صدیقه جانی پور، صمد نجاتیان، مصیب برناپور،
دوره 2، شماره 2 - ( 12-1395 )
چکیده
بازآرایی شبکههای توزیع به منظور کاهش تلفات توان یکی از راههای مهم برای ذخیره انرژی الکتریکی است. در این مقاله از الگوریتم تکاملی-ترکیبی جدیدی برای حل مسئله بازآرایی شبکههای توزیع استفاده شده است، الگوریتم ارائه شده بر اساس ترکیب الگوریتم جدید اجتماع ذرات تطبیق یافته فازی (NFAPSO) و الگوریتم تکاملتفاضلی (DE) است که به صورت NFAPSO-DE تعریف میشود. به منظور بهرهگیری از مزایای این دو الگوریتم از جمله قدرت اکتشاف الگوریتم DE و همینطور سیستم جستجوی سریع و قابلیت کنترل و تنظیم پارامترهای الگوریتم PSO روش ترکیبی PSO-DE ارائه شده است، این الگوریتم ترکیبی از الگوریتم PSO برای پیدا کردن منطقه جواب بهینه استفاده میکند و سپس از ترکیب دو الگوریتم برای پیدا کردن نقطه بهینه استفاده خواهد کرد. از طرفی به این دلیل که الگوریتم PSO به مقادیر پارامترهای خود از جمله ضریبوزنی و پارامترهای یادگیری به شدت وابسته است، یک سیستم فازی استفاده شده تا پارامترها را در طول روند جستجو مطابق با هم تنظیم کند. در پایان عملکرد الگوریتم با استفاده از دو سیستم تست 33 و 69 باس IEEE ارزیابی شده است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که روش ارائه شده بسیار قدرتمند و مؤثر برای دستیابی به جواب بهینه کلی است.
اصغر لشنی‌زادگان، محمودرضا رحیمی، هادیه مظلومی،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
کوره‌ها در فرآیندهای پتروشیمی و پالایشگاهی از مهمترین مصرف‌کننده‌های انرژی هستند. مهمترین عوامل مؤثر بر کنترل میزان مصرف انرژی در کوره‌ها را میتوان به سه گروه عمده شامل پتانسیل‌های صرفه‌جویی بدون هزینه و یا با هزینه جزئی؛ پتانسیل‌های صرفه‌جویی با سرمایهگذاری متوسط مانند عایق‌کاری بدنه و پتانسیل‌های صرفه‌جویی با سرمایهگذاری زیاد تقسیم کرد. در این مقاله پتانسیل صرفه‌جویی انرژی حرارتی روی 4 کوره ثابت شرکت لعابیران بررسی و محاسبه گردیده است که پتانسیل صرفه‌جویی تنظیم نسبت هوای مشعل‌ها 500,973,165 ریال در سال، کنترل فشار داخل کوره‌ها 300,822,95 ریال در سال، عایق‌کاری بدنه 700,167,622 ریال در سال و بازیافت حرارت گازهای دودکش 400,762,929 ریال در سال است. همچنین شرکت لعابیران از ریژنراتور که یک سیستم بازیافت حرارت تناوبی است، جهت پیش‌گرم کردن هوای ورودی استفاده میکند با این کار میزان صرفه‌جویی سالانه برای تولید روزانه 20 تن فریت، 000,000,577,3 ریال میباشد.
