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:

منصور خانکی

  • امیرفرشاد کلوانی، مصطفی مافی*، منصور خانکی

    واحدهای مایع سازی قله سایی با توجه به کاهش 600 برابری حجم گاز طبیعی، مطلوب ترین شیوه برای ذخیره سازی گاز طبیعی مازاد در فصول گرم سال و استفاده از آن در ایام سرد سال در مجاورت صنایع انرژی بر است. در این پژوهش ضمن انتخاب نیروگاه چرخه ترکیبی شهید رجایی، چرخه مبرد چندجزیی یک طبقه ای با هدف تامین سوخت موردنیاز کل واحدهای این نیروگاه برای 60 روز کارکرد، شبیه سازی شد و مورد تحلیل فنی قرار گرفت. در ادامه میزان سرمایه گذاری اولیه و هزینه های جاری واحد مایع سازی گاز طبیعی محاسبه شد. ارزیابی اقتصادی طرح بر اساس روش ارزش خالص فعلی با فرض نرخ تنزیل 12 درصد بیانگر دوره بازگشت سرمایه ای معادل 3/4 سال است. تحلیل حساسیت نسبت به تغییرات نرخ تنزیل و هزینه سرمایه گذاری اولیه از دیگر مواردی است که در این پژوهش مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان می دهد حتی با افزایش نرخ تنزیل تا 40 درصد و یا افزایش 50 درصدی هزینه سرمایه گذاری اولیه نیز احداث واحد مایع سازی توجیه اقتصادی دارد اما با توجه به عمر 20 ساله طرح، چنین دوره بازگشت سرمایه ای چندان مطلوب نیست.

    کلید واژگان: مایع سازی گاز طبیعی, قله سایی, مبرد چندجزئی, نیروگاه شهید رجائی, ارزیابی اقتصادی, تحلیل حساسیت
    Amir Farshad Kalvani, Mostafa Mafi *, Mansour Khanki

    Constructing peak-shaving liquefaction units with 600 times reduction in volume of natural gas, is the most desirable way to store surplus natural gas in the warm seasons and using it in cold seasons of the year. In this research, along with selecting Shahid Rajaee power plant in Qazvin as case study, the natural gas liquefaction cycle with mixed refrigerant with the purpose of supplying the fuel of total unit of this power plant for 60 days was established; and subjected to technical analysis. Then the amount of initial investment and current costs of the natural gas liquefaction unit is calculated. The economic evaluation of the project based on the net present value method and 12 percent discount rate assumption indicates the payback period is 4.3 years. Sensitivity analysis about variation in discount rate and initial investment cost is another consideration in this study. The results show that even with an increase in the discount rate up to 40% or 50% increase in the initial investment cost, the construction of liquefaction unit is economically justified, but by considering that the life cycle of project is 20 years, such a payback period is not much desirable.

    Keywords: Natural Gas Liquefaction, Peak shaving, Mixed Refrigerant, Shahid Rajaee Power Plant, Economic evaluation, Sensitivity analysis
  • امیرفرشاد کلوانی، مصطفی مافی*، منصور خانکی
    ایران از گاز به عنوان حامل اصلی انرژی در مصارف مختلفی بهره می برد. برقراری واحد های مایع سازی قله سایی با توجه به کاهش حجم گاز طبیعی، مطلوب-ترین شیوه برای ذخیره سازی گاز مازاد در فصول گرم سال و استفاده از آن در ایام سرد است. با توجه به هزینه های کارکردی و نگهداری بالای چرخه های مایع سازی، ابداع راهکارهایی با هدف کاهش مصرف انرژی و بهبود اقتصاد این واحدها، حایز اهمیت است. در این پژوهش ضمن انتخاب نیروگاه چرخه ترکیبی شهید رجایی قزوین ، چرخه مایع سازی گاز طبیعی با مبرد چندجزیی و پیش سرمایش تبرید جذبی با هدف تامین سوخت مورد نیاز کل واحد های این نیروگاه برای 60 روز کارکرد، شبیه سازی گردید و مورد تحلیل فنی و اقتصادی قرار گرفت و به لحاظ عملکردی با چرخه مبرد چندجزیی یک طبقه ای رایج (بدون پیش سردکن) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که نسبت به چرخه مبرد چندجزیی یک طبقه ای بدون پیش سردکن، میزان توان مصرفی ویژه 43 %، قیمت تمام شده خرید تجهیزات چرخه مایع سازی 15 % و میزان دبی مبرد چندجزیی 69 % کاهش و عدد شایستگی به میزان 36/28 % افزایش یافته است.
    کلید واژگان: گاز طبیعی مایع, پیش سرمایش جذبی, بخش نیروگاهی, تحلیل فنی و اقتصادی, عدد شایستگی
    Amir Farshad Kalvani, Mostafa Mafi *, Mansour Khanaki
    Iran is using natural gas as the main energy carrier in many sectors. Establishing peak-shaving liquefaction units due to reduction in volume of natural gas, is the most desirable way to store surplus natural gas in the warm seasons and using it in cold seasons of the year. Due to the high cost of operating and maintenance of liquefaction cycles, inventing solutions aimed at reducing energy consumption and improving the economy of these units, is really important. In this research, along with selecting Shahid Rajaee power plant in Qazvin as case study, the natural gas liquefaction cycle with mixed refrigerant and absorption refrigeration pre-cooling with the purpose of supplying the fuel of total unit of this power plant for 60 days was established. Then, it was subjected to technical and economic analysis and in terms of operational parameters was compared with common single mixed refrigerant cycle (without precooling). Results show that in comparison to common single mixed refrigerant cycle the specific power consumption %43, the cost of liquefaction plant equipment %15, the flow rate of mixed refrigerant %69 decreased and the figure of merit %28.36 increased.
    Keywords: Liquefied Natural Gas, Absorption Precooling, Power Plant Sector, Technical, Economic Analysis, Figure of Merit
  • مریم السادات علایی پور، مصطفی مافی*، منصور خانکی، مسعود ابراهیمی

