامترهای ورودی بر توابع هدف و توابع وابسته، با اعمال محدودیت های هزینه، سناریوی برتر انتخاب شده است. نتایج حاصل از بهینه سازی سناریوی های ارائه شده، نشان می دهد، که با درنظر گرفتن هزینه ای ثابت، سناریوی چهارم بالاترین راندمان را به خود اختصاص داده است. با اعمال هزینه تمام شده 820.0 ریال به ازای هر کیلووات ساعت برق تولیدی راندمان حرارتی سناریوی چهارم برابر 38.32درصد محاسبه شده است، که به معنای افزایش نسبی 8.25 درصدی راندمان نیروگاه می باشد. انهدام اگزرژی سناریوی برتر در این حالت برابر 226.6 مگاوات و نرخ حرارت به ازای هر کیلو وات ساعت برابر 8931 کیلو ژول می باشد، که باتوجه به نرخ حرارتی 11973کیلوژول بر کیلو وات ساعت نیروگاه مبدآ، اثر افزودن ریکوپراتور به کمک سناریوی چهارم، موجب کاهش 25.40 درصدی نرخ حرارتی نیروگاه شده است.

مقایسه عملکرد انواع مولدهای بخار بازیاب حرارت متداول در انجام بازتوانی کامل یک نیروگاه بخار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  وحید روحانی   کامران مبینی

بازتوانی به اضافه کردن واحد(های) توربین گاز به سیکل بخار و استفاده از حرارت گازهای خروجی آنها به منظور بالا بوردن راندمان سیکل گفته می شود. روشهای بازتوانی به دو دسته کلی تقسیم بندی می شود : بازتوانی کامل و بازتوانی جزئی. از بازتوانی کامل به عنوان روشی آزموده شده ومتداول، جهت بازسازی نیروگاه های بخار قدیمی و بالا بردن راندمان آنها استفاده می شود. در این تحقیق نیروگاه بخار بعثت تهران، به عنوان نیروگاه بخار مرجع در نظر گرفته شده است. این نیروگاه بخار قدیمی، توسط شرکت جنرال الکتریک باراندمان 31.46% طراحی شده است، در حالی که راندمان واقعی این نیروگاه در حال حاضر 26.81%می باشد. با استفاده از بازتوانی کامل، دو سیکل ترکیبی جداگانه با استفاده از دو بویلر بازیاب حرارت متفاوت (تک فشاره،دو فشاره) طراحی شده است. ازطریق تحلیل اگزرژی راندمان های حرارتی و اگزرژی سیکل های بازتوانی شده برای حالتی خاص از نظر میزان بخار تولیدی و با فرض غیر فعال بودن داکت برنر محاسبه شده و نقاط ضعف وقوت آنها، در استفاده از اگزرژی دود خروجی توربین گاز مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج دراین حالت نشان می دهد که راندمان های حرارتی و اگزرژی برای حالت تکفشاره به ترتیب 41.92% و 40.66 % و برای حالت دوفشاره به ترتیب 44.39 % و 43.06 % می باشند و دمای دود خروجی از دودکش در حالت دو فشاره کمتر از حالت تک فشاره می باشدودر هر دو سیکل، محفظه احتراق در قسمت گازی و بویلر بازیاب حرارت در قسمت بخار دارای بالاترین تلفات اگزرژی هستند. از طرفی با استفاده از داکت برنر و افزایش سوخت تزریقی به آن، به دلیل بالا رفتن دمای دود ورودی به بویلر بازیاب حرارت، در حالت کلی راندمان حرارتی سیکل ترکیبی ، راندمان اگزرژی سیکل ترکیبی و راندمان اگزرژی بویلر بازیاب حرارت، کاهش می یابند. در حالی که دمای دود خروجی از بویلر واتلاف اگزرژی دودکش ،دبی بخار تولیدی وتوان تولیدی افزایش می یابند.با در نظر گرفتن محدودیت ها و نیاز های طراحی و با استفاده از الگوریتم ژنتیک به بهینه سازی سیکل های بازتوانی شده از لحاظ فنی-اقتصادی پرداخته شده و با ماکزیمم قرار دادن هزینه هر کیلووات ساعت برق تولیدی (830 ریال)مشاهده می شود که سیکل بازتوانی شده تکفشاره در حالت بهینه عملکردی خود، نسبت به حالت دوفشاره دارای راندمان حرارتی و اگزرژی بالاتری می باشد. راندمان حرارتی سیکل های بازتوانی شده تکفشاره و دوفشاره به ترتیب به میزان 19.61 % و 19.39 % نسبت به راندمان حرارتی سیکل بخار مرجع درهنگام طراحی، بالاتر می باشند. راندمان های حرارتی و اگزرژی سیکل بهینه شده تکفشاره به ترتیب 51.05 % و 49.55% و این مقادیر برای حالت دوفشاره به ترتیب 50.85% و 49.33% می باشند. همچنین نتایج نشان می دهد که توان خالص تولیدی توسط این دو سیکل به ترتیب مقادیر mw 193.4و mw 226.7می باشند. توان تولیدی بالاتر سیکل بازتوانی شده دوفشاره درحالت بهینه خود نسبت به سیکل تکفشاره ، به دلیل جذب بهتر حرارت از دود توسط بویلر بازیاب حرارت می باشد.

