سامانه نشریات دانشگاه یاسوج مباحث برگزیده در انرژی

این مطالعه به بررسی تجربی تأثیر استفاده از بیودیزل نارگیل بر عملکرد و آلاینده های یک موتور پاشش مستقیم دیزل پرداخته شده است. به همین منظور ابتدا روغن نارگیل با روش ترنس استریفیکاسیون به سوخت دیزل تبدیل شد و سپس خواص ترموفیزیکی سوخت تهیه شده استخراج گردید. ترکیبات سوخت با درصد های مختلف بیودیزل و سرعت‌های مختلف موتور مورد آزمایش و تأثیرات درصد بیودیزل و سرعت موتور بر روی توان ترمزی، مصرف سوخت ویژه، اکسیدهای نیتروژن، مونواکسید کربن، دی اکسید کربن و ذرات معلق مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از بیودیزل سبب کاهش اندک در توان خروجی از موتور می‌شود. همچنین مصرف سوخت ویژه ترمزی در هنگام استفاده از بیودیزل اندکی افزایش می‌یابد. بر اساس نتایج این تحقیق، آلاینده های نظیر مونواکسید کربن، دی اکسید کربن و ذرات معلق در هنگام استفاده از بیودیزل به طرز قابل توجهی کاهش می‌یابد.

در این تحقیق، اثر باز بودن شیشه‌های خودرو بر نیروی پسا و متعاقباً بر توان لازم و میزان مصرف سوخت مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای انجام این کار، مشخصات مدل شبیه سازی شده تا حد ممکن مشا‌به مدل واقعی در نظر گرفته شده‌اند. به عنوان مثال، گوشه های گردشده و شیب جانبی سطوح لحاظ گردیده شده‌اند. برای حالات مختلف، نیروی پسا محاسبه شده و مورد مقایسه قرار گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش میزان باز بودن شیشه، ابتدا توان لازم برای غلبه بر نیروی مقاومت هوا کاهش و سپس افزایش می‌یابد. به طوری که برای درصد معینی که بستگی به سرعت خودرو دارد، این توان معادل توانی است که در حالت بسته بودن شیشه لازم است.

محدودیت منابع انرژی و نقش اساسی آن در پیشرفتهای صنعتی استفاده از انرژی های تجدید پذیر نظیر باد، خورشید، آب و ... را به عنوان گزینه ای مناسب مطرح کرده است. انرژی های تجدید پذیر علاوه بر مقرون به صرفه بودن، در داشتن محیط زیستی پاک و بدون آلودگی نقش مهمی را ایفاء می کند. از این رو بررسی سازه های قدیمی مانند بادگیر ها که در گذشته استفاده فراوانی داشتند به نحوی که باعث استفاده در عصر مدرن گردد حائز اهمیت بوده و ارائه مدل هایی جدید جهت بهینه سازی آن ها قابل تامل است. در این مقاله با استفاده از ریاضیات تغییرات و آنالیز نیروی باد بر روی بادگیر ها مدلی بهینه ارائه شده که مقاوم تر از مدل های پیشین بوده و از نظر پارامترهای طراحی سازه های بادگیر، خصوصیات بهتری دارند. لذا مدل هذلولی گون در این خصوص ارائه شد. این مدل درحالیکه کمترین سطح در برابر باد را دارد، استحکام و مقاومت آن از بادگیر های پیشین بیشتر بوده و به عنوان مدلی کاربردی جهت برجک بادگیرهای نسل جدید پیشنهاد می گردند.

نانوسیال اکسید مس که از پراکنده‌سازی ذرات اکسید مس در سیال پایه آب بدست می‌آید به عنوان سیال عامل لوله حرارتی به کار گرفته شده است. نانوسیالات به دلیل دارا بودن خواص ترموفیزیکی بهتر نسبت به سیالات معمولی انتقال حرارت مانند آب، باعث بهبود عملکرد لوله حرارتی که از ابزارهای موثر در انتقال حرارت می‌باشد، خواهند شد. در تحقیق حاضر، اثرات استفاده از نانوسیال و تغییر کسر حجمی، سایز و شکل ذرات معلق در نانوسیال بر عملکرد گرمایی لوله حرارتی، به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر کاهش مقاومت گرمایی و بهبود عملکرد لوله حرارتی هنگام استفاده از نانوسیال در مقایسه با آب خالص می‌باشد. همچنین افزایش کسر حجمی، کاهش قطر ذرات و استفاده از ذرات با شکل استوانه‌ای کاهش اختلاف دمای اواپراتور و کندانسور را در پی خواهد داشت که در کسر حجمی‌های کم، اثر استفاده از ذرات با قطر کوچک بر میزان انتقال حرارت بیشتر از اثر استفاده از ذرات غیر کروی می‌باشد.

