میریوسف هاشمی
-
با توجه به اهمیت بسیار بالای توربین گازی در تولید برق و همچنین توسعه روزافزون آن، از جمله ی مهم ترین روش ها برای افزایش کارایی پره های توربین گازی، افزودن پوشش محافظ گرمایی به سطح خارجی آنهاست. این پوشش ها اینکه باعث بهبود خنک کاری پره توربین گازی می شوند، ولی معایبی نیز دارند که از جمله معایب آنها زبر نمودن سطح پره ها است که ناخواسته منجر به جدایش های جریان سیال داغ اطراف توربین گازی می گردند، لذا سطوح زبر پوشش های محافظ گرمایی می بایست به طور بهینه و هدف دار مورد استفاده قرار گیرند. در این تحقیق، با استفاده از نرم افزار تجاری فلوئنت به بررسی و تحلیل این نوع پوشش ها، برای یافتن مناسب ترین حالت ممکن جهت استفاده از آن پرداخته شده است. تاثیر پارامترهای زبری سطح، ضخامت و جنس پوشش های محافظ گرمایی مورد بررسی قرار گرفته و بهینه ترین حالت برای پارامترهای مذکور، به ترتیب 1/0 م م، 38/0 م م و 7/2 وات بر متردرکلوین بدست آمده است.
کلید واژگان: پوشش محافظ گرمایی, توربین گازی, زبری, شبیه سازی عددیDue to the very high importance of gas turbine in electricity production and also its increasing development in the electricity industry, one of the most important methods to increase the efficiency of gas turbine blades is to add thermal barrier coating to their outer surface. These coatings improve the cooling of gas turbine blades, but they also have disadvantages such as roughness of their surface cause to the separation of the hot fluid flow around the turbine blades. The rough surfaces of thermal barrier coatings should be used optimally and purposefully. In this research, using commercial software of Fluent, this type of coating has been investigated and analyzed in order to find the most optimal possible mode for its use. The influence of surface parameters such as roughness, thickness and material of thermal barrier coatings have been investigated. The most optimal state for the mentioned parameters are: 0.1 mm, 0.38 mm and 2.7 W/m.K respectively.
Keywords: Thermal Barrier Coating, Gas Turbine, Roughness, Numerical Simulations -
در این مطالعه هدف بررسی تاثیر تغییر زاویه ی نازل های بیضوی با چرخش حول محور عمود بر صفحه نازل بوده است. جت های برخوردی چندگانه به دلیل کارآمدی و انتقال گرمای بالا مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته اند. برای شبیه سازی جریان و انتقال گرمای آشفته از مدل آشفتگی SST k-omega استفاده شده است. ابتدا به بررسی توجیه پذیری استفاده از نازل های بیضوی در مقایسه با نازلهای دایروی جهت خنک کاری پرداخته شده است و سپس تغییر چیدمان و زاویه ی نازل ها بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که تغییر زاویه ی نازل ها نسبت به محور عمودی می تواند در برخی از موارد باعث افزایش میزان شار گرمایی گردد. نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد که در نسبت قطر 2 و 4 تغییر زاویه در نحوه چیدمان نازل ها اثر منفی داشته است درحالی که در نسبت قطر 3، تغییر زاویه در چیدمان نازل ها توانسته است باعث افزایش انتقال گرما به میزان قابل توجه 71/3 درصدی شود. همچنین مطالعات عددی نشان دادند که تغییر زاویه تاثیر چندانی بر ایجاد یکنواختی انتقال گرما ندارد.
کلید واژگان: جت برخوردی, جهت گیری نازل, نازل بیضوی, خنک کاری, مدل سازی عددیIn this study, the effects of nozzle angle variations on vertical axis on nozzles plane has been investigated. Cooling and heating are one of the most important industrial processes that are widely used in industry, for this reason multiple impinging jets have been considered to study by many researchers due to their efficiency and high heat transfer. Simulations has been carried out using SST k-omega turbulence model. First, the cooling by elliptical nozzles are investigated to show increasing their efficiency compare to circular nozzles. Then the arrangement and orientation of the nozzles have been investigated. The obtained results showed that the nozzles angle variation, in some cases can lead to increase in the thermal flux. The modeling results showed that when the diameter ratio are equal to 10 and 4, the change in angle of nozzles had a negative effect on the heat transfer value, While in the diameter ratio of 3, changing the angle of the nozzles increased the heat transfer by about 3.71%. Also, numerical studies showed that changing the angle has little effect on creating heat transfer uniformity.
