تحليل عددي به منظور بهينه سازي ابعاد هندسي مخزن ذخيره سازي انرژي خورشيدي با در نظر داشتن لايه بندي گرمايي و افزايش كارايي مخزن
2867

تعيين زمان بارريزي اولين مرحله در طراحي سيستم راهگاهي است و در محدوده اي بين نيامد قطعه و سايش قالب انتخاب مي شود. روابط زيادي براي تعيين زمان بارريزي قطعات چدني وجود دارد. در اين تحقيق تاثير زمان بارريزي بر انجماد و تنش هاي حرارتي به وجود آمده در چند قطعه و همچنين نيامد در قطعات با سيستم هاي راهگاهي و زمان هاي بارريزي متفاوت، به دست آمده از روابط متعدد موجود معرفي شده توسط محققين، با نرم افزار شبيه سازي ProCAST 2013 معرفي مي شود. نتايج نشان دهنده افزايش سرعت انجماد و يكنواخت تر شدن دماي مغز و سطح قطعه با كاهش زمان بارريزي است و قابليت تغذيه بهتر قطعات ريختگي و استفاده از تغذيه اي با مدول چورينف كمتر فراهم مي شود. همچنين كاهش زمان بارريزي، تنش حرارتي به وجود آمده در قطعات را كاهش مي دهد. روابط معرفي شده براي محاسبه زمان بارريزي، در برخي موارد باعث نيامد در قطعات توليدي ميگردد
به علت وسعت كاربرد مبادله كن هاي گرمايي درصنايع نفت و پتروشيمي هواپيمايي تهويه مطبوع و تبريد طراحي بهينه ي مبادله كن هاي گرمايي ازاهميت ويژه اي برخوردار است دراين مقاله ازبين انواع مبادله كن هاي حرارتي نوع compact كه پركاربردترين مبادله كن هاي گرمايي مي باشند مورد بررسي قرارگرفته اند يكي ازتوابع هدف مهم دربررسي مبادله كن هاي گرمايي تابع هدف هزينه است و يكي ازپارامترهاي تاثير گذار روي تابع هدف هزينه پارامتر افت فشار درمبادله كن هاي گرمايي است دراين مقاله به جاي بررسي تابع هدف هزينه پارامتر افت فشار و سايرپارامترهاي طراحي مربوطه مورد بررسي قرارگرفته است روش بهينه سازي مورد استفاده الگوريتم ژنتيك بوده كه يكي ازپركاربردترين روشهاي بهينه سازي است
در شرايطي كه تحليل اگزرژي به نتايج مطلوبي براي محاسبات طراحي و عملكرد يك سيستم انرژي از نقطه نظر ترموديناميكي منجر مي شود، هنوز مقدار هزينه هاي ناشي از انهدام اگزرژي در اجزاي سيستم را مشخص نمي كند. محاسبه اين هزينه با كمك تحليل ترمواكونوميك در ارتقاء بهروري سيستم بسيار مفيد خواهد بود. از آنجايي كه متغيرهاي ترمواكونوميك با هزينه سرمايه گذاري اوليه و هزينه هاي مربوط به بازگشت-ناپذيريهاي ترموديناميكي در ارتباط هستند، ايجاد تغييرات لازم در ساختار يك سيستم حرارتي جهت مينيمم كردن هزينه آن در برگيرنده يافتن موازنه اي بهينه ميان نرخ هزينه مربوط به سرمايه گذاري اوليه و انهدام اگزرژي است. در اين پژوهش ابتدا مدلسازي سيكل بخار نيروگاه شهيد رجايي بازتواني شده به روش گرمايش آب تغذيه صورت گرفته و در مرحله بعد با درنظر گرفتن متغيرهاي ترمواكونوميكي اجزاي نيروگاه به عنوان توابع هدف، تغييرات بهينه شده است سپس حساسيت تابع هدف در اثر تغييرات دبي زيركش توربين هاي بخار موجود مورد بررسي قرار گرفته و بهينه ترين مقدار دبي با روش الگوريتم ژنتيك مشخص گرديده است. در نتيجه اين بهينه سازي، بهروري هزينه براي اجزاي با هزينه انهدام اگزرژي بالا 1 تا 16 درصد افزايش يافته و زمان بازگشت سرمايه اوليه مقدار مطلوب 26 ماه بدست آمده است
تحليل اگزرژي نشات گرفته از قانون دوم ترموديناميك مي باشد و جهت تحليل، طراحي و ارتقاء سيستم هاي انرژي و ديگر سيستم ها مورد استفاده قرار مي گيرد. دليل رويكرد افزايشي استفاده از اين نوع تحليل واقعيت بيشتر راندمان هاي محاسبه شده و بررسي دقيق تر و جزئي تر ناكارآمدي در يك فرآيند مي باشد. در اين پژوهش در ابتدا مدلسازي سيكل بخار نيروگاه شهيد رجايي به عنوان يك نيروگاه مناسب جهت انجام بازتواني به روش گرمايش آب تغذيه صورت گرفته و در مرحله بعد با درنظر گرفتن راندمان اگزرژي نيروگاه بازتواني شده به عنوان تابع هدف، بهينه سازي نيروگاه تغيير ساختار يافته صورت گرفته است. جهت دستيابي به اين مهم حساسيت تابع هدف در اثر تغييرات دبي زيركش توربين هاي بخار موجود مورد بررسي قرار گرفته و بهينه ترين مقدار دبي با روش الگوريتم ژنتيك مشخص گرديده و با محاسبه انهدام اگزرژي و راندمان اگزرژي تك تك اجزاي سيكل بازتواني، مقدار بازده اگزرژي كل سيستم بدست آمده است. اعمال محدوديت هاي بازتواني نشان مي دهد كه در اين روش بازتواني، اضافه نمودن يك توربين گاز 25 مگاواتي بازدهي حرارتي و اگزرژي نيروگاه را تا 5 درصد افزايش داده است، كه در نتيجه اعمال اين روش افزايش 7 درصدي در توان كل توليدي سيكل مشاهده مي شود