امین موسائی ، کورش گودرزی ، جلیل عباسی ،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
کاهش درگ در جریان آشفته سبب دستیابی به سرعت‌های بالاتر و کاهش مصرف منابع انرژی برای حرکت جسم میشود. جریان آشفته به دلیل تأثیری که بر روی لایه مرزی و نیروی مقاوم اجسام دارد، تحلیل اثرات آن موردعلاقه مهندسان است. بررسی کاهش درگ جریان‌های آشفته به کمک روش شبیه‌سازی مستقیم عددی بسیاری از جزئیات موردنیاز را نشان میدهد. در مقاله حاضر روشهای موجود برای شبیه‌سازی کاهش درگ جریان آشفته با افزودنی‌های میکروفیبر به‌اختصار بررسی و تشریح شدهاند. در ابتدا معادلات ناویر- استوکس سه بعدی و وابسته به زمان برای جریان تراکم ناپذیر یک سیال غیر نیوتنی به همراه فرضیات اساسی در نظر گرفته شده آورده شده است. اثرگذاری فیبرها بر روی سیال حامل، توسط یک تانسور تنش غیر نیوتنی در معادله ناویر استوکس، اعمال میشود. تانسور تنش غیرنیونی وابسته به تابع توزیع جهت‌گیری فیبرها است که توسط معادله فوکر-پلانک بیان میشود. در این پژوهش به بررسی روشهای مختلف حل معادله فوکر-پلانک جهت بسته شدن و حل معادلات ناویر-استوکس پرداخته شده است.
علی حسینی ، احمد بناکار ،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
کمبود آب و بحران انرژی دو چالش عمده برای جوامع امروز بشری است. دستگاه‌های تقطیر خورشیدی بهترین راه‌حل برای تبدیل آب شور به آب شیرین در مقیاس خانگی با استفاده از انرژی رایگان خورشید است. در این مقاله مروری بر انواع دستگاه‌های تقطیر خورشیدی فعال و غیرفعال بهمنظور نمک‌زدایی آب‌های شور در مناطق روستایی دورافتاده با پتانسیل تابش خورشیدی بالا انجام شده است.
افسانه ابراهیمی ، سید عبید پوردانش ،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
مسئله بهبود مصرف انرژی در گره‌های حسگر با استفاده از مسیریابی شبکه رادیو شناختی به کمک الگوریتم دایجکسترا، میتواند کمک زیادی در افزایش طول عمر گره‌ها کرده و مشکل کمبود طیف را بهبود بخشد بدون اینکه سرعت تبادل اطلاعات کاسته شود. با اعمال یک حد آستانه، حفره‌های حاوی انرژی در کانال را تشخیص داده و در نهایت طیف به کاربران ثانویه تخصیص داده میشود. از نتایج شبیه‌سازی‌شده از مسیریابی شبکه رادیو شناختی مبتنی بر الگوریتم دایجکسترا مشاهده میشود، گره‌های حسگر در ارسال اطلاعات از گره مبدأ به گره نهایی از کوتاه‌ترین و بهترین مسیر استفاده میکنند. مصرف انرژی در گره‌های حسگر با الگوریتم دایجکسترا به میزان 80 درصد کمتر از الگوریتم‌های همچون LEACH, DASC, EEUC میباشد که این عامل سبب افزایش طول عمر گره‌ها در شبکه میشود.
غلامرضا کریمی ، علیرضا دهقان بیدختی ،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
امروزه به دلیل مزایای ویژه‌ی باتریهای یون لیتیوم، استفاده از آنها برای مصارف خودروهای الکتریکی به‌شدت موردتوجه قرار گرفته است. هرچند استفاده از این باتری‌ها به‌طور گسترده برای مصارف پایین انرژی مانند تلفن‌های همراه، لپ تاب و دوربین‌های عکاسی و فیلم‌برداری بسیار متداول میباشد اما یکی از مشکلات عمده بر سر راه استفاده‌ی تجاری از آنها برای مصارف بالای انرژی مانند خودروهای الکتریکی، مشکلات گرمایی مربوط به این باتری‌هاست. در این مقاله یک مجموعه باتری، مشابه نمونه‌های تجاری مورد استفاده در خودروهای الکتریکی با استفاده از معادلات اساسی انتقال حرارت و مومنتم مورد بررسی قرار گرفته است. با مدل‌سازی پدیده‌ی انتقال حرارت موجود در این باتری‌ها و استفاده از شبکه‌ی توزیع مناسب برای سیال خنک‌کننده، راهکاری در جهت کنترل دمای آنها در یک بازه‌ی مناسب ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که استفاده از یک سیال با ظرفیت گرمایی و ویسکوزیته‌ی مناسب مانند آب در کنار آرایش جریانی با یک ورودی و دو خروجی به‌صورت متقارن، میتواند انحراف معیار دما، حداکثر دمای به وجود آمده و افت فشار ایجاد شده در داخل مجموعه باتری را تا حد قابل قبولی کاهش دهد.
