به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

امیربابک انصاری

  • امیربابک انصاری*

    استفاده از سیستم های ذخیره گرمای نهان با استفاده از مواد تغییر فازدهنده (PCM) راه موثری برای ذخیره انرژی حرارتی است که اخیرا بسیار مورد توجه بوده است. استفاده از فین ها یکی از ساده ترین و ارزان ترین راهکارهای افزایش انتقال حرارت در PCM و افزایش عملکرد سیستم ذخیره سازی است. با توجه به اینکه نحوه چیدمان فین ها در مدت زمان شارژ PCM و در نتیجه راندمان انتقال حرارت تاثیر بسزایی دارد، هدف اصلی از این مطالعه، بهینه سازی چیدمان فین ها در محفظه PCM در یک مبدل حرارتی دولوله ای، جهت کاهش زمان شارژ و در نتیجه افزایش راندمان سیستم ذخیره سازی انرژی است. برای این منظور معادلات حاکم شامل بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی در یک مبدل حرارتی دولوله ای فین دار، با استفاده از نرم افزار انسیس-فلوئنت حل شده اند و رفتار دینامیکی PCM و عملکرد سیستم ذخیره سازی مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد حرارتی-سیالاتی PCM در چیدمان های مختلف فین ها با رسم کانتورهای کسرمایع، بردارهای سرعت و خطوط جریان بطور کامل تحلیل شده اند. همچنین برای یافتن بهترین چیدمان فین ها جهت بهینه سازی عملکرد ذخیره سازی، از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از سطح پاسخ با منحنی مرتبه سوم رتبه کاسته که از 25 شبیه سازی حاصل شده است، نشان می دهد در مقایسه با حالت بدون فین، چیدمان یکنواخت فین ها حدود 19% و چیدمان بهینه فین ها حدود 56% زمان شارژ را کاهش می دهد که عدد قابل توجهی است.

    کلید واژگان: افزایش عملکرد ذخیره سازی, مواد تغیر فاز دهنده, مبدل حرارتی دولوله ای, چیدمان بهینه فین ها, روش سطح پاسخ
    Amirbabak Ansari *

    Using latent heat storage systems with phase change materials (PCM) is an effective way to store thermal energy, which has been of great interest recently. Using fins is one of the simplest and cheapest ways to increase heat transfer in PCMs and increase the performance of the storage system. Since the fin arrangement has a significant impact on the charging time of the PCM, the main goal of this study is to optimize the fin arrangement in the PCM chamber in a double-pipe heat exchanger in order to decrease the charging time, and thus increase the efficiency of the storage system. For this purpose, the governing equations including conservation of mass, momentum, and energy in a finned double-pipe heat exchanger have been solved using ANSYS-Fluent software to investigate the dynamic behavior of PCM. The thermal-hydraulic performance of PCM at different configurations has been fully analyzed by drawing liquid fraction contours, velocity vectors and streamlines. Also, to find the optimal fin arrangement and maximize the storage performance, the response surface method based on the central composite design have been implemented. The results obtained from the response surface with the reduced cubic equaltion show that compared to the case without fins, the charging time reduces by about 19% using the uniform fin configuration, while reduces about 56% using the optimal fins arrangement, which is a significant amount.

    Keywords: Increasing Storage Performance, Phase Change Material, Double-Pipe Heat Exchanger, Optimal Fin Arrangement, Response Surface Method
  • بهادر ابولپور*، رامتین حکمت خواه، امیر بابک انصاری

    تحلیل انتقال حرارت جابه جایی در یک کانال برای بسیاری از انواع مبدل های حرارتی، اساس طراحی، ساخت و بهینه سازی این تجهیزات می باشد. استفاده از سطوح گسترش یافته در کانال، یک روش کاربردی برای افزایش ضریب انتقال حرارت می باشد. در پژوهش حاضر، طراحی هوشمند یک مبدل حرارتی نانو سیال دو بعدی، به منظور دستیابی به شرایط عملکرد مطلوب از نظر نرخ انتقال حرارت، میزان رسوب ذرات نانو در ساختار مبدل و همچنین افت فشار سیال در طول عبور از آن، به روش عددی، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحلیل نشان می دهد که با بهینه سازی ساختار هندسی از طریق ترکیب الگوریتم ژنتیک و دینامیک سیالات محاسباتی (C F D) برای این کانال، می توان به افزایش 14/1 درصدی در آنتالپی نانوسیال عبوری، کاهش 121/11 درصدی در افت فشار نانوسیال در طول عبور و همچنین کاهش 44/8 درصدی در میزان رسوب نانوذرات درون کانال دست یافت. در مجموع، این بهبودها منجر به افزایش 82/24 درصدی در تابع برازش تعریف شده در پژوهش شده است.