جریان آشفته، کاهش درگ، میکرو حباب.

در این تحقیق اثر حضور میکروحباب‌ها به عنوان فاز دوم در جریان آشفته داخل کانال بررسی شده است. جریان آشفته توسعه یافته حاوی میکروحباب داخل کانال به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ حل شده است. در ادامه، مطالعه ی عددی بر روی اثر میکروحباب ها بر مشخصه های توربولانسی جریان حامل صورت گرفت. در نهایت به بررسی عددی نظریه ارائه شده برای مکانیزم کاهش نیروی درگ اصطکاکی توسط میکروحباب پرداخته شد. با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده شد که با افزایش کسر حجمی حباب در قطر ثابت میزان درگ اصطکاکی کاهش پیدا کرده است. با بررسی انرژی طیفی مشاهده شد که انرژی در مقیاس­های کوچک افزایش پیدا کرده است.

در تحقیق حاضر به‌صورت تجربی به بررسی عملکرد لوله حرارتی پرداخته شده است. در ابتدا لوله حرارتی موردنظر با در نظر گرفتن پارامترهای مؤثر بر عملکرد لوله حرارتی طراحی و ساخته شده است. سپس با محاسبه‌ی مقدار سیال عامل موردنیاز و انجام عملیات شارژ لوله و همچنین نصب سنسورها و سایر تجهیزات جانبی مورد استفاده دستگاه آزمایش موردنظر آماده گردیده است. لوله حرارتی مورد آزمایش از جنس مس می‌باشد که از آب به‌عنوان سیال عامل استفاده می‌کند. پس از طراحی و ساخت مجموعه آزمایش با تغییر ولتاژ توان‌های مختلفی به گرمکن وارد  شده و برای توان‌های ورودی مختلف توزیع دمای سطح لوله گرمایی در طول لوله به دست آمده است. در ادامه با استفاده از توزیع دمای به دست آمده، تغییرات مقاومت حرارتی و همچنین تغییرات ضریب هدایت معادل لوله گرمایی محاسبه شده است.
 

در عصر حاضر با توجه به مصرف فزاینده‌ی انرژی بخصوص در بخش صنایع، لزوم بهینه‌سازی مصرف انرژی و تعیین کلاس بازده انرژی وسایل مختلف ضروری می‌باشد. در تحقیق حاضر به توسعه‌ی استاندارد تعیین کلاس بازده انرژی پمپ‌های گریز از مرکز پرداخته شده است. با توجه به اینکه استاندارد مورد استفاده در کشور ایران  استاندارد 2-7817 نسخه اول تنها اثر بازده را در تعیین کلاس بازده انرژی در نظر می‌گیرد، روش پیشنهادی جدیدی جهت اصلاح این استاندارد ارائه گردیده است. در روش پیشنهادی تأثیر سرعت مخصوص بر بازده، با انتخاب یکی از منحنی‌های سرعت مخصوص ثابت در نمودار بازده برحسب دبی به‌عنوان منحنی مبنا و تصحیح بازده در هر سرعت مخصوص، در نظر گرفته شده است. در ادامه، پمپ‌های مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و کلاس بازده انرژی آن‌ها از طریق استانداردهای مختلف تعیین گردیده است. در حالی که استاندارد مورد استفاده در کشور ایران، تمامی پمپ‌های مورد آزمایش را در یک کلاس دسته‌بندی می‌نماید، اما روش پیشنهادی جدید قادر به کلاس‌بندی مناسب پمپ‌ها، مشابه با استانداردهای اروپایی می‌باشد که به‌خوبی مزیت و قابلیت روش پیشنهادی جدید در دسته‌بندی و تعیین کلاس بازده انرژی پمپ‌های گریز از مرکز را نشان می‌دهد.
 

