یکی از اساسی ترین مشکلات در کوره ها و فایرهیترها، کنترل و درحد مجاز نگه داشتن دمای سطح لوله ها می باشد. در این پژوهش انتقال حرارت در لوله های فایر هیتر واحد بنزین سازی پالایشگاه تهران به صورت عددی مورد بررسی واقع شده است. شبیه سازی احتراق کوره از طریق نرم افزار FIHR و همچنین مدل سازی جریان داخل لوله ها بوسیله نرم افزارفلوئنت انجام شده است و بدین ترتیب دمای سطح تمامی لوله ها بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که با افزایش میزان هوای احتراق تا 15%، میتوان دمای سطح لوله ها را کاهش داد. علاوه بر این، کاهش دبی جریان سیال فرآیند نسبت به مقدار پیش بینی شده در طراحی و همچنین افزایش دمای هوای احتراق، سبب بالاتر رفتن دمای سطح لوله ها می گردد. Manuscript profile

در سالیان اخیر به‌خصوص سه دهه گذشته مطالعات بسیاری در زمینه مبدل‌های حرارتی زمین به هوا یا لوله‌های زیرزمینی هوا در سرتاسر دنیا توسط پژوهشگران و اساتید دانشگاهی صورت گرفته‌ است. در این مقاله سعی شده با دسته بندی اهم کارهای گذشتگان در سه گروه تحلیلی، عددی و اگزرژواکونومیک و ارایه‌ی یکجا و همزمان آنها به پژوهشگران علاقه‌مند به این موضوع یا کسانی که قصد آشنایی با این دست مبدل‌ها را دارند، مرجعی مناسب جهت آشنایی اولیه و یا ارایه مراجع مناسب جهت مطالعه تخصصی و کامل‌تر، گردآوری شود. فعالیت و پژوهش در این زمینه باعث تغییر نگرش در مصرف انرژی و به طبع آن کاهش آلاینده ها در محیط و همچنین صرفه جویی اقتصادی می‌گردد. Manuscript profile

در این تحقیق به بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی مرکب آرام درون فضای حلقوی افقی هم مرکز در حضور سیال پایه آب به همراه نانو ذرات اکسید آلومینیوم، مس، نقره و اکسید تیتانیوم می پردازیم .حل عددی با استفاده از روش حجم محدود بر پایه الگوریتم سیمپل انجام پذیرفته و گسسته سازی معادلات عموما از مرتبه اول می‌ باشد. سیلندر خارجی و داخلی در شرایط دما ثابت می‌باشند و دمای سیلندر داخلی از سیلندر خارجی بیشتر است. دو سیلندر می توانند در هر دو جهت با سرعت زاویه ای ثابت دوران کنند. تاثیر پارامتر‌هایی مانند عدد رایلی، ریچاردسون، رینولدز و درصد حجمی نانو ذرات بر انتقال حرارت و الگوی جریان بررسی می‌شود. نتایج نشان دادند با افزایش عدد رایلی انتقال حرارت افزایش می‌‌یابد، همچنین با افزایش درصد حجمی نانو ذرات میزان انتقال حرارت افزایش می‌‌یابد و این افزایش در حدود 8.25 درصد برای 5 درصد حجمی نانو ذرات می‌باشد، دوران سیلندر ها موجب کاهش میزان انتقال حرارت کلی می‌شود. دوران متفاوت سیلندر‌ها تاثیر زیادی بر الگوی جریان و خطوط همدما و در نهایت انتقال حرارت دارد . افزودن نانو ذرات تاثیر زیادی بر الگوی جریان و خطوط هم دما ندارد ولی به صورت کمی موثر می‌ باشد. نتایج استخراج شده مطابقت خوبی با کار‌های مشابه قبلی دارد. Manuscript profile