    کلید واژگان: مبدل حرارتی, نانو سیال, سطوح گسترش یافته, دینامیک سیالات محاسباتی, الگوریتم ژنتیک, پردازش تصویر
    B. Abolpour *, R. Hekmatkhah, A.B. Ansari

    The analysis of heat transfer in the channel in many types of heat exchangers, such as electric cooling equipment, solar collectors, heat exchanger systems, high-performance boilers, gas turbine blade coolers, etc., is the basis of the design, construction, and optimization. Controlling heat transfer to increase the rate of heat transfer in such systems by improving the cooling method is an effective energy engineering from the point of saving energy. Increasing the heat transfer performance in the scales of macro and microchannels is crucial. The use of expanded surfaces in the channel is a practical method to increase the heat transfer coefficient. In the upcoming article, the smart design of a two-dimensional nanofluid heat exchanger has been studied numerically in order to achieve optimal performance conditions in terms of heat transfer rate, the amount of deposition of nanoparticles in the structure of the exchanger, as well as the fluid pressure drop while passing through it. It can be seen that the geometric structure optimized by the combination of genetic algorithm and computational fluid dynamics of this channel causes an increase of 1.14% in the enthalpy of the passing nanofluid, a decrease of 11.21% in the pressure drop of the passing nanofluid, and a reduction of 8.44% percentage in the deposition of nanoparticles inside the channel and a total increase of 24.82% in the fitting function defined in terms of these three variables, compared to the channel designed in previous studies. Therefore, this optimal channel has a higher heat transfer rate with a pressure drop and a lower amount of nanoparticle deposition compared to the previous channel, which proves the ability of the genetic algorithm with computational fluid dynamics in the optimal design of all types of heat exchangers.

    Keywords: Nanofluid heat exchanger design, expanded surfaces, Computational Fluid dynamics, Genetic Algorithm, Image processing
  • هامون پورمیرزاآقا *، رضا ابراهیمی، امیر بابک انصاری
    هدف از ارائه این مقاله، بررسی انرژی و اکسرژی سیستم ترکیبی توربین گاز مجهز به پیل سوختی اکسیدجامد لوله ای با سوخت هیدروژن است. کلیه اجزای سیستم، جداگانه به کمک روابط ترمودینامیکی مدل سازی شده و برای پیل سوختی به کار گرفته شده یک تحلیل الکتروشیمیایی مجزا انجام شده است. آثار پارامترهای مختلف بر راندمان حرارتی و اکسرژی سیستم و میزان نرخ نابودی اکسرژی کل سیستم و تک تک اجزا سیستم، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای صحت کار، نتایج حاضر با نتایج مراجع معتبر مقایسه شده و مطابقت خوبی مشاهده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش دمای ورود به توربین، راندمان حرراتی و اکسرژی سیستم ترکیبی کاهش می- ابد، این در حالی است که توان سیستم افزایش می یابد. همچنین، افزایش دمای ورود به توربین باعث افزایش نرخ نابودی اکسرژی؛ و افزایش نسبت فشار، باعث کاهش نرخ نابودی اکسرژی سیستم می شود. نتایج تحقیق نشان داد که 81 % برگشت ناپذیری سیستم ناشی از پیل سوختی و محفظه احتراق (41% برگشت ناپذیری سهم پیل سوختی اکسید جامد، و 40% سهم محفظه احتراق) است. همچنین سیستم ترکیبی دارای راندمان4/58 % می باشد، در حالی که سیستم بدون پیل سوختی دارای راندمان 31 % است که نشان از عملکرد فوق العاده سیستم ترکیبی دارد.
    کلید واژگان: توربین گاز, پیل سوختی اکسید جامد, انرژی, اکسرژی, راندمان
    Hamoon Pourmirzaagha *, Reza Ebrahimi, Amir Babak Ansari
    This paper present a gas turbine cycle combined with a solid oxide fuel cell with hydrogen fuel’s is exergy and energy modeled. In this way all components of the system are separately modeled. Fuel cell model presented, as well as show its behavior in different condition performance. Then, the effects of various parameters on efficiency, exergy was evaluated. And for accuracy, the results were compared with results of references and shows a good match. Increasing the turbine inlet temperature results in decreasing the thermal and exergy efficiency of hybrid system, whereas it improves the net power output. Moreover, an increase in the turbine inlet temperature leads to increases irreversibility and compression ratio leads to decreases irreversibility of the hybrid system. The results in the design point showed that 81% of irreversibility takes place in the fuel cell and combustion chamber(41% in the SOFC and 40% in combustion chamber). Hybrid system efficiency is 58.4%, while the system without SOFC efficiency is 31%, that is a combination of superior performance system.
    Keywords: Gas turbine, Solid oxide fuel cell, Energy, Exergy, Efficiency
  • امیربابک انصاری، وحید اصفهانیان*، فرشاد ترابی