با تعیین برنامه زمانی مناسب بهره‌برداری از پمپ‌های یک سامانه انتقال آب می‌توان صرفه‌جویی قابل‌توجهی در میزان هزینه انرژی مصرفی به دست آورد. در این مقاله برنامه بهره‌برداری بهینه از ایستگاه‌های پمپاژ با استفاده از الگوریتم ژنتیک به‌گونه‌ای تعیین گردید که هزینه انرژی مصرفی حداقل شود. برای مسئله تعیین برنامه بهره‌برداری بهینه پمپ‌ها یک مدل بهینه‌سازی-شبیه‌سازی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک تهیه شد. در این مدل الگوریتم ژنتیک در محیط نرم‌افزار متلب با بخش هیدرولیکی مدل ای‌پنت به‌عنوان مرجعی از فرامین و اطلاعات تلفیق گردید. از مدل پیشنهادی برای تعیین برنامه بهینه بهره‌برداری از سامانه انتقال آب از سد کوثر به شهر دوگنبدان در یک روز معمولی استفاده شد که مقایسه برنامه بهینه بهره‌برداری استخراج شده با حالت بهره‌برداری عادی، کاهشی برابر 8/26 درصد در هزینه انرژی مصرفی کل را نشان می‌دهد. این موضوع بیانگر تأثیر بسزای استفاده از این مدل در کاهش هزینه‌های انرژی مصرفی در سامانه‌های انتقال آب تحت فشار می‌باشد.
 

انرژی خورشید از مهم‌ترین انواع انرژی‌های نو و تجدیدپذیر است که چنانچه جایگزین سوخت‌های فسیلی شود، می‌تواند به نگرانی‌های موجود درباره پایان‌پذیری و نیز آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از حامل‌های انرژی فسیلی و نوسان قیمت‌ها و بحران‌های انرژی خاتمه دهد. با توجه به پتانسیل بالای انرژی خورشیدی در مناطق وسیعی از کشور ایران ، از میان منابع انرژی، انرژی خورشیدی دارای جذابیت بیشتری برای محققان است. در فناوری فتوولتائیک اساس تبدیل نور خورشید به الکتریسیته می‌باشد و امروزه کشورهای زیادی از آن در قالب متصل به شبکه و مستقل از شبکه استفاده می‌کنند. در حال حاضر چندین فناوری در ساخت سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که بازده سلول‌های نسل اول به دلیل کیفیت بالای مواد از بازدهی سلول‌های نسل‌های دیگر بیشتر است. انتظار می‌رود اختلاف بازده میان سلول‌های نسل‌های مختلف با گذشت زمان کمتر شده و تکنولوژی نسل دوم و سوم جایگزین تکنولوژی نسل اول شوند. در این مقاله ضمن بررسی کلی ساختارهای این سلول‌ها، راه‌های ممکن جهت بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این تحقیق تأثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بر کاهش مصرف سالانه انرژی سیستم تهویه مطبوع برای اتاقی واقع در یک ساختمان چندطبقه با استفاده از نرم‌افزار انرژی‌پلاس بررسی شده است. از آنجا که نقطه ذوب مواد تغییر فاز دهنده اهمیت زیادی در میزان اثربخشی آن‌ها دارد، به‌عنوان بخشی از تحقیق حاضر، تأثیر شرایط اقلیمی ایران بر روی دمای ذوب مناسب برای ماده تغییر فاز دهنده در 4 شهر تبریز در اقلیم سرد، تهران در اقلیم معتدل، یزد در اقلیم گرم و خشک و بندرعباس در اقلیم گرم و مرطوب مطالعه شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، دمای مناسب بین 21 تا 27 درجه سلسیوس و میزان صرفه‌جویی بین %6/1 تا %2/13 متغیر است. نتایج حاصل از این تحقیق در درک بهتر تأثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بر کاهش مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع و شرایط مناسب به‌کارگیری آن‌ها مفید است.
 

امروزه سیستم گرمایشی دیوار ترمب به‌عنوان یکی از مهم‌ترین تکنولوژی کاهش مصرف شناخته شده است که با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی سبب بهینه‌سازی مصرف انرژی شده است. در این مقاله اثرات تغییرات دمای شیشه و دمای دیوار ترمب بر عملکرد سیستم گرمایشی دیوار ترمب با توجه به‌شدت تابش خورشیدی به‌صورت عددی مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاکی از افزایش بازده عملکرد سیستم گرمایشی با توجه به‌شدت تابش خورشیدی ساطع شده به منطقه مورد مطالعه است. به‌گونه‌ای که با شدت تابش W/m²81/466 دمای نزدیک سطح شیشه (در کانال هوایی) تا میزان 422/14 درجه سانتی‌گراد می‌رسد؛ در حالی که با شدت تابش کمتر (W/m² 91/394) میزان درجه حرارت نهایی تا حدود 71/12 درجه سانتی‌گراد پیش می‌رود. لذا با توجه به‌شدت تابش خورشیدی بیشتر، می‌توان افزایش جریان انرژی گرمایی بیشتری را در کانال هوایی انتظار داشت. این تأثیرات زمینه‌ساز بهبود بازدهی عملکرد تکنولوژی گرمایشی دیوار ترمب می‌باشد. بر اساس نتایج این پژوهش، وابستگی تغییرات درجه حرارت شیشه به میزان شدت تابش خورشیدی قابل‌ملاحظه است. زمانی که شدت تابش حداکثری با میزان W/m² 81/466 مورد توجه باشد، تابش ثانویه بیشتری به شیشه ساطع می‌شود که در نتیجه درجه حرارت شیشه دارای بازه دمایی بین 32/11 تا 73/12 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.
 