در اين پژوهش با هدف كاهش هزينه توليد، بهبود توزيع ضخامت و افزايش كيفيت قطعه توليدي، بهينه سازي ابعاد اوليه ورق جهت توليد يك قطعه صنعتي (كاپوت تراكتور) به طور يكپارچه با ورق فولادي كم كربن و ناهمسانگرد ST14، كه امكان توليد آن به روش كشش عميق سنتي امكان پذير نبود، مورد بررسي قرار گرفت. جهت شكل دهي قطعه مذكور از روش هيدروديناميكي با فشار شعاعي و براي بهينه سازي ابعاد اوليه ورق از روش حساسيت استفاده گرديده است. در اين بررسي پس از دستيابي به نتايج مورد نظر در شبيه سازي، با طراحي و ساخت قالب و توليد قطعه در ابعاد آزمايشگاهي، نتايج بدست آمده از شبيه سازي با نمونه هاي شكل دهي شده در آزمايشگاه مورد مقايسه و اعتباردهي قرار گرفتند. در نهايت محققين توانستند قطعه مذكور را با توزيع ضخامت مناسب و بدون چروكيدگي با حذف ناحيه فلنجي توليد نمايند
در اين مقاله، اثرات استفاده از حفره بر روي دماغه، در سرعتهاي ابرصوت بررسي شده است. تاثير حفره بر گرمايش آيروديناميكي، نيروي اصطكاك سطحي، درگ فشاري و نيروي درگ كلي، به صورت عددي، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدين منظور توزيع شارهاي حرارتي، اصطكاك پوسته اي و درگ فشاري بر روي ميدان جريان، در دو حالت دماغه بدون حفره و با حفره، اندازه گيري شده است. پس از بررسي مدلهاي توربولانسي مختلف و مقايسه آنها، مدل توربولانسي انتقال تنش برشي(SST ) به عنوان مدلي موثر براي مدلسازي نوسانات آشفتگي، به كار گرفته شده است. نتايج بدست آمده با نتايج حاصل از كارهاي تجربي و عددي گذشته مقايسه شد، كه از دقت قابل قبولي برخوردار است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه استفاده از حفره، عملكرد دماغه را در كاهش گرمايش آيروديناميكي، افزايش داده است. به ويژه اين اثر در نقطه ي سكون، حداكثر ميزان كارآيي را خواهد داشت. علاوه بر اين، هرچه طول حفره افزايش يابد، تاثير آن در كاهش گرمايش آيروديناميكي، بيشتر خواهد بود. از طرفي نتايج بدست آمده بيانگر آن است كه وجود حفره تاثير بسيار اندكي در افزايش نيروي درگ خواهد داشت
گازهاي خروجي وسايل نقليه موتوري دو گونه ضرر به جامعه امروز وارد مي كنند: - به هدر رفتن انرژي از طريق سوخت هاي نسوخته - آلودگي محيط زيست ( آلودگي شيميايي و حرارتي)در طول 20 سال گذشته صنابع خودرو سازي متعهد به كاهش آلودگي آب و هوا و كاهش مصرف انرژي شده اند كه اين امر از طريق روش هاي زير صورت مي گيرد:- پيش گرمايش موتورها- مبدل هاي كاتاليزوري - زمان كوتاهتر جهت غني سازي سوخت - ... اين مقاله به تجزيه و تحليل روش هاي فوق مي پردازد. درواقع وسايل ذخيره كننده انرژي، نتايج بهتري را فراهم مي كنند و استفاده از مبدل هاي كاتاليزوري سبب كاهش آلودگي گازهاي خروجي و كاهش مصرف سوخت مي گردد.
در اين مطالعه ابتدا هندسه پره، هاب و تنوره فن برج خنك كننده نيروگاه شهيد مدحج به كمك روشهاي عملي مانند قالب گيري با گچ، اندازه گيري شده و سپس شبيه سازي جريان درون فن به كمك نرم افزار Ansys cfx انجام گرفته است. كليه شرايط مانند ويژگي سيال، سرعت چرخش فن، ابعاد هندسي پره، هاب و تنوره فن برج خنك كننده و زاويه قرار گيري نوك پره به مانند شرايط موجود در برج خنك كننده نيروگاه مدحج مي باشد. جهت بررسي استقلال جوابها از شبكه و يافتن تعداد المان بهينه، حل مسئله با تعداد المانهاي مختلف انجام گرفته است. به منظور شبيه سازي حركت چرخشي پره، ناحيه محاسباتي اطراف پره داراي سرعت چرخشي برابر سرعت فن در نظر گرفته شده و سرعت زاويه اي نسبي صفر نسبت به سيال براي پره فرض شده است. در ادامه نتايج مختلف شبيه سازي از جمله توزيع فشار ناشي از برخورد هوا به پره، خطوط جريان در اطراف پره بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه توزيع فشار ناشي از برخورد هوا به پره فن به ميزان قابل توجهي نيست. همچنين فشار استاتيك در ناحيه ورودي به پره افت شديد و پس از عبور از پره افزايش ناگهاني خواهد داشت
تعداد صفحات : 411