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 محسن قاضی خانی

  • محسن باشی، محسن قاضی خانی*

    مطالعات متعددی برای استفاده از سوخت های سبک در موتورهای اشتعال تراکمی به جهت کاهش انتشار آلاینده ها و افزایش بازده انجام شده است؛ موتور های اشتعال تراکمی کنترل واکنشی از جمله این مطالعات هستند. اما استفاده از بخار سوخت های سنگین برای ایجاد احتراق شبه همگن مورد توجه نبوده است. استفاده از بخار گازوییل نیاز به مخزن سوخت ثانویه در خودروها را بر طرف می کند، اما گازوییل حاوی هیدروکربن های سنگین است و از واکنش پذیری بالایی برخوردار است. لذا در این مطالعه با تبخیر گازوییل و تزریق آن به هوای ورودی به مطالعه یک احتراق شبه همگن با کمک بخار گازوییل پرداخته شده است. آزمایشات در سرعت rpm 2000 (سرعت حداکثر گشتاور) انجام شده است. بر اساس نتایج حاصله افزودن بخار گازوییل علی رغم حضور هیدروکربن های سنگین در آن و به عنوان یک سوخت با واکنش پذیری بالا، می تواند انتشار دوده و اکسیدهای نیتروژن را به ترتیب حداکثر 20 درصد و 50 درصد کاهش دهد. افزایش بار موتور اثر مثبت بخار گازوییل در کاهش دوده و اکسیدهای نیتروژن را کاهش می دهد، اما این اثر مثبت تا 80 درصد بار کامل ادامه دارد. افزودن بخار گازوییل تاثیری بر کاهش و یا افزایش تغییرات سیکلی و شدت صدای موتور ندارد، اما انتشار منواکسیدکربن و هیدروکربن های نسوخته را افزایش می دهد. برای تبخیر گازوییل به طور متوسط 15 درصد توان ترمزی موتور مصرف می شود. با گرمایش گازوییل تا دمای گازهای خروجی، می توان به طور متوسط 5 درصد از توان لازم برای تبخیر گازوییل را بازیابی کرد.

    کلید واژگان: بخار گازوئیل, احتراق شبه همگن, موتور دیزل, آلاینده ها, مصرف سوخت ویژه, تحلیل فشار سیلندر}
    Mohsen Bashi, Mohsen Ghazikhani*

    Numerous studies on using light fuels in compression ignition engines to reduce emission and increase efficiency have been done. The Reactivity Controlled Compression Ignition engines are one of these studies. Nevertheless, using heavy fuels vapor for achieving partially premixed combustion is not investigated. Using diesel fume (to upgrade conventional combustion to premixed combustion) resolves the need for a secondary fuel tank in a car. However, diesel fuel has heavy hydrocarbons and is a high reactivity fuel. So in this study, diesel has evaporated in a tank, and its vapor has injected into the intake air for studying a semi homogeneous combustion. The tests have performed at 2000 rpm (the speed of maximum torque). According to the achieved results, although diesel has heavy hydrocarbons and is a high reactivity fuel, adding diesel fumigation can reduce soot and NOx emissions up to 20% and 50%, respectively. Increasing load reduces the positive impact of adding diesel fumigation on soot and NOx emission reduction. However, the positive impact of adding diesel fumigation continues up to 80% of the full load. Adding diesel fumigation has no impact on cyclic variation and ringing intensity, but increases CO and HC emission. The evaporation of diesel averagely consumes 15% of brake power. Also on average, 5% of diesel evaporation energy can be supplied by recovering heat energy from the exhaust gas (warming up diesel from ambient temperature to the exhaust gas temperature).

    Keywords: Partially Premixed Combustion, Diesel Engine, Emissions, Specific Fuel Consumption, Cylinder Pressure Analysis, Diesel Fumigation, Diesel Vapor}
  • هادی دستورانی*، علی محمدیان، صادق دستورانی، محسن قاضی خانی
    اولین دوره احتراق در موتورهای اشتعال تراکمی دوره تاخیر در اشتعال است. طول این دوره در عملکرد و کارایی موتور نقش بسزایی دارد. شناسایی و کنترل متغیرهایی که بر طول این دوره تاثیر دارند، در طراحی و بالا بردن عملکرد موتور بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق سعی بر آن شد تا با استفاده از نرم افزار AVL Fire تاثیر زاویه پاشش بر تاخیر در احتراق مشاهده شود. کمترین تاخیر در احتراق با پاشش در حدود 10 الی 15 درجه قبل از مرگ بالا رخ می دهد. افزایش تاخیر در احتراق ناشی از پاشش زود هنگام سوخت، به دلیل تغییر قابل توجه در فشار و دمای هوا رخ می دهد. اگر پاشش زودتر شروع شود، فشار و دمای هوا کمتر است و در نتیجه تاخیر در احتراق افزایش می یابد. قابل ذکر است که اگر چه با شروع پاشش در 348 درجه میل لنگ تاخیر در احتراق کم است ولی آغاز احتراق درست در مرگ بالا رخ می دهد. نتیجه ی چنین احتراقی می تواند گرم شدن بیش از اندازه ی گازهای خروجی از اگزوز که نشان دهنده ی هدر رفتن بخش زیادی از انرژی احتراق است، باشد. پس تنها داشتن تاخیر در احتراق کم، نمی تواند مزیتی برای موتور باشد.
    کلید واژگان: تاخیر در احتراق, پاشش سوخت, موتور اشتعال تراکمی}
  • Rahim Sohrabi, Mohsen Ghazikhani*, Hamid Niazmand
    Adsorption cycle has become one of most popular technologies in recent years which operates based upon the adsorption and desorption of an adsorptive material in an adsorbent material which is usually a porous solid. Thus, a four-bed adsorption cycle with silica gel-water as working pair is modeled by means of a computer code written in MATLAB software, and thermodynamic properties are obtained from REFPROP software. In this article, in order to consider the heat transfer process more accurately and the heat transfer to the environment from the tubes, the passing flow in the adsorbent beds, evaporator, condenser and the connecting pipes between the master and slave beds are discretized. The next step directs to investigate the effect of entrance flow temperature to the adsorbent bed during cooling and heating processes on the operating parameters of system and energy lost. The obtained results indicate that increasing the temperature of hot water and decreasing the temperature of cooling water will lead to the increase of COP and cooling capacity of system. Hence, the best choice based on the maximum available temperature for hot water and normal temperature range for cooling water are 75ᵒC and 25ᵒC, respectively. In these conditions, COP and cooling capacity of system will be 0.37 and 17.2Kw, respectively.
    Keywords: Adsorption, adsorbent bed, silica gel, COP, cooling capacity}
  • محمد شریف زاده، محسن قاضی خانی*، حمید نیازمند
    در این پژوهش تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم سرمایش جذب سطحی انجام شده است. سیلیکاژل و آب به عنوان جفت جاذب-جذب شونده در سیستم به کاررفته است. تحلیل با هدف تعین اثر پارامترهای عملکردی روی زمان بهینه و سپس روی مقدار بیشینه ظرفیت سرمایش ویژه، ضریب عملکرد و تاثیرپذیری و مقدار کمینه بازگشت ناپذیری های داخلی و خارجی انجام می شود. جهت رسیدن به این هدف یک مدل ریاضی ظرفیت فشرده به همراه یک روش بهینه سازی با نام الگوریتم pso استفاده شده است. در این مدل بازگشت ناپذیری های داخلی و خارجی با روشی جدید و بدون محاسبه بازگشت ناپذیری های اجزای داخلی سیکل محاسبه می شود. تحلیل انرژی نشان می دهد با افزایش دما و دبی جرمی آب گرم ورودی، ماکزیمم مقدار ظرفیت سرمایش ویژه افزایش می یابد و افزایش دمای آب گرم کننده باعث افزایش ضریب عملکرد می شود اما افزایش دبی جرمی آب گرم کننده ضریب عملکرد را کاهش می دهد. تحلیل اگزرژی نشان می دهد بسته به مقدار دما و دبی جرمی آب گرم ورودی 65-90 درصد از اگزرژی ورودی به وسیله بازگشت ناپذیری های داخلی، 1-20 درصد به وسیله بازگشت ناپذیری های خارجی از بین رفته و 8-14 درصد آن به منبع دماپایین منتقل شده است. همچنین نتایج نشان می دهد در دماهای پایین برای آب گرم ورودی اگر دبی جرمی کمتر از 0.6 باشد، تاثیرپذیری برای دمای 75 درجه بیشتر از 65 خواهد بود.
    کلید واژگان: سیستم جذب سطحی, اگزرژی, تاثیرپذیری, ضریب عملکرد}
    Mohammad Sharifzadeh, Mohsen Ghazikhani *, Hamid Niazmand
    In this study, energy and exergy analysis of a two bed adsorption cooling system have been performed. Silica gel-water has been chosen as the adsorbent-refrigerant pair. Analysis is performed for evaluating the effect of operating conditions on the optimal timing and then on the maximum value of the SCP, COP, effectiveness and the minimum value of internal irreversibility and external irreversibility. A lumped parameter mathematical model and a global optimization method called the particle swarm optimization have been used to reach this purpose. In this model, internal and external irreversibility have been calculated with the new method without calculating irreversibility of the cycle internal component. Energy analysis showed that maximum of SCP increases with the increase of the mass flow rate and heat source temperature. Furthermore, an increase in the heat source temperature causes an increase in the COP, but an increase of the mass flow rate causes a decrease in the COP. Exergy analysis reviled that depending on the mass flow rate and heat source temperature, 65-90% of input exergy was expended by internal irreversibility, 1–20% were expended by external irreversibility and 8-14% is transferred to the cold reservoir in evaporator. It is concluded at the low-temperature heat source if the mass flow rate is chosen less than 0.6 kg/effectiveness at heat source temperature 75 is more than 65 and vice versa.
    Keywords: Adsorption system, Exergy, effectiveness, coefficient of performance}
  • محمد قلیزاده، محسن قاضی خانی*، ایمان خزایی
    در پژوهش حاضر، رطوبت نسبی گازها در یک پیل سوختی با غشاء مبادله کننده پروتون تغییر داده شد و اثر آن بر جریان الکترو-اسمز بررسی گردید. با تغییر رطوبت در دو طرف پیل سوختی و استفاده از معادلات تعادل آب، مقادیر جریان الکترو-اسمز، ضریب الکترو-اسمز و درگ خالص در رطوبت های مختلف به دست آمد. نتایج نشان داد که تغییرات الکترو-اسمز بر حسب رطوبت آند و کاتد تا یک رطوبت خاص به صورت خطی تغییر می کرد و بعد از آن تغییر زیادی مشاهده نگردید. همچنین نتایج نشان داد که تغییر رطوبت آند اثر مطلوب تری نسبت به تغییر رطوبت کاتد داشت. برای مثال، در رطوبت 70 درصد آند و 35 درصد کاتد با جریان 5 آمپر مقدار جریان الکترو-اسمز برابر با 6-10×66639/2 مول بر سانتی متر مربع بر ثانیه به دست آمد، درحالی که در رطوبت 70 درصد کاتد و 35 درصد آند با همان جریان برابر با 6-10×56418/2 مول بر سانتی متر مربع بر ثانیه ثبت شد. نتایج نشان داد که تغییرات ضریب الکترو-اسمز بر حسب رطوبت نیز به صورت خطی تغییر می کرد. همچنین معلوم شد که تغییر جریان پیل سوختی اثر چندانی بر نمودارهای ضریب الکترو-اسمز ندارد . محدوده تغییرات ضریب الکترو-اسمز بین 636001/0 تا 632476/1 به دست آمد که با اعداد موجود در مقالاتی که در این زمینه ارائه شده است، مطابقت خوبی داشت. همچنین، تغییرات درگ خالص برحسب رطوبت بررسی شد و مشخص گردید که درگ خالص برحسب رطوبت کاتد به صورت خطی با شیب مثبت تغییر می کرد اما تغییرات برحسب رطوبت کاتد به صورت خطی با شیب منفی بود.
    کلید واژگان: پیل سوختی, رطوبت نسبی, تعادل آب, جریان الکترو, اسمز, درگ خالص}
    Mohammad Gholizadeh, Mohsen Ghazikhani*, Iman Khazaee
    In this study, the relative humidity of the gases in the PEM fuel cell was changed and its effect on electro-osmotic flow was investigated. ýBy changing the humidity on both sides of the fuel cell and using the water balance equations, the values of the electro-osmotic flow, ýelectro-osmotic coefficient and net drag in different humidity levels were found. Results showed that variations of the electro-osmotic ýflow changed linearly by anode and cathode humidity to the special humidity and after that not much variation was seen. In addition, the ýresults revealed that humidity change at anode had more desirable effect than the cathode. For example, at 70% anode humidity and 35% ýcathode humidity with the current of 5A, the value of electro-osmotic flow was obtained as 2.66639E-06 mol/cm2.s, while in the former ýý35% and the latter 70% with the same current, this value was recorded as 2.56418E-06 mol/cm2.s. In addition, results showed that theýþ þvariations of the electro-osmotic coefficient changed linearly by humidity. It was determined the current change of fuel cell has not so ýeffect on the curves of electro-osmotic coefficient. The electro-osmotic coefficients varied between 0.636001 and 1.632476, which were ýin a good agreement with the values obtained in other related papers. In addition, the variations of the net drag in respect of humidity were ýinvestigated, too. It was determined that the net drag changed linearly by the cathode humidity with positive slope, but its variations by ýthe anode humidity were linearly with negative slope.ý
    Keywords: Fuel cell, Relative humidity, Water balance, Electro, osmotic flow, Net drag}
  • بررسی آزمایشگاهی احتراق کم پیچش پیش آمیخته و اثر تغییر پارامترهای هندسی بر عملکرد آن
    سید ایمان پیش بین، محسن قاضی خانی، سید محمدرضا مدرس رضوی
    احتراق کم پیچش روشی کم هزینه و موثر را برای ایجاد پایداری در شعله های پیش آمیخته رقیق ارائه مید هد. پیش از این مطالعات متعددی در خصوص نحوه کارکرد مشعل های کم پیچش در شرایط مختلف فشار، سرعت مخلوط، نسبت هم ارزی و مشخصات هندسی متفاوت صورت گرفته و عدد پیچش به عنوان اصلی ترین پارامتر اثرگذار بر عملکرد این مشعل ها به صورت تابعی از ابعاد هندسی مشعل معرفی شده است. فاصله پیچنده از سر مشعل (فاصله درنگ) یکی دیگر از پارامترهای اصلی در طراحی مشعل های کم پیچش است که به طور مستقیم در کاهش نرخ پیچش اثرگذار بوده و تاثیر آن بر عملکرد مشعل و عدد پیچش در مطالعات گذشته مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق با برپایی یک بستر آزمون اثر تغییر فاصله پیچنده از سرمشعل در نسبت های هم ارزی مختلف بر توزیع دما و رژیم شعله مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد افزایش فاصله درنگ موجب افزایش میزان برخاستگی شعله و افزایش بازه عملکرد پایدار آن می گردد. همچنین نتایج نشان می دهد شکل خاص شعله برخاسته حاصل از احتراق کم پیچش که کاسه ای و واگراست، موجب توزیع یکنواخت دما در داخل محفظه احتراق شده و همزمان موجب کاهش تولید آلاینده NOx می گردد.
    کلید واژگان: احتراق کم پیچش, پیش آمیخته, پرش شعله, پیچنده}
    Experimental investigation on low swirl premixed combustion and effects of geometrical parameters on its performance
    Seyyed I. Pishbin, M. Ghazikhani, Seyyed M. R. Modarres Razavi
    Low swirl burner provides an effective and low cost solution for stable lean premixed combustion. Several studies have been conducted on the performance of these burners in different pressures, temperatures, capacities, mixture velocities and equivalence ratios. The main design parameters of low swirl burners are the swirl number and the recess length. The objective of this paper is the investigation of recess length effects on the burner performance. A rig test has been established and utilized to study the effects of different equivalence ratios and recess lengths on the temperature distribution and flame regime of low swirl burners. Results revealed that increasing the recess length causes the increase in axial bulk velocity and hence the lifted flame would be stable in wider range of equivalence ratios. Observations also show the significant effect of the specific divergent flame regime of low swirl burners on result in uniform temperature distribution inside the combustion chamber and lower NOx production.
    Keywords: Low Swirl Combustion, Premixed, Blow off, Swirler}
  • امیر امیدوار، محسن قاضی خانی، سید محمدرضا مدرس رضوی
    در این مقاله به بررسی عددی اجکتور هندسه متغیر برای سیستم تبرید اجکتوری خورشیدی پرداخته شده تا هندسه های بهینه برای تمامی شرایط عملکردی بدست آید. در این اجکتور، تغییر هندسه با استفاده از تغییر موقعیت نازل اولیه و تغییر نسبت سطح مقطع به کمک دوک مخروطی شکل حاصل می گردد. منبع حرارتی کلکتورهای خورشیدی لوله ای خلاء شده در نظر گرفته و بر اساس شرایط عملکردی سیال عامل R600a انتخاب شده است. هدف این تحقیق بدست آوردن مشخصه های هندسی، شامل موقعیت نازل اولیه و نسبت سطح مقطع مناسب برای تمامی شرایط دمایی بوده و در نهایت برای هر شرایط بویلر، اواپراتور و کندانسور هندسه ی مناسب ارائه گردیده است. شرایط عملکردی به گونه ای در نظر گرفته شده تا وضعیت آب و هوایی منطقه خاورمیانه و ملاحظات فنی در سیستم های تهویه مطبوع در آن منظور شده باشد. برای تامین دمای اواپراتور °C5+ دمای بهینه بویلر °C105+ بدست آمده که با تغییر موقعیت نازل اولیه نسبت مکش %8 افزایش می یابد. با افزایش دمای اواپراتور دمای بهینه بویلر کاهش می یابد. در بیشتر شرایط عملکردی موقعیت بهنیه نازل اولیه در فاصله mm9- از بخش با سطح مقطع ثابت بدست آمد. در ادامه به بررسی ساختار جریان، پدیده شوک و تولید آنتروپی و همبستگی میان آنها پرداخته شده است و اثر جریان مافوق صوت و شوک مربوط به آن در نسبت مکش و تولید آنتروپی مورد بررسی قرار گرفته است. در این بخش نقطه ی عملکرد بحرانی اجکتور از دیدگاه آنتروپی مورد تحقیق قرار گرفته و تطابق آن با نقطه ی بحرانی از دیدگاه نسبت مکش جریان بررسی گردید.
    کلید واژگان: اجکتور هندسه متغیر, تهویه مطبوع, ایزوبوتان, شبیه سازی عددی, تولید انتروپی}
    Amir Omidvar, Mohsen Ghazikhani, Seyed Mohammad Reza Modarres Razavi
    In this paper, numerical investigation was carried out for the sake of identifying optimum geometry for variable geometry ejector using in solar refrigeration system as the prerequisites to experimental tests. Variable geometry was made by using a movable primary nozzle and movable spindle in it. Vacuum tube collector was postulated as heat source and R600a used as working fluid. Condenser temperature based on Middle East area temperature and evaporator based on operative condition in HVAC system selected. Generator, condenser and evaporator operating temperatures have severe effects on the optimum geometry of ejector. Therefore, for maximum entrain ratio it is necessary to identify optimum geometry to cope with variations in operating condition. The results showed that using a variable geometry ejector is a requirement for cooling during the day.The following fluid structure was compared by entropy generation during mixing and shock phenomena. The results showed there is optimum back pressure to minimize fluid exit entropy. It coincides with critical back pressure. It was found that depending on back pressure maximum entropy generation happen by two reasons, mixing and shock phenomena.
    Keywords: Variable Geometry Ejector, Air, Conditioning, Isobutene, Numerical Simulation, Entropy Generation}
  • محسن قاضی خانی، سید ایمان پیش بین، محمدرضا مدرس رضوی
    مشعل کم پیچش روشی موثر را برای افزایش پایداری در احتراق پیش آمیخته رقیق ارائه می دهد. نقش عدد پیچش به عنوان اصلی ترین پارامتر اثرگذار بر عملکرد این مشعل ها در مطالعات متعددی و در شرایط مختلف فشار، سرعت مخلوط، نسبت هم ارزی و مشخصات هندسی متفاوت بررسی شده است. فاصله پیچنده از سر مشعل (فاصله درنگ) یکی دیگر از پارامترهای اصلی در طراحی مشعل های کم پیچش است که تاکنون کمتر مورد توجه بوده است. در این تحقیق با طراحی و ساخت یک مشعل کم پیچش و برپایی یک بستر آزمون و اندازه گیری پارامترهای احتراقی شامل دمای شعله و محصولات احتراق در نقاط مختلف کوره، دبی، فشار و دمای سوخت و هوا و نیز آنالیز محصولات احتراق، اثر تغییر فاصله درنگ در نسبت های هم ارزی مختلف بر توزیع دما و رژیم شعله مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد افزایش فاصله درنگ موجب افزایش میزان برخاستگی شعله و افزایش بازه عملکرد پایدار آن می گردد. همچنین با استفاده از تحلیل اگزرژی عملکرد این مشعل ها مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج نشان می دهد احتراق پیش آمیخته کم پیچش علی رغم کارکرد در شرایط رقیق، در حدود 17 درصد بازگشت ناپذیری کمتری نسبت به احتراق دیفیوژن داشته و از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک عملکرد مطلوبی دارد. همچنین انتقال حرارت به بدنه محفظه احتراق در حالت شعله برخاسته نسبت به شعله چسبیده حدود 14 درصد بیشتر است.
    کلید واژگان: توزیع دما, تحلیل اگزرژی, بازگشت ناپذیری, فاصله درنگ, پیچنده}
    Mohsen Ghazikhani, Seyyed Iman Pishbin, Mohammad Reza Modarres Razavi
    Low swirl burners present an effective approach to increase stability in lean premixed combustion. Effects of swirl number as a key parameter in the performance of these burners have been investigated in several studies with different conditions of pressure, bulk velocity equivalence ratio and geometrical specifications. Swirler distance from the exit, called recess length is another key parameter, which affects the performance of the burner and there are a few studies about its effects on the performance of the burner. In this study by design and fabrication of a low swirl burner and setup a rig test, several combustion parameters include flame temperature; flow rate, pressure and temperature of the air and fuel, and analysis of combustion products have been measured. And the effects of recess length and equivalence ratio variations on the performance of the low swirl burner have been studied. In addition, the exergy analysis has been done in order to investigate the performance of these burners. Results reveal that increasing recess length would result in wider range of lifted flame for different equivalence ratios. In addition, results also show that although low swirl combustion is working on lean condition, it has about 17 percent lower irreversibility ratio in comparison with diffusion flame from second law of thermodynamic point of view. Besides, the heat transfer ratio has been increased about 14 percent in the lifted flame in comparison with the attached flame.
    Keywords: Temperature distribution, Exergy analysis, Recess length, Swirler}
  • امیر امیدوار، محسن قاضی خانی، محمدرضا مدرس رضوی
    در این مقاله، یک اجکتور بخار مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع به روش تحلیلی طراحی شده و سپس با استفاده از دینامیک سیال محاسباتی بهینه شده است. مقادیر بهینه برای دو مشخصه هندسی شامل قطر گلوگاه و موقعیت نازل با استفاده از شبیه سازی عددی محاسبه شده اند. سپس اثر شرایط عمل کردی بر عمل کرد اجکتور بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. از هندسه ی اجکتور بهینه شده در یک اجکتور هندسه متغیر که دارای یک دوک مخروطی شکل درون گلوگاه اولیه می باشد، استفاده شده و عملکرد آن در موقعیت های مختلف دوک مخروطی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند عملکرد اجکتور به شدت تاثیرپذیر از مشخصه های عملکردی و هندسی می باشد، از این رو برای دستیابی به اجکتور بهینه به کارگیری همزمان طراحی تحلیلی برای دستیابی به هندسه ی کلی اجکتور و بهینه سازی عددی آن ضروری می باشد. نتایج نشان می دهد که اجکتور هندسه متغیر طراحی شده به همراه سیستم ذخیره بار برودتی می تواند با بهره گیری از انرژی خورشیدی، برودت مورد نیاز در طول روز را تامین کرده که این امر موجب کاهش مصرف سوخت های فسیلی می گردد.
    کلید واژگان: اجکتور هندسه متغیر, تهویه مطبوع, حل تحلیلی, شبیه سازی عددی}
    Amir Omidvar, Mohsen Ghazikhani, Mohammad Reza Modarres Razavi
    In this study، the theoretical design of a vapor ejector used in an air-conditioning system is performed and the designed ejector is then optimized via computational fluid dynamics. Based on the numerical simulations، two geometrical parameters، throat diameter and nozzle position، are optimized. Then، the effects of the operating parameters on the performance of the optimized ejector are investigated numerically. The optimized ejector geometry is used as a variable-geometry ejector by using a spindle in the primary throat and the performance of the system in various spindle positions is studied. The results show the importance of using a analytical design to obtain the overall geometry of the ejector and numerical simulation in order to achieve the optimal ejector performance. The variable-geometry ejector designed based on the proposed method in this study with using solar energy، in conjunction with a cold storage system، might be able to provide the necessary refrigeration for all day long.
    Keywords: variable geometry ejector, air, conditioning, Analytical solution, Numerical simulation}
  • محسن قاضی خانی، عماد نوری فر، احمد شرف بایگی
    در این مقاله تاثیر سه نوع مختلف زائده تولید گردابه، شامل زائده های: 1- چهار وجهی گوه ای شکل؛ 2- مستطیلی بلوکی شکل؛ 3- مثلثی باله ای شکل، روی یک مبدل حرارتی پره لوله ای و با استفاده از تحلیل اگزرژی و به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. در این آزمایش برای به جریان در آوردن هوا از روی مبدل حرارت پره لوله ای، از یک سیستم تونل باد استفاده شده است. آب گرم نیز با دبی ثابت و محدوده ی تغییرات دمای ورودی بین44 تا 68 درجه سانتیگراد، و در حالت پایا درون لوله ها به گردش در می آید. نتایج نشان میدهد که استفاده از این زائده ها نسبت بازگشت ناپذیری سمت هوا به نرخ انتقال حرارت، را کاهش می دهد که این کاهش در مورد زائده های بلوکی شکل بیشتر از دو نوع زائده دیگر آزمایش شده است. برای آشکار شدن تاثیرات انواع زائده ها روی عملکرد مبدل حرارتی، از کمیت جدید دیگری به نام کارآیی زائده تولید گردابه (PVG)، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که این کمیت دارای مقادیر کمتر از 5% برای زائده های گوه ای شکل تا بیش از 35% برای زائده های بلوکی شکل است که نشان دهنده ی تاثیر مثبت انواع زائده ها به خصوص زائده های بلوکی شکل روی عملکرد مبدل حرارتی است.
    کلید واژگان: بازگشت ناپذیری, اگزرژی, مبدل حرارتی, کارآیی, انتقال حرارت}
    Ahmad Sharaf Baygi
    In this study a fin-tube heat exchanger with different kinds of vortex generator has been studied experimentally، using exergy method. Three kinds of vortex generator have been employed: 1-Tetrahedral wedge shape 2-Rectangular block shape 3-Triangular winglet shape. In this research we used a wind tunnel to produce wind flow over heat exchanger. hot water was circulating with the steady volume flow rate and temperature range of 44 to 68 celsius in the system. The results shows that use of these VGs will decrease the air side irreversibility to heat transfer ratio (ASIHR) in the air region and for a heat exchanger with block shape VGs، this reduction is more than the other two types. This could be due to the irreversibility decline in the air region because of lower mean temperature difference of water and air and the heat transfer conditions improvement. To reveal the effects of various VGs on heat exchanger performance with respect to reducing ASIHR، a quantity is used namely performance of vortex generator (PVG). The results showed that PVG values are in the range of less than 5% for wedge-shaped VG''s to over 35% for block-shaped VG''s. Which represents the good effects of VGs especially block-shaped ones on the heat exchanger performance.
    Keywords: irreversibility, exergy, heat exchanger, performance, heat transfer}
  • هادی دستورانی، علی محمدیان، محسن قاضی خانی
    مدیریت پاشش سوخت که شامل شکل پاشش و زمان بندی پاشش است، اثر مهمی بر عملکرد موتور بویژه شکل گیری آلاینده ها دارد. در این مطالعه از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی AVL Fire برای شبیه سازی شروع زمان پاشش سوخت در موتورهای دیزل و تاثیر آن بر میزان تولید دوده، استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که هر چه زاویه شروع پاشش به مکث بالا نزدیک شده بیشینه دوده تولید شده افزایش یافته است. همچنین مقدار دوده ای که در نهایت (بعد از مصرف شدن مقداری دوده) باقی می ماند نیز افزایش یافته است. چون با افزایش نسبت کربن به اکسیژن مقدار تشکیل دوده نیز افزایش می یابد، هر چه زاویه شروع پاشش به مکث بالا نزدیک می شود به علت افزایش فشار محفظه احتراق و همچنین زودتر شروع شدن احتراق (کم شدن مهلت اشتعال) مخلوط شدن سوخت و هوا ناقص بوده و بنابراین حجم مخلوط غنی زیادتر شده که نتیجه اش شکل گیری دوده بیشتر است. بر این اساس درست است که از دیدگاه تشکیل دوده هرچه زودتر پاشش صورت گیرد بهتر است (دورتر از مکث بالا) ولی اگر متغیرهای دیگر موثر در عملکرد موتور مانند مهلت اشتعال، توان تولیدی و... نیز در نظر گرفته شود به این نتیجه دست یافته می شود که تنها داشتن دوده کمتر نمی تواند مزیتی برای موتور باشد.
    کلید واژگان: تشکیل دوده, زاویه شروع پاشش, موتور دیزل, محفظه احتراق}
    H. Dastourani, A. Mohammadian, M. Ghazikhani
    Controlling of the fuel injection، including the spray structure and injection timing has a significant impact on the engine performance، especially the formation of pollutants. In this study، a computational fluid dynamics software (AVL Fire) has been used to simulate the start time of the fuel injection in diesel engines and its effect on the soot formation rate. Results show that if the start angle of the fuel injection approaches the TDC، the maximum soot formed will be increased. Also، the amount of the remained soot is increased. Mixing of the fuel and the air cannot be completed as the start angle of the fuel injection gets closer to the TDC، because of increasing the combustion chamber pressure and so decreasing the ignition delay، as a consequent، the rich mixture volume increases and leads to more soot formations. Although that is better to the inject fuel earlier (far from the TDC)، but considering other effective parameters on the engine performance، like the ignition delay، produced power، it has been concluded that lower soot formation can not be an advantage by itself.
    Keywords: formation, start angle of fuel injection, diesel engine, combustion chamber}
  • M. Ghazikhani, M. Sharifzadeh, A. Arjangnia, A. Sharifzadeh
    In this study is designed a heat exchanger for cooling exhaust gas and is carried out an experiment to investigate the effect of Exhaust Gas Recirculation (EGR) temperature on destruction of the fuel’s availability due to combustion processes in IDI diesel engine cylinder. To serve this aim an exergy analysis is conducted on the engine cylinder which provides all the availability terms by which the evaluation of in-cylinder irreversibilities is possible. The availability terms including heat transfer, inlet and exhaust gases and work output are presented during the engine operation at different load and speeds. To clarify the effect of using EGR in each case, EGR is introduced to the cylinder at various ratios and temperature during the tests. The results show about 60 to 70 % of fuel’s availability destroyed by irreversibilites. Also the results reveal that the increase of EGR temperature leads to reduce of combustion irreversibility. But On the other hand the increase of EGR temperature lead to heat and availability are dissipated of the wall and exhaust gas. So depend on the engine operation at different load and speeds, the increase of EGR temperature could be lead to a positive or negative effect on the engine performance
  • محسن قاضی خانی، امیر جوهرچی، محمد ابراهیم فیض
    روش های اخیر بررسی راندمان موتورهای احتراق داخلی دیگر تنها در قالب قانون اول ترمودینامیکی نبوده و از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیکی نیز بررسی می شود. آنالیز فرآیندها بوسیله قانون اول ترمودینامیک دید واضح، روشن و دقیقی نسبت به آن سیستم و فرآیندهای آن به ما نمیدهد. لذا به منظور داشتن درک دقیقی از تلفات در فرآیندهای مختلف نیاز به ابزاری به نام تحلیل اگزرژی داریم. آلاینده هایی که موتورهای دیزل تولید میکنند مخصوصا ذرات دوده و اکسیدهای نیتروژن در مقایسه با موتورهای بنزینی از غلظت بالاتری برخوردارند. یکی از روش های کاهش آلاینده NOx در موتورهای دیزل استفاده از روش بازخورانی بخشی از گازهای مجرای دود به داخل سیلندر میباشد.این روش بدلیل پایین آوردن دمای احتراق بر اثر کم شدن غلظت اکسیژن درون سیلندر باعث کاهش آلایندگی NOx میشود. در این تحقیق کوشش شده تاثیرات دما و میزان بازگشت دود روی اتلاف اگزرژی در موتور دیزل بررسی شود. نتایج نشان می دهد که با اضافه کردن به درصد جرمی دود بازگشت یافته به موتور و افزایش دمای مخلوط EGR وهوای ورودی راندمان قانون دوم در سرعتها و بارهای مختلف بصورت عمومی کاهش پیدا می کند.
    کلید واژگان: موتور دیزل, قانون دوم ترمودینامیک, بازخورانی دود}
    M. Ghazikhani, A. Joharchi, M. E. Feyz
    Current approaches to internal combustion engine analysis are no longer just from first law of thermodynamic's point of view. Evaluation of IC engines by second law of thermodynamics (concept of exergy) helps modifying different parts of engine that cause availability dissipation. EGR method is widely used as an effective method for decreasing NOx as a toxic pollutant in diesel engines. This teqnique decreases the in-cylinder peak temperature by lowering the oxygen concentration. In this experimental investigation is carried out in order to analyze different aspects of using EGR on in-cylinder irreversibility and second-law efficiency within the engine block. It was observed that use of EGR can generally decrease the second-law efficiency in various engine loads and speeds.
  • محسن قاضی خانی، محمد صدیق شهاب احمدی
    تجزیه و تحلیل اگزرژی در یک سیستم، ابزار مناسبی است که با کمک آن می توان افت های ترمودینامیکی در یک فرآیند را با استفاده از قانون دوم ترمودینامیک، محاسبه نمود. در این تحقیق با تحلیل اگزرژی در انباره اگزوز موتور احتراق داخلی OM314، مقادیر بازگشت ناپذیری های ناشی از انتقال حرارت انباره به محیط، بازگشت ناپذیری داخل انباره اگزوز و بازگشت ناپذیری کلی در شرایط کارکرد مختلف موتور، اندازه گیری و محاسبه شده است. هم زمان، دسی بل صدای خروجی از اگزوز، اندازه گیری شده وتلاش شده است تا ارتباط بین شدت صدای خروجی از اگزوز موتور و مقادیر بازگشت ناپذیر ی ها مشخص شوند. نتایج، نشان می دهند که تقریبا با سه برابر شدن بازگشت ناپذیری های انباره اگزوز، دسی بل صدای اگزوز فقط ده درصد افزایش یافته است و بازگشت ناپذیری به علت انتقال حرارت، بیشترین سهم را در بازگشت ناپذیری کل انباره اگزوز دارد. به همین دلیل برای کاهش صدای اگزوز از دیدگاه قانون دوم، بهترین روش، سرد کردن انباره اگزوز پیشنهاد می باشد. اختلاف دمای انباره با محیط، عامل مهمی در میزان بازگشت ناپذیری در انباره اگزوز است؛ ولی نتایج تحقیق، ارتباط بیشتر افت فشار دو طرف انباره به صدای اگزوز را در مقایسه با اختلاف دما نشان داده است. این نتیجه، امکان تاثیر بازگشت ناپذیرها به میزان کمی در شدت صدای اگزوز را تایید می نماید. افزون بر این نتایج نشان می دهند دسی بل صدای اگزوز عمدتا تابع سرعت موتور است.