    در دهه اخیر، سیستم های تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر در دسترس به عنوان یک گزینه مناسب جهت تامین نیازهای انرژی مناطق روستایی دور افتاده مطرح شده اند. این تحقیق، به مطالعات امکان سنجی توسعه سیستم های تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر در دسترس برای مناطق روستایی ایران واقع در اقلیم سرد و خشک کوهستانی (شامل سامانه های مبتنی بر انرژی خورشیدی و منابع زیست توده حاصل از کودهای دامی) می پردازد. منطقه روستایی مورد مطالعه در الموت شرقی استان قزوین واقع شده و شامل سه روستای سردسیر و سخت گذر پیج بن، نرملات و دینه رود است. سه سناریو برای تامین انرژی این منطقه روستایی ارایه و مطالعات فنی و اقتصادی آن انجام شده است. در مرحله اول، تمام گرمایش موردنیاز ساختمانی و تولید آبگرم و همچنین الکتریسیته موردنیاز با استفاده از سامانه های فتوولتاییک تامین می شود. در سناریو دوم، گرمایش و الکتریسیته از طریق سیستم بیوگاز و موتور CHP تامین گردیده است؛ و از حرارت موتور CHP جهت گرم کردن هاضم استفاده شده است. در سناریوی آخر، نیاز الکتریسیته توسط سیستم فتوولتاییک و نیازهای گرمایشی توسط بیوگاز پوشش داده شده است. در این سناریو، گرمای مورد نیاز جهت عملکرد هاضم توسط سیستم فتوولتاییک تامین می شود. در هر سناریو، حجم هاضم و تجهیزات سیستم خورشیدی محاسبه گردیده است. محاسبات فنی و اقتصادی نشان داد که سناریو دوم در نرخ های تنزیل 5%، 10% و 15% با ارزش فعلی خالص مثبت و نرخ بازده داخلی %44/24، %26/23 و %6/38 به ترتیب برای روستاهای پیج بن، نرملات و دینه رود، گزینه ای اقتصادی و بهینه ترین طرح است.

    کلید واژگان: سامانه تولید انرژی, مناطق روستایی کوهستانی, محاسبات فنی و اقتصادی, فتوولتاییک, بیوگاز
    Maryam Sadat Alaeipour, Mostafa Mafi *, Mansour Khanaki, Masood Ebrahimi

    In the last decade, renewable energy sources have been proposed as an appropriate alternative to meet the energy needs of remote rural areas. The present work focuses on the feasibility of locally available renewable energy production systems development (including solar systems and biomass resulted from manure dung). The studied rural area, Eastern Alamut, located in Qazvin province and consists of three cold and impassable villages of Pichebon, Narmelat and Dinheroud. In order to fulfill energy supply of the rural region, three scenarios have been presented and related techno-economic analyses have been done. Firstly, all heating (cooking and hot water are included) and electricity demands have been met solely by photovoltaic system. In the second scenario, heating and electricity have been supplied by biogas as well as CHP system. Moreover, the heat loss of CHP has been used to warm up the digester. In the last survey, the electricity need has been supplied by photovoltaic system along with covering heating demand through biogas. In this scenario, the required heat to operate digester is provided using the photovoltaic system. In each scenario, volume of digester and equipment of solar system have been calculated. The techno-economic analysis shows that the second scenario that has a positive Net Present Value in each discount rate (5%, 10% and 15%) and Internal Rate of Return is 24.24% 23.26% and 38.6% for Pichebon, Narmelat and Dinehroud villages, respectively, is as a practical design and economic option.