وهب کازرونی، عابدرضا فرهادی‌پور، پوریا امیدوار، غلامرضا کریمی،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
از آنجائی که حجم بسیار بالایی از گاز در صنایع بالادستی نفت و همچنین پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها در فلر سوزانده میشود، بازیابی این گازها جهت بهینه‌سازی مصرف انرژی و جلوگیری از اثرات نامطلوب بر طبیعت ناگزیر می‌نماید. در این مطالعه روشهای مختلف بازیابی گازهای ارسالی به فلر در پالایشگاه گاز و گاز مایع شرکت نفت فلات قاره ایران از دیدگاه اکسرژی موردبررسی قرار گرفت. مفهوم اکسرژی برآمده از قانون دوم ترمودینامیک است و آنالیز بر اساس این مفهوم نتایج دقیق‌تر و پرمعناتری را در مقایسه با روشهای مبتنی بر قانون اول ترمودینامیک ارائه میدهد. نتایج این مطالعه نشان میدهد که تولید همزمان برق و گرما به‌وسیله گازهای ارسالی به فلر بیشترین اثر در صرفه‌جویی در مصرف گاز (5793 کیلوگرم بر ساعت) و کاهش تلفات اکسرژی را دارا میباشد. چنانچه تقاضایی برای برق تولیدی وجود نداشته باشد، بازگرداندن این گازها به پروسه و تولید بخار به‌وسیله گازهای خروجی از توربین‌های گازی منجر به کاهش 5605 کیلوگرم بر ساعتی مصرف گاز میگردد. همچنین نتایج نشان میدهد که روش فشار افزایی گازهای ارسالی به فلر و بازگرداندن این گازها به‌عنوان سوخت گازی پالایشگاه، ضمن کاهش تلفات اکسرژی در حدود 28 مگاوات، منجر به کاهش در حدود 2100 کیلوگرم بر ساعتی مصرف گاز میگردد.
محمدحسن شجاعی فرد، مجتبی طحانی، علی مهتاب روش، جواد زارع،
دوره 3، شماره 2 - ( 10-1396 )
چکیده
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.
شهرام درخشان، احسان عبداله نژاد، جواد زارع،
دوره 3، شماره 2 - ( 10-1396 )
چکیده
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.
رسول رجب پور، بهرام سامی کشکولی، طاهره فرجی، ابوالقاسم محمدزاده، سیف اله امین،
دوره 3، شماره 2 - ( 10-1396 )
چکیده
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.
مهندس برهان آذرم،
دوره 3، شماره 2 - ( 10-1396 )
چکیده
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.
بهرنگ سجادی، محمد یوسفی پور، محمدعلی اخوان بهابادی، صادق خداویسی،
دوره 3، شماره 2 - ( 10-1396 )
چکیده
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.
سیدحسین هاشمی، احسان فتحعلی نیا، محسن فتحعلی نیا،
دوره 3، شماره 2 - ( 10-1396 )
چکیده
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.