    همواره مدل سازی و شبیه سازی به عنوان یک ابزار بسیار مفید جهت بهینه سازی و آنالیز رفتار دینامیکی باتری های سرب-اسید از اهمیت بسیار زیادی برخوردار بوده است. یکی از مشکلات عمده در شبیه سازی و بهینه سازی باتری های سرب-اسید به دلیل پیچیدگی معادلات الکتروشیمیایی حاکم بر باتری، زمان بر بودن این محاسبات می باشد. یک راه حل مناسب جهت غلبه بر این مشکل استفاده از روش های رتبه کاسته است. در مطالعه حاضر، معادلات الکتروشیمیایی حاکم بر باتری سرب-اسید در حالت یک بعدی و به روش رتبه کاسته و بر پایه توابع متعامد سره شبیه سازی شده اند. برای نشان دادن توانایی این روش در شبیه سازی باتری سرب-اسید، معادلات حاکم شامل بقای بار الکتریکی در فاز مایع و جامد و همچنین بقای گونه های شیمیایی به طور همزمان در طی یک پروسه شامل سه فرآیند تخلیه، استراحت و شارژ به طور عددی برای یک سل از باتری سرب-اسید حل شده اند. نتایج عددی به دست آمده شامل تغییرات ولتاژ سل و غلظت اسید سولفوریک، نشان می دهد که نه تنها استفاده از روش رتبه کاسته بر پایه توابع متعامد سره تا حد زیادی از زمان محاسبات می کاهد (کاهش 15 برابر) بلکه تطابق بسیار خوبی نیز بین نتایج به دست آمده و نتایج مدل های عددی موجود در دینامیک سیالات محاسباتی وجود دارد.

    کلید واژگان: باتری سرب, اسید, فرآیند تخلیه, استراحت, شارژ, روش رتبه کاسته
    Amir Babak Ansari, Vahid Esfahanian, Farschad Torabi

    Modeling and simulation are useful tools to optimize and analyze the dynamic behavior of lead-acid batteries. One of the main problems is that the governing equations of lead-acid batteries are highly coupled which significantly increases the computational time of numerical methods in simulations. Using reduced order models (ROM) is one of the best ways to overcome this difficulty. In the present study, the one-dimensional electrochemical governing equations of lead-acid battery are solved using model order reduction based on proper orthogonal decomposition (POD). To show the capability of this method, the governing equations including conservation of charge in solid and liquid phases and conservation of species are solved simultaneously for a lead-acid cell during discharge, rest and charge process. The results of reduced order model including cell voltage, acid concentration and state of charge (SoC) are compared to the results of finite-volume method (FVM). The obtained numerical results show that not only the POD-based ROM of lead-acid battery significantly decreases the computational time (speed-up factor of 15) but also there is an excellent agreement with the results of previous computational fluid dynamic (CFD) models.

    Keywords: Lead, Acid Battery, Discharge, Rest, Charge, Reduced Order Modeling
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال