نشریه پژوهشی مهندسی مکانیک ایران (فارسی)
سال:1394 | دوره:17 | شماره:2 |تعداد مقالات:5

برای ارزیابی عملکرد موتور لازم است موتور به صورت تجربی آزمایش گردد. مقدار زیادی از انرژی سوخت در محفظه تست موتور تلف می شود. در این مطالعه یک سیکل رانکین با سیال آلی به منظور تولید توان از این گرمای اتلافی مورد استفاده قرار گرفته است.گرمای اتلافی در سه مبادله کن گرمایی شامل پیش گرمکن، تبخیرکن و فوق گرمکن بازیابی می شود. این مبادله کن های گرمایی بصورت جداگانه طراحی شده اند و کل سیستم از دیدگاه انرژی و اگزرژی تحلیل شده است. در نهایت یک مطالعه پارامتری به منظور بررسی تاثیر مشخصه های دمایی بازیابی گرما بر پارامترهای مهم ترمودینامیکی و انتقال حرارت سیستم انجام شده است. نتایج نشان می دهند که سیکل رانکین با سیال آلی با بهره گیری از گرمای اتلافی توانی معادل %8.85 توان موتور را بازیابی می کند.

در مقاله پیش رو دقت مدل آشفتگی دو معادله ای K-w SST و مدل گذار K-w Transition در تسخیر فیزیک آیرودینامیک خارجی حول ایرفویل کلاسیک ناکای سری 0012 یا در اصطلاح NACA0012 در هر دو رژیم تراکم ناپذیر (با عدد رینولدز 6 میلیون) و تراکم پذیر زیرصوت (با اعداد ماخ 0.3 الی 0.9 و اعداد رینولدز 1 میلیون الی 100 میلیون) بررسی دقیق شده اند تا با مقایسه نتایج بتوان اختلاف میان فرض جریان تماما آشفته با فرض جریان گذار (جریان ترکیبی تماما آرام+ ناحیه گذار + جریان تماما آشفته) بر روی ضرایب آیرودینامیکی را به درستی مشخص نمود. در همین راستا تعداد قابل توجهی از حساسیت سنجی ها مشتمل بر تغییر درعدد ماخ جریان آزاد (در رژیم تراکم پذیر)، عدد رینولدز جریان آزاد، تغییر در زاویه حمله جریان برخوردی، تغییر در تراکم شبکه محاسباتی و تغییر در شدت آشفتگی جریان آزاد هستند. در هر تحلیل سعی شده است تا حساسیت نقطه وقوع گذار و پارامترهای تاثیر گذار بر آن در نتایج عددی حاصله و میزان انطباق نتایج بر مبانی تئوریک منتشره در خصوص فیزیک گذار و نیز پارامترهای تاثیرگذار بر روی اندازه برآ، پسا، شیب منحنی برآ، توزیع فشار و ضرایب برآ و پسای اصطکاکی و فشاری این ایرفویل مورد بررسی دقیق قرار گیرند. کلیه نتایج به دست آمده در این مقاله و استنتاج های به عمل آمده از روی نتایج عددی، با تعداد زیادی از نتایج منتشره در مقالات معتبر مقایسه دقیق شده اند.

از جمله عوامل محیطی موثر بر عملکرد برجهای خنک کن هلر تغییرات دمای محیط و وزش باد است که باعث اختلال در کارکرد عادی برج ها شده و می تواند مشکلات اقتصادی قابل توجه ای به همراه داشته باشد. در این مقاله با استفاده از تحقیقات میدانی، تحلیلی تاثیر این عوامل به طور مجزا بر عملکرد حرارتی بخش بخار یک نیروگاه نمونه با تولید 240 مگاوات ساعت، بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش سرعت باد تا 6 متربرثانیه در شرایط دمای محیط ثابت، بازده بخش بخار بطور میانگین 2.52% و به ازای افزایش 10 درجه سانتیگرادی دمای محیط در شرایط عدم وزش باد، بازده این بخش 3.4% کاهش می یابد که این مقدار به ترتیب معادل 16.8 و 24 مگاوات ساعت است.

در این تحقیق با استفاده از روش المان مرزی، نرم افزاری جهت شبیه سازی جریان کاویتاسیون جزئی حول هندسه های با مقاطع دایروی (متقارن محوری) و بیضوی (شبه سه بعدی) ارائه می شود. با توجه به سرعت بالای همگرایی تحلیل متقارن محوری در روش المان مرزی، ابتدا جریان کاویتاسیون حول هندسه های با مقطع دایروی شبیه سازی شده و سپس از نتایج این تحلیل جهت شبیه سازی جریان حول هندسه های با مقطع بیضوی استفاده می شود. بدین منظور، با استفاده از بیان انتگرالی تئوری گرین، رینگ های چشمه و دوگان روی مرزهای حل توزیع و برای شبیه سازی انتهای کاویتی، از دو مدل ساده و جت بازگشتی استفاده می شود. طول کاویتی مقداری ثابت و ورودی مساله است و شکل کاویتی و عدد کاویتاسیون از نتایج این شبیه سازی است. به منظور اعتبارسنجی نتایج، معادلات ناویر-استوکس به روش مخلوط چندفاز نیز حل شده و سرعت همگرایی و دقت آن با نتایج روش حاضر مقایسه می شود. مقایسه نتایج حاضر با نتایج تجربی و عددی توانایی این روش را در شبیه سازی جریان کاویتاسیون جزئی حول هندسه های با مقاطع دایروی و بیضوی را با سرعت همگرایی بالا و دقت نسبتا مطلوب تایید می کند.

کولرهای هوایی (مبدلهای حرارتی هوا خنک) یکی از مهمترین و پرکاربردترین اجزاء سیستمهای تبادل انرژی در صنایع نیروگاهی، پتروشیمی و پالایشگاهی هستند که وظیفه خنک کاری سیال سیستم را به واسطه هوا بر عهده دارند. از آنجایی که امروزه مقوله انرژی و آلودگی های محیط زیست در دنیا از اهمیت بالایی برخوردار گردیده، طراحی کولر هواییبا کمترین مصرف انرژی الکتریکی و استهلاک قطعات مورد توجه مهندسان قرار گرفته است. بهبود عملکرد کولرهای هوایی از نقطه نظر حرارتی، کاهش نرخ رسوب گرفتگی و هزینه های تعمیرات و نگهداری یکی از موضوعات پژوهشی کاربردی است که در این مقاله برای تبیین آن تلاش شده است. در این مطالعه نصب وسایل آشفته ساز که در واقع افزاینده ضریب انتقال حرارت سیال در سمت لوله های دستگاه است مورد توجه قرار گرفته است. به عنوان مطالعه موردی، عملکرد سیستم آب خنک کاری یک نیروگاه گازی با استفاده از مدلسازی آشفته سازهای جریان مختلف (سیم فنری، نوارهای تابیده و شبکه سیمی) به صورت مقایسه ای مورد بررسی قرار گرفته و ملاحظه گردید که آشفته ساز نوع سیم فنری در آن کاربری مناسب تر عمل می نماید. مقایسه ای نیز در خصوص مصرف انرژی بین طرح اولیه و طرح ارتقاء یافته کولر هوایی در فصول مختلف سال انجام شده است که حاصل عدم نیاز به حضور یکی از فن ها در مدار در بدترین شرایط بهره برداری است. بررسی اولیه اقتصادی نیز نشان میدهد اجرای این روش 20 درصد بهبود اقتصادی در طول 10 سال استفاده از آن را در بر خواهد داشت.