    Keywords: Energy production system, mountainous rural areas, technical, economic calculations, Photovoltaic, Biogas
  • علیرضا صادقی، محسن کاشی پرپینچی، سید عباس سادات سکاک*، منصور خانکی

    گاز طبیعی مایع شده توسط سرمایش گاز طبیعی تا 162- درجه سلسیوس در فشار اتمسفر به دست می آید. متان جزء اصلی ترکیب شیمیایی گاز طبیعی مایع شده است که برای منابع مختلف بین 87 تا 8/99 درصد متفاوت است. چرخه تولید توان کرایوژنیک با استفاده از گاز طبیعی مایع شده به عنوان چاه حرارتی، به یکی از راه کارهای قابل توجه برای بازیابی اگزرژی سرمایشی گاز طبیعی مایع شده تبدیل شده است. در مطالعه حاضر یک چرخه تولید توان رانکین دو مرحله ای به منظور بازیابی اگزرژی سرمایشی گاز طبیعی مایع شده با بکار بردن سیال عامل تک جزیی در هر مرحله به عنوان پایه در نظر گرفته شده است و بر اساس آن یک چرخه تولید توان رانکین سه مرحله ای با استفاده از سیال عامل مخلوط پیشنهاد شده است. بهینه سازی چرخه با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات انجام می شود. عملکرد چرخه تولید توان رانکین سه مرحله‎ای با تاثیر راندمان حرارتی، راندمان اگزرژی، ضریب کلی انتقال حرارت چگالند ه‎ها و فشار توزیع گاز طبیعی بررسی شده است. توان تولیدی ویژه چرخه رانکین سه مرحله ای 45/100، راندمان حرارتی 76/12 درصد و راندمان اگزرژی 92/27 درصد می باشد که افزایش قابل توجهی را نسبت یه چرخه پایه نشان می‎دهد. با کاهش مقدار ضریب کلی انتقال حرارت چگالنده های مراحل مختلف چرخه حداکثر توان خروجی چرخه با روندهای متفاوتی کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که با کاهش فشار توزیع گاز طبیعی توان تولیدی ویژه، راندمان حرارتی و راندمان اگزرژی به مقدار محسوسی افزایش می یابد.

    کلید واژگان: گاز طبیعی مایع شده, چرخه تولید توان رانکین, اگزرژی سرمایشی, بازیابی گاز, تولید توان
    Alireza Sadeghi, Mohsen Kashi Parpinchi, Seyed Abbas Sadatsakak *, Mansour Khanaki

    Liquefied natural gas (LNG) is obtained by cooling the natural gas to −162℃ at the atmospheric pressure. Methane is the major chemical component of LNG which varies between 87.0–99.8% for different sources. The cryogenic power generation cycle using LNG as its heat sink is known to be one of the considerable ways for the LNG exergy recovery. A double-stage Rankine power generation cycle using the single component working fluid in each stage for liquefied natural gas (LNG) cold exergy recovery is used as a base case in the present study. To improve the recovery of LNG cold exergy, a three-stage Rankine power generation cycle has been proposed using mixture working fluid. Optimization is done using the particle swarm algorithm. The performance of three-stage Rankine power generation cycle is studied regrading to the effects of thermal efficiencies, exergy efficiencies, overall heat transfer coefficient of condensers and natural gas distribution pressure. Specific power production of the cycle is 100.45 , thermal efficiency is 12.76%, exergy efficiency is 27.92%. By decreasing the total coefficient of heat transfer, the condensers of different stages of the cycle reduce the maximum output power of the cycle with different trends. The results show that by decreasing the distribution pressure of natural gas, specific power production, thermal efficiency and exergy efficiency increases. So that their optimal values at 6 bar are 290.87 , 25.63% and 39.12%, respectively.

    Keywords: Liquefied Natural Gas, Rankine cycle, Cold exergy, Regasification, Power Generation
  • محسن کاشی پرپینچی، علیرضا صادقی، منصور خانکی، سید عباس سادات سکاک*

    فرآیندهای مایع‎سازی گاز طبیعی نیازمند هزینه سرمایه‎گذاری و عملیاتی زیادی می‎باشند و جزء صنایع پر مصرف از لحاظ انرژی به حساب می‎آیند. در این تحقیق پارامترهایی مانند ترکیب مبرد و فشار ورودی و خروجی به کمپرسور در سیستم تبرید مبرد چند جزیی دو طبقه‎ای جهت کاهش توان مصرفی ویژه با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات بهینه شد. سیستم بهینه شده مورد ارزیابی اگزرژی قرار گرفته‎است تا میزان اتلاف اگزرزی در اجزای مختلف سیستم به دست آید، نتایج حاصل نشان می‎دهد که بیشترین اتلاف اگزرژی به ترتیب در کمپرسورها، مبدل‎های حرارتی، خنک‎کن‎ها و شیرهای فشار شکن می‎باشد. علت بالا بودن اتلاف اگزرزی در کمپرسورها پایین بودن راندمان پلی‎تروپیک آنها می‎باشد. در تحلیل اگزرژی مشخص گردید که اتلاف اگزرژی در مبدل حرارتی چرخه اصلی، 4 درصد بیشتر از مبدل حرارتی چرخه پیش سرمایش می‎باشد که به دلیل اختلاف دمای زیاد در ورودی و خروجی جریان‎ها در مبدل حرارتی است. انتخاب مبدل حرارتی مناسب می‎تواند به کاهش هزینه‎های سرمایه‎گذاری کمک کند به همین منظور تحلیل تاثیر اندازه مبدل حرارتی بر توان مصرفی ویژه صورت گرفت، نتایج نشان داد که تغییرات اندازه مبدل حرارتی در نزدیکی نقطه بهینه بر روی توان مصرفی چرخه کم است و با فاصله گرفتن از نقطه بهینه این تاثیر افزایش می‎یابد با این وجود منحنی چرخه اصلی به دلیل داشتن شیب کمتر تاثیر بیشتری بر روی توان مصرفی چرخه خواهد داشت.

    کلید واژگان: فرآیند مبرد چند جزئی دوطبقه‎ای, مایع‎سازی گاز طبیعی, اگزرژی, بهینه‎سازی
    Mohsen Kashi Parpinchi, Alireza Sadeghi, Mansour Khanaki, Seyed Abbas Sadatsakak *

    Natural gas liquefaction processes require a lot of investment and operation costs and are part of the energy consuming industries. In this research, parameters such as refrigerant component, inlet and outlet pressure to compressors were optimized in dual mixed refrigerant system to reduce operating costs. The optimized system was then evaluated by exergy to obtain the amount of exergy loss in various components of the system, , Exergy efficiency of the entire cycle was obtained 41/63%, finding illustrate the highest exergy losses were in compressors, heat exchangers, after coolers and throttle valves, respectively. The reason is the high exergy loss in the compressors due to their low polytrophic efficiency. In the analysis of exergy it was found that the exergy loss in the main cycle heat exchanger is 4% higher than that of the pre-cooling cycle heat exchanger, reason is the high temperature difference in the input and output of the currents in the converter. Choosing the right heat exchanger can help reduce investment costs. For this purpose, analysis of the effect of the size of the heat exchanger on the specific power consumption was carried out, results showed that changes in the size of the heat exchanger near the optimum point on the power consumption of the cycle are low and increases with the distance from the optimum point of this effect. However, the main cycle curve will have a greater impact on the power consumption of the cycle due to its lower slope.