در این تحقیق خواص تشعشعی ساختارهای چندلایه‌ای، شامل زیرلایه سیلیکون آلاییده‌کم با پوشش‌های غیرفلزی نیتریدسیلیکون و دی‌اکسیدسیلیکون و پوشش‌های فلزی، طلا، نقره و مس، در دمای 25 درجه سانتیگراد و اشعه ورودی پلاریزه، بررسی شد. از روش ماتریس انتقال جهت محاسبه خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه‌ای و بیان‌های تجربی برای ثابت‌های نوری سیلیکون آلاییده‌کم استفاده شد. ضریب عبور پوشش فلزی به‌علت کم بودن عمق نفوذ این پوشش‌ها و ضریب بازتاب بالا، در حالت قطبی نوع S و نوع P و غیرقطبی، صفر است. در پوشش‌های غیرفلزی، به‌علت بزرگ‌تر بودن عمق نفوذ موج الکترومغناطیس، ضریب عبور افزایش می‌یابد. به‌طور کلی نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که در پوشش‌های غیرفلزی ضریب عبور قطبش نوع P بزرگ‌تر از قطبش نوع S می‌باشد. ضریب بازتاب پوشش‌های فلزی نسبت به پوشش‌های غیرفلزی به‌طور چشمگیری زیاد بوده، به‌طوریکه می‌توان از پوشش فلزی در صنایعی که نیاز به بازتاب زیاد است، استفاده نمود. نتایج نشان می‌دهد، اگرچه زیرلایه سیلیکون در دمای اتاق و بازه طول موج، 4/0 تا 84/0 میکرومتر، دارای ضریب جذب ناچیز و در نتیجه ضریب گسیل ناچیز است، ولی پوشش نقره منجر به جذب و درنتیجه مقداری گسیل گردید. همچنین تغییر قطبش اشعه‌ی ورودی از نوع S به P منجربه افزایش ضریب گسیل می‌شود. نتایج نشان می‌دهد، نقره نسبت به طلا و مس بیشترین ضریب بازتاب را دارا می‌باشد. در زاویه تابش صفر (نرمال)، خواص تشعشعی برای هر دو حالت اشعه ورودی قطبی نوع S و قطبی نوع P یکسان می‌باشد.

این مقاله یک روش ترکیبی جهت بازآرایی و جایابی تولیدات پراکنده در فیدرهای شبکه توزیع برق ارائه می‌دهد. هدف این پژوهش بهبود پروفیل ولتاژ، کاهش تلفات و افزایش تعادل بار در شبکه‌های توزیع می‌باشد. از الگوریتم مورچگان جهت تعیین پیکربندی بهینه شبکه و نیز تعیین محل و ظرفیت مناسب نصب واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع استفاده می‌شود. به منظور بهبود توانایی الگوریتم در ایجاد مصالحه بین‌ترم های مختلف تابع هدف، از تئوری فازی بهره گرفته شده و بر این اساس مسئله بهینه سازی چند منظوره به یک مسئله بهینه سازی تک هدفه تبدیل شده است. تکنیک مورد نظر با استفاده از سیستم تست 33 بأس IEEE در بارهای نامی، سبک و سنگین مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که روش پیشنهادی، در بهبود هر سه شاخص تلفات، پروفیل ولتاژ و تعادل بار فیدر عملکرد موثری داشته و همچنین در مقایسه با الگوریتم‌های دیگر موفق‌تر عمل نموده است. همچنین، با مقایسه نتایج به دست آمده می‌توان نتیجه گیری کرد که بازآرایی همزمان با تعیین مکان و ظرفیت بهینه تولیدات پراکنده می‌تواند مفیدتر از بازآرایی یا مکان یابی بهینه تولیدات پراکنده به تنهایی باشد.