    کلید واژگان: موتورهای احتراق داخلی, بازگشت ناپذیری دراگزوز, اگزرژی, موازنه ی اگزرژی}
    M. Ghazikhani Shahab-Ahmadi
    Exergy analysis is a method that can calculate thermodynamic losses by means of second law of thermodynamic. In this study، exergy analysis has been performed for the silencer of OM314 diesel engine. Irreversibility due to heat transfer from silencer to environment، silencer''s internal irreversibility and total irreversibility for different conditions of engine operation have been measured and calculated. For finding out the relation between irreversibility and exit sound intensity، simultaneously، exit sound intensity from the silencer has been measured. Results illustrate that by tripling of silencer irreversibility، exit sound intensity increases only 10 percent. Also the results shows that the irreversibility due to heat transfers have the most contribution in total irreversibility of silencer. So from the view point of second law of thermodynamics، it seems that cooling the silencer can be an effective method for sound reduction. Also results illustrate that، sound intensity of silencer is basically dependent to engine speed.
  • محسن قاضی خانی، یاسر کاشی طرقی، سیدسعید سزاوار، سیدعلی موسوی شایق، سیدعلی رضا دربندی زاده
    یکی از روش های کاهش آلودگی دود سیاه در موتورهای دیزل تنفس طبیعی تبدیل موتور تنفس طبیعی به موتور پرخوران محدود است. طوری که مقدار نفوذ سوخت در این موتور به علت افزایش فشار استوانه در مقایسه با تنفس طبیعی کاهش می یابد. هدف از این پژوهش، یافتن مقدار کاهش نفوذ سوخت در استوانه در اثر پرخوران فشار محدود در شرایط واقعی عملکرد موتور OM314 و نیز بررسی اثر افزایش فشار تزریق سوخت بر مقدار آلاینده دود سیاه در موتور پرخوران OM314است. بنابراین ابتدا شرایط واقعی استفاده از موتور تنفس طبیعی OM314 با استفاده از نتایج حاصل از آزمون جاده کامیونت خاور به دست آمد. پس از آزمون جاده، موتور تنفس طبیعی و پرخوران محدود OM314 در گشتاور و سرعت موتور در جاده - بر روی بستر آزمون، آزمایش شدند. سپس با استفاده از رابطه دنت متغیر جدیدی به نام نسبت نفوذ سوخت تعریف شد و با استفاده از این متغیر، تغییر مقدار نفوذ سوخت در استوانه در موتور تنفس طبیعی و پرخوران محدود در شرایط بار جاده محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج حاصل از تحلیل نشان می دهند که با افزایش دمای چندراهه ورودی، نسبت نفوذ سوخت تغییر نمی کند؛ اما با افزایش فشار چندراهه ورودی، نسبت نفوذ سوخت کاهش یافته است. نتایج نظری نشان می دهند که با افزایش فشار نسبی چندراهه ورودی استوانه به میزان2 /. بار در حالت پرخوران محدود، فشار تزریق سوخت به میزان 50 بار جهت جبران کاهش نفوذ سوخت در موتور پرخوران محدود باید افزایش یابد. نتایج حاصل از آزمون سیزده حالت ECE-R49 نشان می دهند که با افزایش 50 بار در فشار تزریق موتور پرخوران محدود، آلاینده دود سیاه 16% کاهش یافته است.
    کلید واژگان: موتور دیزل, پرخوران محدود, چندراهه ورودی, نفوذ سوخت, توان بار جاده}
  • محسن قاضی خانی، داوود تفضلی، نیما منشوری
    هدف از این مقاله بررسی اثر دمای محیط بر عملکرد توربین های گازی می باشد. چون تاثیرپذیری این توربین ها از دمای محیط زیاد است. در این مقاله تاثیر تغییر دمای محیط، برروی پارامترهای مختلف توربین گازی GE-F5 نیروگاه شیروان مورد مطالعه واقع شده است. این پارامترها در قدرت های 10MW و 15MW و 20MW به صورت توابعی از دمای محیط بدست آمده اند. بررسی ها نشان می دهد که بعلت کاهش جزئی دبی جرمی هوای ورودی و کاهش قابل توجه راندمان ایزنتروپیک کمپرسور در توربین های گازی با افزایش دمای محیط فشار خروجی کمپرسور به ازای هر یک درجه افزایش دمای هوای ورودی تقریبا 20kPa کاهش می یابد ودمای خروجی کمپرسور به ازای هر درجه افزایش دمای محیط 1.13oC افزایش می یابد. همچنین دمای اگزوز به ازای هر یک درجه افزایش دمای محیط 2.5oC افزایش می یابد و راندمان سیکل با افزایش حدود 50oC دمای هوای محیط در حدود 3% کاهش می یابد. لازم به توضیح است که دبی جرمی سوخت در توان ثابت تولیدی با افزایش دمای محیط همواره افزایش می یابد.
    کلید واژگان: دبی جرمی هوا, دمای اگزوز, _ توربین گازی, تغییر دمای محیط, راندمان ایزنتروپیک کمپرسور}
    The role of ambient temperature in determining the performance of GE-F5 gas turbine is analysed by investigating the Shirvan gas turbine power plant, with 10MW, 15MW and 20MW power output. These parameters have been brought as a function of ambient temperature. The results show when ambient temperature increases 1oC, the compressor pressure decreases about 20kPa, compressor outlet temperature increases about 1.13oC and exhaust temperature increases about 2.5oC. It is revealed that variations are due to decreasing the efficiency of compressor and less due to mass flow rate of air reduction as ambient temperature increases at constant power output. The results shows cycle efficiency reduces 3% with increasing 50oC of ambient temperature, also the mof increases as ambient temperature increases for constant turbine work. These are also because of reducing the compressor efficiency as ambient temperature increases.
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