    Keywords: Dual mixed refrigerant process, Liquefaction of natural gas, Exergy, optimization
  • منصور خانکی *، مصطفی مافی، حمیدرضا آجرلو
    در این تحقیق امکان افزایش کارایی سیستم خنک کننده تبخیری مستقیم با استفاده از تلفیق آن با یک مخزن آب ذخیره کننده انرژی سرمایشی مورد مطالعه قرار گرفته است. آب درون این مخزن، در طی ساعات شب، سرما را در خود ذخیره کرده و از آن در طول ساعات روز جهت کاهش دمای هوای خروجی از کولر استفاده می شود. در این مقاله، ابتدا معادلات حاکم بر سیستم تبخیرکننده تلفیقی فوق الذکر استخراج شده اند و سپس در ادامه، اثر جرم آب درون مخزن بر مشخصات هوای خروجی از کولر تبخیری، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر این موضوع است که در شرایط نمونه استفاده از مخزن آب ذخیره کننده انرژی سرمایشی با جرمی معادل با سه برابر جرم هوای خشک ورودی به کولر در یک ساعت، سبب کاهش دمای هوای خروجی از کولر به میزان °C2. 02 در ساعت 14:00 خواهد شد. انتقال ساعات بیشینه و کمینه دمای هوای خروجی از کولر به ساعات دیگر و همچنین کاهش دامنه تغییرات هوای خروجی از سیستم از حدود °C6 به حدود °C3. 5 ، مهم ترین مزایای سیستم تلفیقی پیشنهادی فوق الذکر است.
    کلید واژگان: سیستم سرمایش ترکیبی, خنک کننده تبخیری مستقیم, مخزن آب ذخیره کننده اترژی سرمایشی
    M. Khanaki *, M. Mafi, H. Ajorloo
    In this investigation, performance enhancement of direct evaporative cooling system using storage reservoir of cold water has been studied. The water in the reservoir is aimed to store the cold energy overnight and use it during daytime to reduce the temperature of exhaust air from cooler. In this paper, at first stage, the governing equation of above mentioned hybrid direct evaporative cooler is extracted and then, the effect of water storage reservoir mass on the temperature of exhaust air from cooler is investigated. Take a typical summer day in Tehran for example; the results indicate that the use of storage reservoir containing water with a mass of three times larger than the mass of dry air passed through cooler per hour decreases the temperature of the cooled air by 2.02℃ at 14:00 clock. The major advantages of this system are shifting the hours for the maximum and minimum cooled air temperatures towards other hours of a day (e.g., from 05:00 and 14:00 to 06:00 and 18:00, respectively) as well as reducing the cooled air temperature range from 6 to 3.5℃.
    Keywords: Hybrid cooling system, Direct evaporative cooler, Storage reservoir of cold water
  • بهنام کرملو، منصور خانکی، مصطفی مافی، سید عباس سادات سکاک*
    در این تحقیق، سیستم مایع ساز گاز طبیعی دو طبقه ای مبرد چندجزیی -که بالاترین بازدهی را در بین چرخه های مایع سازی گاز طبیعی داراست- مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، بررسی عملکرد سیستم مایع ساز گاز طبیعی دو طبقه ای مبرد چندجزیی تحت تاثیر تغییرات شرایط عملیاتی و محیطی خوراک می باشد. شرایط محیطی قابل تغییر در طول فرایند مایع سازی، دما، فشار و ترکیب گاز خوراک می باشند. برای مشاهده پاسخ سیستم مایع ساز دو طبقه ای مبرد مخلوطی به این تغییرات، سیستمی که قبلا طراحی و پیاده سازی شده است، به عنوان حالت پایه انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با کاهش دما و افزایش فشار گاز طبیعی خوراک، کار مصرفی ویژه کاهش می یابد و از آن جا که در این شرایط حداقل دمای بین جریان های گرم و سرد در مبدل ها فقط اندکی از مقدار مجاز 3 درجه سلسیوس کم تر شده می توان با قبول ضریب اطمینان (مقداری اندک) کم تر از حالت بهینه از این مزیت به وجود آمده استفاده کرد. هم چنین با افزایش دما و کاهش فشار گاز طبیعی خوراک، ضمن افزایش کار مصرفی ویژه، شرایط تداخل دمایی در مبدل ها اتفاق می افتد بنابراین باید از ورود گاز خوراک به این ناحیه ها با کنترل های خاص جلوگیری شود. هم چنین تغییر درصد مولی اجزای گاز طبیعی (کاهش اجزای سبک در ترکیب خوراک) باعث می شود مبدل حرارتی به سرعت به شرایط تداخل دمایی نزدیک شود و با توجه به تغییر درصد مولی اجزای گاز در طول عمر چاه باید به مرور زمان ترکیب مبرد داخل چرخه نیز با توجه به شرایط جدید بهینه شود.
    کلید واژگان: مایع سازی گاز طبیعی, فرایند دو طبقه مبرد مخلوطی, شرایط محیطی, منحنی ترکیبی
    Behnam Karamloo, Mansour Khanaki, Mostafa Mafi, Seyed Abas Sadat Sakak*
    In this study, the double stage mixed refrigerant LNG system is investigated, which is known for having the highest efficiency among the liquefaction cycles. The main purpose is to evaluate the performance double stage mixed refrigerant LNG system of point of view effect of variations the environmental and operating conditions of feed that has not been previously discussed. Such as variable environmental conditions during liquefaction processes, temperature, pressure and feed gas composition are. To view the response of the DMR liquefaction system to these changes, system which has been designed and implemented, was selected as the base case.The Results show that with decreasing temperature and increasing pressure feed natural gas, as an advantage, specific shaft work decreases and since in this case, minimum approach temperature in heat exchangers only slightly reduced than the allowed amount 3°C therefore with accepting a safety factor less (to insignificant amount) than the optimal case, can be used of this available advantage. Also, with increasing temperature and decreasing pressure of feed natural gas, while increasing the specific shaft work as well as temperature cross occurs in heat exchangers and means to from entering of the feed natural gas in the area prevented with special controls. Also, any changes in mole fraction of natural gas components make temperature cross in heat exchangers. And due to the change of the natural gas components mole percent, during the life of the well, should over time, the refrigerant composition in the cycle is optimized regarding to new conditions.
    Keywords: Natural gas liquefaction, Dual mixed refrigerant process, Environmental conditions, Composite curve
  • فرهاد ستوده *، سید عباس سادات سکاک، علی رجب پور، منصور خانکی
    در این تحقیق به کمک روش شبیه سازی دینامیک مولکولی اثر وجود حفره ها در عبور موج ناشی از شوک در آرگون جامد و تاثیر آن برافزایش دما بررسی می شود. جسم مورد مطالعه یک جسم جامد غیر واکنشی است که اتم ها با پتانسیل دو جسمی باکینگهام با یکدیگر برهمکنش می کنند. موج ناشی از شوک توسط حرکت یک پیستون با سرعت های متفاوت در جسم ایجاد می شود که باعث افزایش ناگهانی دما بلافاصله بعد از انتشار شوک در جسم می گردد. سرعت موج شوک ایجادشده در تطابق خوبی با نتایج تجربی و منحنی هوگونیت می باشد. همچنین در این تحقیق نشان داده می شود که وجود حفره با هندسه و سایز متفاوت باعث می شود تا با سرعت پیستون کمتر (آستانه آغازگری کمتر) همان میزان افزایش دما توسط موج شوک حاصل گردد.
    کلید واژگان: شبیه سازی دینامیک مولکولی, موج شوک, نقاط داغ, حفره, آستانه آغازگری
    Farhad Sotoudeh *, Seyed Abbas Sadatsakkak, Ali Rajabpour, Mansor Khanaki
    In this study, the method of molecular dynamics simulation is performed to investigate the effect of voids on shockwave propagation in solid argon. The case study is a non-interactive solid modeled by Buckingham potential function. The shockwave is generated using the motion of a piston with different velocities in the solid that leads to increase the temperature after its propagation. The resulted shockwave velocity is in good agreement with the experimental data and the Hugoniot curve. It is also found that voids with different geometries and sizes lead to have the same temperature increment with less initiation piston velocity (less threshold initiation).