در تحقیق حاضر، سامانه سرمایش ترکیبی شامل مبدل حرارتی زمین به هوا و سقف استوانه‌ای مورد مطالعه قرار گرفته است. در سامانه پیشنهادی، مبدل حرارتی زمین به هوا به عنوان سامانه سرمایش غیرفعال و سقف استوانه‌ای به عنوان تهویه‌گر طبیعی، برای تحقق شرایط آسایش حرارتی و نیز تامین بار برودتی مورد نیاز ساختمان در شهر سمنان استفاده شده‌اند. ابتدا هوای بیرون با عبور از روی سقف سرعت گرفته و کاهش فشار آن باعت تخلیه هوای داخل ساختمان می‌گردد که این خلا نسبی در اتاق هوای خنک شده در کانال زیرزمینی را به داخل ساختمان وارد می‌کند و باعث سرمایش اتاق می‌شود. شبیه‌سازی جریان هوا در مبدل حرارتی زمین به هوا، سقف استوانه‌ای و اتاق توسط نرم‌افزار فلوئنت به صورت سه‌بعدی حل شد، برای این کار ساختمان و مبدل حرارتی در یک کانال به ابعاد 120×40×40 متر به عنوان فضای محاسباتی قرار داده شده‌اند. سپس با داده‌های به ‌دست آمده، دمای خروجی از مبدل حرارتی زمین به هوا به صورت عددی با کد رایانه‌ای متلب محاسبه گردید و در نهایت دمای نهایی اتاق به دست آورده شد. نتایج نشان می‌دهد که سامانه معرفی شده توانایی برقراری شرایط آسایش حرارتی را با 2 لوله Lr=7.14 و dr=0.082 برای فضای مورد بررسی در شهر سمنان را داراست. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، گشودگی مناسب برای دهانه سقف برابر Ar=0.082 است. در این تحقیق، اثر عوامل مختلف بر میانگین دمای اتاق مانند سرعت باد، قطر گشودگی دهانه سقف، قطر، طول و تعداد لوله‌های مبدل حرارتی زمین به هوا بررسی شد. Manuscript profile

در این مقاله به تاثیر افزودن نانو ذرات مس به سیال پایه بر تولید آنتروپی درون فضای حلقوی هم مرکز افقی تحت شرایط دما ثابت پرداخته می‌شود. جریان سیال درون سیلندر آرام و سیلندر خارجی دوران می‌کند. دمای سیلندر خارجی از سیلندر داخلی بیشتر و اختلاف دمای دو سیلندر همواره ثابت است. افزودن نانو ذرات به سیال پایه در شرایط مرزی ثابت تاثیر بسیار کمی بر توزیع دما دارد. با افزایش عدد برینکمن میزان تولید آنتروپی افزایش و با اضافه نمودن نانو ذرات میزان تولید آنتروپی کاهش می‌یابد. تاثیر ترم اصطکاک و انتقال حرارت بر تولید آنتروپی کل بررسی شد و مشخص شد که در این مسئله ترم اتلاف لزجت در تولید آنتروپی تاثیر بیشتری دارد. نتایج نشان داد که با افزایش عدد رینولدز میزان تولید آنتروپی افزایش می‌یابد و افزودن نانو ذرات موجب افزایش عدد ناسلت تا 30% می‌شود. Manuscript profile

در این مقاله با استفاده از روش طراحی مرکب مرکزی که از زیر مجموعه‌های روش سطح پاسخ است به طراحی بهینه هندسه پروانه جلوبرنده برای شناور لایروب خزر پرداخته شده است. پروانه طراحی شده از نوع پروانه‌های سری استاندارد بی وگنینگن می‌باشد. برای بررسی صحت عملکرد و همچنین بررسی عدم وقوع کاویتاسیون بر روی پروانه طراحی شده با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی ، مدلسازی عددی شده و پارامترهای عملکردی حاصله از حل عددی با مقادیرشان در سری بی وگنینگن مقایسه شده است. نتایج نشان از توانایی روش سطح پاسخ در یافتن هندسه بهینه پروانه برای شناور لایروب خزر دارد. همچنین این روش تأثیر تغییر پارامترهای هندسی پروانه بر راندمان پروانه را نشان داده و در فهم عملکرد پروانه به طراح کمک می‌نماید. حل عددی جریان سیال ، عدم وقوع کاویتاسیون در پروانه نهایی طراحی شده برای شناور لایروب خزر را به اثبات رساند. Manuscript profile

انتقال حرارت یکی از مهمترین و اساسیترین پدیدههای طبیعی میباشد. مبدل‌های حرارتی تقریباً پرکاربردترین عضو در فرآیندهای شیمیایی‌اند و می‌توان آن‌ها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می‌کنند. این عملیات می‌تواند بین مایع- مایع، گاز- گاز و یا گاز- مایع انجام شود. مبدل‌های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین‌تر و یا هر دو، مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل‌های حرارتی فعالیت دارند و هم‌چنین، دروس متعددی در کالج‌ها و دانشگاه‌ها با نام‌های گوناگون در طراحی مبدل‌های حرارتی ارائه می‌گردد .‌در این مقاله انتقال حرارت یک مبدل حرارتی پوسته و لوله‌ای مدل شده که بصورت یو شکل میباشد. هندسه این مبدل با نرم‌افزار گمبیت رسم و شبکه‌بندی شده، سپس با نرم‌افزار انسیس فلوئنت تحلیل می‌شود. پس از آن جواب‌های بدست آمده با جواب‌های طراح که از نرمافزار اسپن بدست آمده، مقایسه می‌گردد. نوع جریان نیز سه بعدی و آشفته بوده و از مدل آشفتگی کیامگا - اساستی استفاده شده است. قابل ذکر است که مبدلحرارتی، تک فاز مدل شده است. Manuscript profile