افسانه رحیمی، غلامعلی رحیمی، تورج دهقانی،
دوره 4، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
باتوجه به اهمیت منابع و روشهای استخراج و تبدیل و مصرف انرژی در جهان، در این مقاله به مطالعه انواع سلولهای سوختی به عنوان سیستمی کارا با قابلیت تبدیل سوختهای مختلف بطور مستقیم به الکتریسیته با راندمانی بالا نسبت به سایر سیستمهای تبدیل انرژی پرداخته میشود و مزایا و معایب هر سلول سوختی بطور جداگانه بررسی میگردد. همچنین، تحقیقات صورت گرفته در این زمینه توسط محققان طی 20 سال اخیر در سراسر جهان جمع آوری و نتایج ارائه شده مورد مقایسه قرار میگیرند. با توجه به نتایج این بررسی، سلول سوختی اکسید جامد با دارا بودن مزیتهای بسیار نسبت به سایر سیستمهای مشابه بطور دقیق بررسی میشود و روشهای مختلف بازیابی انرژی اتلافی از این سیستم در ترکیب با سیستمهای گوناگون و در کاربردهای مختلف و مقیاسهای متفاوت جهت تولید گرمایش، سرمایش و توان اضافی و در نتیجه افزایش راندمان و کارآیی انرژی در سیستم مورد بحث و مطالعه قرار میگیرد. سیستم مورد بررسی علاوه بر مزایای فراوان با مشکلاتی نظیر نبود زیر ساختهای لازم برای تولید و استفاده انبوه از آن و قیمت بالای آن نسبت به سایر روشهای سنتی تامین انرژی رو به رو میباشد. در آینده، این مشکلات با افزایش سرمایهگذاری و حمایت از فناوریهای انرژی نو رفع خواهند شد و انتظار میرود با استفاده انبوه از این سیستم هر ساختمان به خودکفایی در تولید و تامین نیازهای انرژی مصرفی برسد.
ایمان اکبرپور،
دوره 4، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
در مقیاس جهانی، صنعت خمیر و کاغذ موجب تولید مقادیر قابل‌ملاحظه پساب، ضایعات جامد و ضایعات گازی شده و منشا این ضایعات عمدتاً از بخش‌های خمیرسازی، فرآیند مرکب‌زدایی و تصفیه پساب می‌باشند. زیست‌توده جامد در پسماندهای چوبی و همچنین زیست‌توده مایع (لیکور) سیاه خمیرسازی را میتوان از طریق فرآیندهای حرارتی به گاز سنتزی عمدتاً شامل Co و H2 همراه با مقادیر کمی از گازهای متان، Co2 و H2o تبدیل نمود و همین مسئله فرصت خوبی را میتواند برای احیای صنعت خمیر وکاغذ فراهم نماید. مواد اولیه اصلی زیست‌توده در فرآیند زیست‌پالایی شامل همیسلولز، سلولز، لیگنین و پوست هستند و با استفاده از روشهای مکانیکی- حرارتی شامل گازی کردن زیست‌توده، گازی کردن لیکور سیاه، پیرولیز یا مایع‌سازی و کربونیزه کردن زیست‌توده میتوان گاز سنتزی را به الکتریسیته و یا سوختهای مایع و مواد شیمیایی تبدیل نمود. نتایج بهدست آمده از مقایسه فناوریهای مختلف پیش‌استخراج همیسلولزهای مواد لیگنوسلولزی نشان میدهد که روش انفجار با بخار در مقایسه با سایر روشهای جایگزین از نظر زیستمحیطی بسیار سازگارتر بوده و نیازمند هزینه سرمایهگذاری کمتر است. در حال‌حاضر، استفاده از روش انفجار با بخار به دلیل مقرون به صرفه بودن، در سطح تجاری افزایش یافته و برای پسماندهای پهنبرگان و همچنین محصولات زراعی، بسیار مؤثر میباشد. همچنین فناوری تفکیکسازی به روش اُرگانوسالو برای تفکیکسازی چوبهای پهنبرگان به خوبی عملیاتی شده و منجر به تولید سلولز با درجه خلوص زیاد و انحلال انتخابی لیگنین و همیسلولز میشود. نانوفیلتراسیون یک روش جداسازی مطلوب برای بازیابی همیسلولز ترکیبات حاصل از هیدرولیز است و در این زمینه ترکیب سیستم روزن‌رانی مارپیچ دوقلو میتواند بهترین روش برای استخراج همیسلولزهای خردهچوبهای پهن‌برگ باشد. نانوفیلتراسیون برای جداسازی همیسلولزها از ترکیبات حاصل از هیدرولیز به روشهای قلیایی بسیار بهتر از اولترافیلتراسیون میباشد.