    Keywords: Molecular dynamics simulation, shockwave, hot spots, void, threshold initiation
  • فرهاد ستوده، علی رجب پور، منصور خانکی*
    در این مطالعه روش شبیه سازی دینامیک مولکولی برای بررسی انتشار موج شوک در یک جامد مورد استفاده قرار می گیرد. جعبه شبیه سازی شامل 51840 اتم در دمای 5 کلوین است که اتم ها با پتانسیل دوجسمی با یکدیگر برهمکنش می کنند. موج شوک توسط حرکت یک پیستون با سرعت های متفاوت در جامد ایجاد می شود که سرعت موج شوک ایجاد شده در تطابق خوبی با نتایج تجربی و منحنی هوگونیت می باشد. پیستون از یک طرف جعبه شبیه سازی با سرعت های از 1.2 تا 1.3 برابر سرعت صوت در جامد آرگون در یک چگالی مشخص به نمونه برخورد می کند. برخی خواص ترمودینامیک نظیر چگالی، دما و فشار در طول انتشار موج شوک اندازه گیری می شوند. نشان داده می شود که این کمیت های ترمودینامیکی (چگالی، دما و فشار) به صورت قابل ملاحظه ای هنگامیکه موج شوک از جامد عبور می کند افزایش می یابند. همچنین نشان داده می شود که ایجاد کرنش اولیه در جامد به اندازه 6.5% باعث بهبود افزایش فشار ایجاد شده در جسم به اندازه 9% می گردد. نتایج بدست آمده می توانند در بهبود قدرت موج شوک با ارائه توصیفی میکروسکوپی از فرآیند کاربرد داشته باشند.
    کلید واژگان: شبیه سازی دینامیک مولکولی, موج شوک, کرنش اولیه
    Farhad Sotoudeh, Ali Rajabpour, Mansour Khanaki*
    In this study, the method of molecular dynamics simulation is performed to investigate the shockwave propagation in a solid. The simulation cell contains 51840 atoms at 5 K interacting by means of a pairwise potential. The shockwave is generated using the motion of a piston with different velocities in the solid and the resulted shockwave velocity is in good agreement with the experimental data and the Hugoniot curve. The piston hited the sample from one side of the simulation box, at speeds ranging from 1.2 to 1.3 times the speed of sound in solid argon at the chosen density. Some thermodynamics properties such as density, temperature and pressure are measured during propagation of shockwave. It is found that those thermodynamics properties (density, temperature and pressure) are remarkably and significantly increase when the shockwave passed through the solid. We also show that creating initial strain in the solid up to 6.5% can enhance the pressure increment in the solid up to 9%. The results can be useful in enhancing of the shockwave power by giving a detailed microscopic description of the process.
    Keywords: Molecular dynamics simulation, shock wave, initial strain
  • مرتضی حیدر، منصور خانکی*، سید عباس سادات سکاک، بهنام کرملو
    با توجه به بحران انرژی و محدود بودن منابع سوختهای فسیلی و آلایندگی ناشی از آنها که نگرانی های جدی در رابطه با مسائل زیست محیطی به وجود آورده اند، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی و همچنین استفاده از انرژی بازیافتی مورد توجه بیشتر قرار گرفته است. بخش قابل توجهی از انرژی مصرفی در ساختمانها توسط سیستمهای تهویه مطبوع مصرف می گردد. سیستمهای تبرید جذبی با توجه به درجه حرارت ژنراتور می توانند با استفاده از انرژی بازیافتی و خورشیدی بخوبی کار کنند. در این پژوهش، سیستم سرمایش جذبی خورشیدی دو اثره لیتیم بروماید-آب، برای استفاده در شهر تهران در فصل تابستان، شبیه سازی شده است. با بررسی سیستم جذبی مشخص شد که ضریب عملکرد سیستم با افزایش دمای ژنراتور فشار بالا افزایش می یابد البته روند این افزایش با افزایش دمای ژنراتور فشار بالا از مقدار 130 درجه سلسیوس به بعد، ناچیز است. از آن جا که افزایش دمای ژنراتور بالا همراه با مصرف انرژی است، دمای مناسب برای ژنراتور فشار بالا 130 درجه سلسیوس پیشنهاد میشود. کلکتورهای استفاده شده در این سیستم، از نوع سهمی شکل با محور ثابت می باشد بدلیل اینکه متوسط گرمای جذب شده در کلکتور در هر ماه متغیر است، از آرایش موازی برای کلکتورها استفاده شده است. به این طریق در هر ماه، برای این که انرژی خورشیدی مورد نیاز تامین شود، سطح کلکتور تعیین شده است. پس از محاسبات و بهینه سازی، برای توان kW 20 تبرید، مساحت بهینه کلکتور برابر با 52.5 متر مربع بدست آمده است. هم چنین با تحلیل انجام شده برای تعیین حجم مناسب برای تانک ذخیره، مقدارآن 4 مترمکعب تعیین گردیده است.
    کلید واژگان: چیلر جذبی, دواثره, کلکتور خورشیدی, تانک ذخیره
    Mortez Haydar, Mansour Khanaki*, Abbas Sadatsakkak, Behnam Karamloo
    Due to energy crisis and shortage of fossil fuels and emissions from those that have arisen serious concerns in relation to environmental issues, the use of renewable energy, especially solar energy has many attentions. A significant part of energy used in buildings is consumed by air conditioning systems. According to temperature of the generator, renewable and solar energy can be used as thermal driver in absorption refrigeration systems. In this study, two effects lithium bromide-water solar absorption cooling systems is simulated to be used in Tehran in summer. It is shown that coefficient of performance is increased by increasing temperature of high pressure generator until 130°C significantly and after that remain approximately constant. Since the high temperature generator has high energy consumption, temperature of 130 oC is recommended for high pressure generator. Collectors used in this system are fixed axis parabolic ones. Because the average heat absorbed by the collector varies each month, parallel arrangement are used. Required collector area is determined due to needed solar energy. For 20 kW cooling capacity, 52.5 m2 collector area is required with a 4 m3 storage tank.
    Keywords: absorption chiller, two effect, lithium bromide, water, solar collector, storage tank
  • منصور خانکی*
    یکی از سامانه های بسیار کارا در انتقال انرژی از نیروگاه ها و صنایع شیمیایی به محیط، برج های خنک کن تر می باشد. ناخالصی محلول در آب برج های خنک کن تر، که با آب تغذیه به آن وارد می شود، توسط زیراب محدود می شود. در این پژوهش به کیفیت آب در برج خنک کن تر پرداخته شد. در تحلیل های به عمل آمده نشان داده شد که زیراب پیوسته کاراتر از زیراب تناوبی می باشد. همچنین در چند برج خنک کن تر می توان سامانه زیراب برج ها را به گونه ای مورد استفاده قرار داد تا با یک زیراب کلی معین ناخالصی محلول در برج های خنک کن کاهش یابد. در یک مورد اثربخشی زیراب در یک گروه شامل 5 برج خنک کن موردبررسی قرار گرفت و نشان داده شد که با زیراب 20% مقدار متوسط ناخالصی در برج ها را می توان از 6 برابر ناخالصی محلول در آب تغذیه به 2.74 کاهش داد.
    کلید واژگان: برج خنک کن, ناخالصی های محلول, زیراب, رسوب
    Mansour Khanaki*
    One of the most efficient systems for transferring the thermal energy from the power plants to the environment is the wet cooling towers. Dissolved impurities, which are entered into the cooling tower by makeup water, can be limited by the blowdown system. In the present paper, the water quality in the wet cooling towers was studied. Analyses showed that the continuous blowdown is more efficient than periodic one. Furthermore, a group of the wet cooling towers with a certain amount of blowdown, the blowdown system of towers can be utilized to reduce the dissolved impurities. For a special case, the effectiveness of the blowdown in a group of five cooling towers has been investigated, and it was shown that with 20 percent blowdown, the average impurity levels in towers can be reduced from six times of the dissolved impurities in water-supply to 2.74.
    Keywords: Cooling towers, Dissolved Impurities, Blowdown, Precipitation
  • امیرحسین مرادی، مصطفی مافی، منصور خانکی *