تحلیل فنی-اقتصادی استفاده از سیستم آب شیرین کن med-tvc در مولد بخار بازیاب حرارت یک سیکل ترکیبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  مجید علی اصغری   کامران مبینی

امروزه موضوع شیرین کردن آب اقیانوس¬ها و دریا¬ها به دلیل کمبود منابع آب¬شیرین در بسیاری از مناطق خشک دنیا، مورد توجه اکثر کشورهای جهان قرار گرفته¬است. ایران به دلیل قرار گرفتن در زمره¬ی کشورهای خشک دنیا و نیز دسترسی به منابع آب¬شور خلیج¬فارس در جنوب و دریای خزر در شمال، از پتانسیل خوبی در این زمینه برخوردار است. درهمین راستا و در پایان نامه حاضر ابتدا تاریخچه¬ای از شیرین¬سازی آب و انواع روش¬های شیرین¬سازی بیان شده است. سپس معادلات جرم، انرژی، غلظت نمک و همچنین اگزرژی برای تک¬تک اجزای نوع خاصی از آب¬شیرین¬کن¬های حرارتی دارای ترموکمپرسور نوشته شده است. در ادامه کار و با کمک معادلات نوشته شده به بررسی و تحلیل فنی و همچنین تحلیل اگزرژی سیستم آب شیرین¬کن med-tvc جهت شیرین¬سازی آب دریای خزر و امکان¬سنجی الحاق مجموعه آب شیرین¬کن با نیروگاه سیکل ترکیبی شهید سلیمی نکا پرداخته شده است. دلیل عمده انتخاب آب دریای خزر جهت شیرین¬سازی درپایان نامه حاضر، بررسی و مقایسه حالات بهینه فنی استفاده از آب شیرین¬کن حرارتی برای شیرین¬سازی آب دریای خزر در مقایسه با آب خلیج فارس است. طرح شیرین¬سازی و انتقال آب این دریا به فلات مرکزی ایران که عملیات اجرایی آن از تابستان سال 91 آغاز گردیده¬است نیز دلیل دیگر این انتخاب است. پس از بررسی¬ سیستم آب شیرین¬کن از نظر فنی و نیز تحلیل اگزرژی سیستم¬ مذکور، به بررسی سیکل تولید همزمان آب و برق و اثر دبی گرفته شده از نیروگاه جهت راه¬اندازی آب¬شیرین-کن med-tvc، بر راندمان نیروگاه و نسبت بهره¬وری آب شیرین¬کن پرداخته شده است. حالات مختلف امکان الحاق آب¬شیرین¬کن med-tvc با نیروگاه سیکل ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت استحصال بخشی از دبی خط تغذیه توربین lp نیروگاه جهت راه¬اندازی آب¬شیرین¬کن انتخاب و بررسی گردیده¬است. در انتها به بررسی الحاق آب¬شیرین¬کن حرارتی چندمرحله¬ای دارای ترموکمپرسور(med-tvc) با نیروگاه سیکل ترکیبی شهید سلیمی نکا از جنبه اقتصادی و بیان معایب و محاسن اجرای این طرح پرداخته شده است و مقایسه¬ای جهت رسیدن به پاسخ این سوال که از منظر اقتصادی حرارت یا دبی گرفته شده از نیروگاه جهت راه¬اندازی آب شیرین¬کن در سیستم تولید همزمان آب و برق در اولویت استفاده است یا استفاده در سیکل تولید توان نیروگاه سیکل ترکیبی، صورت گرفته است و در پایان این نتیجه حاصل گردید که در سیکل تولید همزمان آب و برق در صورتی که میزان بیش از 1674 مترمکعب در روز تولید و با تعرفه صنعتی به فروش برسد، سیستم مذکور توجیه اقتصادی خواهد داشت و برای مقادیر کمتر یا فروش با تعرفه خانگی سیستم تولید همزمان صرفه اقتصادی نخواهد داشت.