علی اصغر تاتاری، محمدرضا دهقانی فیروزآبادی،
دوره 4، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
کاهش تدریجی منابع فسیلی باعث نگرانی فزایندهای در مورد تامین آنها و انتشار گازهای گلخانهای و گرمشدن زمین شده و در این زمینه سوختهای زیستی میتوانند نقش مهمی را در حل این مشکلات داشته باشند. در این میان، اتانول تولید شده از نشاسته ذرت، ملاس نیشکر، مواد لیگنوسلولزی و زیستدیزل تولید شده از روغن کلزا مهمترین موارد استفاده تجاری در سالهای اخیر است. تولید اتانول یک فرآیند زیست شیمیایی پیچیده است که طی آن مخمرها، قارچها و برخی باکتریها قادرند قندهای قابل تخمیر را به اتانول، دی اکسید کربن و سایر فرآوردههای متابولیکی که به ترکیب شیمیایی و ویژگیهای حسی مواد غذایی تخمیر شده کمک میکنند، تبدیل کنند. تولید اتانول در طیف وسیعی از محصولات ثانویه (مانند بهداشتی، درمانی و صنعتی) حائز اهمیت است. کنترل فرآیند تخمیر معمولاً یک پیش نیاز برای تعیین کیفیت محصول نهایی است. در این زمینه، پایش فرآیند تخمیر، یک نیاز اساسی بهمنظور اطمینان از کنترل مؤثر عوامل متغیر در تمامی مراحل فرآیند تولید اتانول است. کاهش میزان تخمیر در فرآیند تولید زیستاتانول بهدلیل ترکیبات بازدارنده یک مشکل اساسی و قابل توجه در اقتصاد فرآیند محسوب میشود. در این مقاله مروری، ضمن اشاره به جنبههای اصلی تخمیر اتانول، ترکیبات بازدارنده و روشهای کاهش آن در فرآیند تولید زیستاتانول از مواد لیگنوسلولزی پرداخته شده است.
خانم زهرا حسنی، دکتر عبدالرسول پوران فرد، دکتر هجیر کریمی،
دوره 4، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
در این مطالعه، تأثیر افزودن پلی‌ایزوبوتیلن (PIB) به عنوان عامل کاهنده درگ (DRA) و نانوذرات سیلیس (nanoSiO2) به عنوان افزاینده انتقال حرارت به نفت خام، به صورت جداگانه و همچنین افزودن همزمان این مواد به نفت خام به عنوان پلی‌نانوسیالات (PNFs) در یک خط لوله عمودی و تحت شرایط شار انتقال حرارت ثابت مورد بررسی قرار میگیرد. استفاده از کاهنده‌های درگ یکی از مهمترین و ساده‌ترین روش‌ها برای غلبه بر برخی از اتلاف‌های انرژی در جابجایی سیالات است. هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر محلول PIB و نانوسیال نفت خام/سیلیس، به صورت جداگانه و همچنین، تأثیر افزودن همزمان این دو ماده به نفت خام، که پلی نانوسیال نامیده می شود، بر انتقال حرارت و کاهش درگ در یک لوله عمودی است. برای تهیه PNFs، محلول‌های مبتنی بر پلیمر با غلظت‌های 10-30 پی‌پی‌ام آماده می‌شوند. سپس، نانوسیلیس با غلظت‌های 1/0-5/0 درصد به سیال پایه اضافه شده است. آزمایش‌ها در بازه رینولدز 5800-8700 و در دمای 25 درجه سانتیگراد انجام شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش عدد رینولدز، دما و غلظت، عدد ناسلت و نرخ انتقال حرارت در نانوسیالات مورد مطالعه با غلظت نانوذرات افزایش یافته است. در حالی که غلظت PIB منجر به کاهش خواص حرارتی و بهبود خواص سایشی PNFs آماده شده میشود. این پدیده میتواند به تشکیل لایه پلیمری حول نانوذرات سیلیس نسبت داده شود.