    وجود منابع عظیم گاز طبیعی در کشور و گستردگی خطوط توزیع آن سبب شده است که استفاده از گاز به عنوان یکی از حاملهای اصلی انرژی، مدنظر دولتمردان قرار گیرد. نوسانات شدید فصلی مصرف گاز در بخش خانگی و اولویت دهی به این بخش سبب شده است که تامین گاز سایر بخش ها نظیر نیروگاه ها در فصول سرد سال، با مشکلات عدیده ای مواجه گردد. ذخیره سازی گاز طبیعی به صورت مایع در فصول گرم سال و استفاده از آن در فصول سرد به جهت تامین سوخت موردنیاز نیروگاه ها، یکی از راهکارهای مطرح در این حوزه می باشد. در این تحقیق دو فرایند اکسپاندری-نیتروژنی و مبرد چندجزئی ساده که از جمله فرایندهای مطرح مایع سازی گاز طبیعی در حوزه قله سایی می باشند، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. تغییرات شرایط محیطی و عملیاتی (نظیر تغییرات دبی، فشار، دما و درصد ترکیب اجزاء گاز خوراک و مبرد چرخه) از جمله مشکلاتی است که واحدهای قله سایی به طور دائم با آن مواجه خواهند شد؛ در نتیجه، حساسیت کم به تغییرات شرایط، یکی از ملاک های مهم در انتخاب فرایند مناسب می-باشد. در این تحقیق، از روش آنالیز حساسیت بی بعد جهت مطالعه رفتار چرخه های مایع ساز استفاده شده است. نتایج تحقیق بیانگر این موضوع است که چرخه مبرد چند جزئی علی رغم توان مصرفی کم تر، در اغلب موارد نسبت به تغییرات محیطی و عملیاتی حساس تر بوده و حتی در برخی موارد، اغتشاش اعمالی در محدوده مجاز خطای احتمالی وسایل اندازه گیری (نظیر 20 کیلو پاسکال عدم قطعیت یا نوسان در فشار مکش کمپرسور) سبب اختلال در عملکرد کل فرایند مایع سازی (ورود مایع به کمپرسور) می شود.