Keywords: Impinging jet, nozzle orientation, elliptical nozzle, Cooling, Numerical simulation -
در این پژوهش ابتدا حل عددی جریان حول ایرفویل دارای عملگر مکش با هدف بهبود عملکرد آیرودینامیکی انجام شده و سپس نتایج حل دوبعدی با استفاده از کیوبلید به توربین باد 5 مگاواتی تعمیم داده شده است. شبیه سازی جریان حول ایرفویل در حالت وجود مکش و فاقد مکش، با مدل گذار 4 معادله یی با ضرایب تصحیح شده، انجام و محل بهینه عملگر مکشی تعیین شده است. برای مطالعه و شبیه سازی توربین، نتایج حل عددی مقطع نمونه تحت کنترل جریان، در طیف زوایای حمله و طیف سرعت به عنوان داده ورودی کد سه بعدی استفاده شده است.در کد کیوبلید تصحیح اثرات سه بعدی در قالب الگوریتم تکانه ی المان پره انجام می شود. میزان ارتقای پارامترهای ضریب توان و پیشران برحسب نسبت سرعت نوک پره ارزیابی شده که نتایج نشان می دهد به کارگیری مکش حتی در بخش اندکی از پره سبب افزایش توان خروجی به ویژه در سرعت نوک پره پایین می شود. مکش واقع در 33٫5 درصد وتر سبب افزایش میانگین ضریب توان به میزان 4٫1 درصد می شود.
کلید واژگان: کنترل جریان, عملگر مکش, توربین بادی, ضریب توان, ضرایب آیرودینامیکIn the present work, the numerical investigation of a wind turbine airfoil with suction flow control is initially performed to find the relative improvement in its erodynamic efficiency. Consequently the study of turbine performance is accomplished using 2D simulation results as extending the flow control to wind turbine blades. The latter is incorporated via definition of new input data file in Q-blade code including complete set of section aerodynamic coefficients for both with and without suction control against variety of angles of attack and velocities. The benchmark turbine in this study is NREL 5 MW. It is shown that using suction in 1/3 of chord length would lead in better enhancement. Simulation of the airflow with and without suction control has been presented in three different locations in the chord-wise direction (26%C, 33.5%C and 50%C) and for several intensities or suction speed ratios (0.022, 0.045, 0.11, and 0.155). The turbulence model is transitional 4-equation SST model. The aerodynamic improvement in section is dominant and this method could tolerate stall behavior. Wind turbine power and thrust coefficients were analyzed via Q-blade versus tip speed ratio and flow control parameter. The range of tip speed ratio studied here is 3.5 to 15. The results depicted that applying suction in certain part of the blades could increase output power at low tip speed ratio. Applying suction at 33.5% of chord length improves the average power coefficient by 4.1%.
Keywords: flow control, Suction Actuator, Wind Turbine, Power Coefficient, aerodynamic coefficients -
در این مقاله معادله حاکم بر جریان تراکم ناپذیر بهمراه انتقال گرما بصورت عددی و بروش تراکم پذیری مصنوعی حل شده است. جهت حل معادلات حاکم از روش حجم محدود بر روی شبکه بی سازمان مثلثی استفاده شده است و برای گسسته سازی مکانی از روش جیمسون استفاده شده و جهت پایدار سازی حل اختلافات دوم و چهارم معادلات گسسته سازی شده اضافه شده است. بمنظور انتگرال گیری زمانی از روش ضمنی با دقت مرتبه دو استفاده شده و جهت حل معادلات بدست آمده در هر گام زمانی از گام زمانی مجازی و حل صریح رانگ کوتا مرتبه 4 بهره گرفته شده است. بمنظور اطمینان از دقت و صحت نتایج بدست آمده مطالعه استقلال نتایج از شبکه انجام شده و با نتایج مراجع معتبر مقایسه گردیده است. مقایسه نتایج نشان داد که روش بکار گرفته شده در حل عددی جریان تراکم ناپذیر از دقت مطلوبی برخوردار بوده و از فرآیند همگرایی با شیب مناسبی برخوردار است.کلید واژگان: جریان تراکم ناپذیر غیر دائم, انتقال گرما, حل ضمنی, شبکه بی سازمان, روش جیمسونIn this paper the governing equation for incompressible flow with heat transfer are solved numerically using artificial compressibility method. The finite volume method was used to solve the governing equation with Jameson’s method on triangular unstructured grid. In order to stabilize the solution a blend of the second and fourth differences of conserved variable used in order to prevent the oscillations. An implicit method with second order accuracy was used to time integration. In order to solve the obtained equation at each time step an artificial time step and the forth order explicit runge-kutta has been used. In order to ensure the accuracy of obtained results independent of the grid size the obtained results has been compared with the standard test cases in the literature and indicated a good agreement. Comparison of results indicated that the method used in the numerical solution of incompressible flow has a desirable accuracy and convergence rate.Keywords: Unsteady incompressible flow, implicit solution, unstructured grid, Jameson method