مطالعه عددی یک نمونه کمپرسور گریز از مرکز و بررسی اثر پارامترهایی مانند اسپلیتر، تعداد پره پروانه، تعداد پره دیفیوزر بر عملکرد آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  محسن رحمانی   محمدرضا علیگودرز

بعد از اعتبارسنجی روش عددی، به بررسی اثر تغییر تعداد پره های راهنما، دیفیوزر، ایمپلر و افزودن اسپلیتر پرداخته و نتایج در قالب نمودارها بررسی شد. ملاحظه شد که بازده در تغییر تعداد پره های کمپرسور، تحت تأثیر عواملی تغییر پیدا می کند. به طوری که با افزایش تعداد پره های راهنما به 20 پره، همراه با افزایش اندک نسبت فشار، بازده حدود 0.64 درصد افزایش یافت. همچنین با کاهش پره های دیفیوزر به 20 پره، با ثابت ماندن تقریبی نسبت فشار، بازده حدود 0.25 درصد افزایش نشان داد.

بررسی عددی اثر مدل های مختلف جریان آشفته بر نتایج یک مدل احتراق غیر پیش آمیخته با جریان چرخشی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مکانیک 1393
  لطف اله شیروانی بروجنی   کامران مبینی

در تحقیق پیش رو سعی شده اثر مدل جریان آشفته بر دقت پیش بینی ها بررسی شود. موضوع مورد بحث در تحقیق ما شبیه سازی احتراق در یک مشعل غیر پیش آمیخته ی آزمایشگاهی است. این مشعل مدلی است برای جریان های واکنش دار به شدت آشفته مثل منطقه ی اولیه ی اتاق احتراق توربین گاز. دراین تحقیق جریان اختلاط آشفته متان و هوا با استفاده از مدلهای rsm ، k-? و transition k-kl-omega برای جریان آشفته توسط نرم افزار فلوئنت حل شد و شبیه سازی احتراق با استفاده از مدل احتراق غیر پیش آمیخته در این نرم افزار صورت گرفت.نتایج بدست آمده برای دما، co2 و co نتایج نسبتاً قابل قبولی بود اما نتایج برای پیش بینی غلظت آلاینده ی no غیر قابل قبول است. به نظر می آید که مدل انتخابی برای پیش بینی میدان اختلاط نیاز به بررسی بیشتر دارد. در نهایت این تحقیق به ما نشان داد برای بالابردن دقت پیش بینی های شبیه سازی نیاز به یک مدل با دقت بسیار بالا برای پیش بینی میدان اختلاط است. هم چنین تغییر مکانیزم واکنش برای پیش بینی درست فعل و انفعالات شیمیایی درون مشعل تا حدودی می تواند تأثیر گذار باشد.