    کلید واژگان: چرخه مایع سازی مبرد چندجزئی, چرخه مایع سازی اکسپاندری, نیتروژنی, فرایند دماپایین, آنالیز حساسیت
    Amirhossein Moradi, Mostafa Mafi, Mansour Khanaki

    Existence of huge reserves of natural gas in the country and also the extent of its distribution lines has caused the use of natural gas as the main energy carrier. Seasonal fluctuations in gas consumption in domestic sector and giving priority to this sector has led that the gas supply to other sectors such as thermal power plants is faced with many problems in the cold season. One way to deal with this issue (shortage of natural gas) is the liquefaction and storage of surplus natural gas in the summer, using peak-shaving gas liquefaction plants. In this study, SMR and N2-expander processes have been evaluated. Changing in operational and environmental parameters (such as changes in flow rate, pressure, temperature and composition of the feed gas and working fluid of the cycle) are the main problems that peak-shaving plants will be permanently encountered with them, thus low sensitivity to changing conditions is the one of the important criteria in the selection of suitable process for peak-shaving. In this study, the sensitivity of liquefaction processes has been investigated using normalized sensitivity analysis. The results indicate that SMR process, despite lower power consumption is more sensitive to changes of the environmental and operational parameters and even, in some cases, the applied perturbation in the probable error range of measurement devices (such as 20 kPa uncertainty or fluctuation in compressor suction pressure), causes malfunction of the liquefaction process (wet entering the compressor).

    Keywords: Mixed refrigerant liquefaction cycle, N2, Expander liquefaction cycle, Low temperature process, Sensitivity analysis
  • منصور خانکی
    در این تحقیق، نحوه توزیع ناخالصی محلول در یک مولد بخار 1000PGV- بررسی و تحلیل شده است. مولد بخار 1000PGV-، از انواع افقی مولدهای بخار بوده و با توان حرارتی 750 مگاوات 1467 تن بخار در ساعت تولید می کند. در این مقاله، یک مدل دو بعدی برای مطالعه توزیع ناخالصی محلول در این مولد بخار ارایه میشود. مدل پیشنهادی می تواند توزیع ناخالصی در طول مولد بخار را با خطای متوسط حدود 13 درصد حداکثر ناخالصی محلول در مولد بخار پیش بینی کند. برای توزیع ناخالصی در عرض مولد بخار خطای بالا حدود 35 درصد حداکثر ناخالصی محلول است. به کمک این مدل در رژیم های متفاوت، نحوه تغذیه آب مولد بخار و نحوه اخذ بلو داون (زیرآب) بررسی میشود. نتیجه ی محاسبه های به عمل آمده نشان دهنده این موضوع است که می توان متوسط ناخالصی محلول در مولد بخار 1000PGV- را به میزان قابل توجهی کاهش داد. نتیجه ها نشان می دهدکه در طرح استاندارد توزیع آب تغذیه و زیر آب می توان حداکثر ناخالصی محلول در مولد بخار 1000PGV- از 270 برابر ناخالصی موجود در آب تغذیه به 180 و متوسط ناخالصی محلول را از حدود 100 به حدود 25 کاهش داد.همچنین در طرح بهینه شده سیستم توزیع آب تغذیه و زیر آب مولد بخار یاد شده با اصلاح نحوه توزیع آب تغذیه، بر اساس نتیجه ی محاسبه ها، می توان مقدار متوسط ناخالصی محلول در مولد بخار را تا حدود 40 درصد کاهش داد.
    کلید واژگان: 1000PGV, شبیه سازی کامپیوتری, دیگ بخار, مولد بخار افقی, آب تغذیه, توزیع ناخالصی محلول
سامانه نویسندگان
  • منصور خانکی
    منصور خانکی

اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
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