-
در این تحقیق برای حل جریان غیر لزج ماوراء صوت از روش بدون شبکه مبتنی بر روش کمترین مربعات خطا و سری تیلور استفاده شده است. به منظور پایدارسازی حل و جلوگیری از نوسانات ناخواسته خصوصا در همسایگی موج ضربه ای از جملات مشتقات مرتبه دوم و چهارم به عنوان استهلاک مصنوعی استفاده شده است. در این تحقیق فرض شده است که واکنش های شیمیایی صورت گرفته در اثر بالا رفتن دما به صورت تعادلی بوده و از نمودارهای استخراج شده برای تخمین نسبت گرمای ویژه استفاده گردیده است. برای گسسته سازی زمانی معادلات حاکم از روش صریح چهار مرحله ای رانگ-کوتا استفاده شده و برای تسریع همگرائی از روش هموارسازی مانده ها و گام زمانی محلی استفاده شده است. نتایج حاصل از حل با روش بدون شبکه با نتایج روش حجم کنترل با توزیع نقاط یکسان مقایسه شده است و مقایسه ها نشان میدهد که استفاده از روش بدون شبکه در مقایسه با روش حجم محدود دارای همگرایی بهتر و زمان محاسباتی کمتری است. همچنین استفاده از مدل گاز واقعی و اثرات گاز داغ به جای استفاده از مدل گاز ایده آل منجر به محل دقیق موج ضربه ای می شود و توزیع دما و فشار پشت موج ضربه ای با واقعیت تطابق بهتری دارد.کلید واژگان: روش بدون شبکه, جریان ماوراء صوت, گاز داغ, روش کمترین مربعات, استهلاک مصنوعیIn this paper, a meshless approach utilizing least-squares error technique and Taylor series was used to numerically solve an inviscid hypersonic flow. Second and fourth order derivatives were used as artificial dissipation terms to stabilize the solution and prevent unwanted oscillations especially around the vicinity of shockwave. In this study, chemical reactions caused by increased temperature were assumed to be in equilibrium condition and derived graphs were used to estimate the specific heat ratio. We used an explicit four-stage RungeKutta method for temporal discretization of governing equations, and used local time-stepping and residual smoothing techniques to accelerate the convergence process. The results obtained from meshless approach were compared with those obtained from finite-volume method with identical point distribution, and this comparison showed that using meshless approach provides better convergence and lower computation time. Result also showed that replacing ideal gas model with real gas model and applying the hot gas effects lead to precise identification of shockwaves location, and provides a more accurate prediction of temperature and pressure distribution behind the shockwave.Keywords: Meshless Method, Hypersonic Flow, Hot Gas, Least-Squares Method, Artificial Dissipation
-
پنیر لیقوان از جمله معروف ترین پنیرهای ایرانی است که به دلیل روش های سنتی تولید همواره با مشکلات میکروبیولوژیکی فراوانی همراه است. در این پژوهش اثر بسته بندی با دو فیلم نانوکامپوزیت پلی اتیلن سبک حاوی نانوذرات نقره، اکسید مس و اکسید روی با درصدهای متفاوت بر افزایش عمر نگهداری پنیر در دمای C° 4 بررسی شد. آزمون های میکروبی پنیر بسته بندی شده در بسته های فوق الذکر بلافاصله پس از تولید، 7، 14، 21، 28 و 60 روز پس از تولید صورت گرفتند. نتایج نشان دادند که بعد از 60 روز نگهداری سرعت رشد کلی فرم و استافیلوکوکوس اورئوس در پنیر تازه، با استفاده از فیلم ترکیبی حاوی درصد های مساوی از نقره، اکسید مس و اکسید روی (نمونه شماره 1) نسبت به سایر فیلم ها به صورت معنی داری (05/0p<) کمتر است. در صورتی که تاثیری بر روند کلی تغییرات باکتری های اسیدلاکتیک نداشتند. نتایج آزمون مهاجرت نانوذرات فلزی از بسته های حاوی نانوذرات فلزی به مشابه ماده غذائی نیز با توجه به استانداردهای اتحادیه اروپا و اداره غذا و داروی آمریکا بر ایمن بودن استفاده از نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات فلزی دلالت داشتند. همچنین مدل سازی مهاجرت برای نانوذره نقره در مدت 12 ماه نیز صورت گرفت.کلید واژگان: بسته بندی فعال, پنیر لیقوان, نانوکامپوزیت, مهاجرت نانو ذرات فلزی, مدل سازی
- 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.