فاطمه قنبری، امیر امیدوار،
دوره 4، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
در این پژوهش، به بررسی اثرات دامنه بیبعد و فرکانس جریان پالسی برروی نرخ انتقال حرارت از سیلندر دایروی در حضور و عدم حضور صفحه جداکننده پرداخته شده است، بدین منظور، ابتدا به بررسی نرخ انتقال حرارت جریان غیرپالسی پرداخته شده و سپس با نتایج بهدست آمده از جریان پالسی مقایسه شده است. جریان پالسی عبوری از یک سیلندر دایروی در محدوده عدد استروهال پالسی (2-1/0) و دامنه بیبعد جریان پالسی 75/0 A= در عدد رینولدز 100= Re مورد بررسی قرار گرفته است. جریان پالسی یکی از عواملی است که میتواند روی نرخ انتقال حرارت مؤثر واقع شود. اما به صورت کلی، تغییر در نرخ انتقال حرارت تحت جریان پالسی وابسته به دامنه بیبعد و فرکانس جریان پالسی میباشد. بهترین حالت جهت افزایش نرخ انتقال حرارت زمانی است که صفحه جداکننده به جسم چسبیده شده باشد. در تمام محدوده استروهال پالسی، افزایش در عدد ناسلت در حضور صفحه جداکننده نسبت به عدم حضور صفحه جداکننده تحت جریان پالسی گزارش شده است.
مرتضی دیلمی، سید پدرام پورنادری،
دوره 4، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
در کاربردهای صنعتی و مهندسی، انتقال حرارت نقش موثری دارد. در این تحقیق، تاثیر نانوذرات اکسید آلومینیوم بر میزان انتقال حرارت جابجایی اجباری در جریان آرام در یک لوله بررسی میشود. معادلات حاکم به روش تفاضل محدود بر روی شبکه جابجاشده گسسته‌سازی می‌شوند. جریان نانوسیال با استفاده از مدل‌های تک‌فازی و مخلوط شبیه‌سازی میشود. تطابق خوبی بین نتایج حاصل و نتایج آزمایشگاهی موجود مشاهده میگردد. نتایج شبیه‌سازی نشان میدهد که با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت متوسط افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش کسر حجمی عدد ناسلت متوسط و در نتیجه میزان انتقال حرارت افزایش می‌یابد. نتایج مدل مخلوط نسبت به مدل تک‌فازی به نتایج آزمایشگاهی نزدیکتر است.
دکتر محمد سجادنژاد،
دوره 4، شماره 2 - ( 8-1402 )
چکیده
در عصر حاضر باتریهای لیتیوم یون تجاریسازی شدهاند و تحقیقات گستردهای بر روی بهبود خواص آنها انجام میشود. مواردی که در حال حاضر بخش عمدهی تحقیقات را به خود اختصاص دادهاند عبارتند از کاهش قیمت باتری، افزایش دانسیتهی انرژی باتری، افزایش طول عمر و بهبود ایمنی باتری. در کاربردهای نظامی و صنایع هوایی توجه ویژهای به اعتبار و ایمنی باتری میشود. تخریب تدریجی مواد بکار رفته در باتریهای لیتیوم یون در زمانهای طولانی باعث تاثیر منفی بر عملکرد الکتریکی، طول عمر و ایمنی باتری می شود. این امر از طریق افزایش مقاومت الکتریکی باتری و حتی قطع اتصال داخلی باتری، تولید محصولات خوردگی و ایجاد فیلمهای پسیو بر سطح مواد، ایجاد مواد آلاینده در داخل باتری که ممکن است با مواد فعال واکنش دهد و منجر به از دست رفتن یکنواختی در مواد داخل باتری شود و تخریب الکترولیت صورت میپذیرد. اکثر موادی که در باتریهای لیتیوم یون به کار میروند پس از شناسایی این مشکلات در ساختار باتری اصلاح شدند. این مقاله عمدتا به وقوع پدیده خوردگی در کالکتورهای مثبت و منفی جریان در باتریهای لیتیوم یون میپردازد.
