هادی کارگر شریف آباد
-
در پژوهش حاضر رفتار و الگوهای جریان دوفازی ناهمسوی گاز-مایع در لوله قائم از جنس پلکسی گلاس شفاف با قطر 38 میلیمتر به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. سیالات مورد استفاده آب و هوا بوده و نتایج جریان برای125 حالت انتخابی با تغییر سرعت ظاهری آب و هوا بدست آمده است. محدوده سرعت های ظاهری هوا و آب به ترتیب 4.90-9.30متر بر ثانیه و 0.083-0.139 متر بر ثانیه است. اندازه گیری پدیده اینترینمنت توسط تکنیک نمونه برداری ایزوسینتیک انجام شده است. در راستای یافتن بهترین شرایط از روش سطح پاسخ استفاده شد. تامین شرایط جریان مخالف مایع و گاز، جهت گیری اولیه و تاثیر این طراحی روی الگوی جریان، ضخامت فیلم مایع و کسر اینترینمنت، نوآوری کار حاضر می باشد. آنچه این تحقیق را از کارهای قبلی محققین متمایز می کند بدست آوردن دقیق تر الگوی جریان حلقوی جهت محاسبه ضخامت فیلم مایع و پدیده اینترینمت با طراحی جهت گیری ورودی اولیه می باشد. نتایج این پژوهش توافق خوبی با مدل والیس برای محاسبه اینترینمنت و مدل شیبرینگ برای محاسبه ضخامت فیلم مایع دارد. بیشترین مقدار سرعت گاز برای تشکیل الگوی جریان حلقوی در لوله 38 میلی متر برابر 9.303 متر بر ثانیه بدست آمد که بالاتر از این سرعت امکان تشکیل الگوی جریان حلقوی وجود ندارد.
کلید واژگان: جریان دوفاز غیرهمسو, ضخامت فیلم مایع, کسر اینترینمنت, تنش برشی فصل مشترک, طغیانIn the present research, the behavior and flow pattern of a Counter-current Gas-Liquid Two-Phase Flow in Transparent Vertical pipe made from Plexiglas with inner diameter of 38 mm was experimentally investigated. The considered fluids included the water and the air, and the results were obtained for a total of 125 select cases differing in the apparent velocities of the water and the air. The supperfacial velocities of the air and water in the 38 mm pipe were investigated in the ranges 4.90 – 9.30 m/s and 0.083– 0.139 m/s, respectively. The Entrainment fraction was measured Isokinetic-sampling technique. Provision of the Counter current Gas-Liquid Two-Phase Flow conditions in terms of initial flow orientation and the investigation of the effect of this design on the flow patterns, liquid film thickness, and the Entrainment fraction are the major innovations of the present research.In contrast to previous research works, the present study sets the scene for a more accurate evaluation of the annular flow pattern for calculating the liquid film thickness and the Entrainment fraction by designing the initial inlet orientation. Based on a comparison, as far as the calculation of the Entrainment was concerned, the results of the present research exhibited good agreement with the Wallis model in the 38 mm pipe, and when it came to obtaining the liquid film thickness, the results were consistented to those of the Schubring model.It is shown that the predictions of this new correlation outperform those from previously reported studies.
Keywords: Counter-Current Two Phase Flow, Liquid Film Thichness, Entrainment Fraction, Interfacial Shear Stress, Flooding -
نانوسیال ها بر اساس خواص ترموفیزیکی جالب و کاربرد در شاخه های مهم مهندسی نظیر انتقال حرارت، شدیدا مورد علاقه محققان قرار گرفته اند. هرچند که تناقضاتی در نتایج آزمایشگاهی و مباحث ارایه شده در موارد متعددی مثل رسانش گرمایی موثر، ضریب انتقال گرمای جابجایی و نرخ انتقال گرمای جوششی آن ها وجود دارد. برخلاف انتقال گرمای جابجایی، تلاش های محدودی در زمینه جوشش نانوسیال ها صورت گرفته است. اگرچه، برای بهره برداری کردن از نانوسیال ها به عنوان نسل آینده خنک کننده ها تحقیقات روی جوشش بسیار ضروری می باشد. فرآیند جوشش در سیالات مغناطیسی (دسته ای از نانو سیال ها با نانو ذرات مغناطیسی عمدتا آهنی) علاوه بر نشان دادن مشخصه های کلی جوشش نانوسیال ها به دلیل قابلیت کنترل توسط اعمال میدان مغناطیسی قابل توجه است.
کلید واژگان: نانوسیال, انتقال حرارت, جوششNanofluids have been highly interested by researchers based on their interesting thermophysical properties and application in important branches of engineering such as heat transfer. However, there are contradictions in the laboratory results and the topics presented in several cases such as effective heat conduction, convection heat transfer coefficient and boiling heat transfer rate. In contrast to convective heat transfer, limited efforts have been made in boiling nanofluids. However, to exploit nanofluids as the next generation of coolants, boiling research is essential. The boiling process in magnetic fluids (a class of nanofluids with magnetic nanoparticles, mainly iron), in addition to showing the general characteristics of the boiling of nanofluids, is remarkable due to its ability to be controlled by the application of a magnetic field.
Keywords: Nanofluid, heat transfer, Boiling -
مواد تغییر فاز پذیر به طور فزاینده ای نقش مهمی به عنوان سیالات انتقال حرارت و منابع ذخیره انرژی دارند. این یک تکنولوژی جدید در زمینه ذخیره سازی انرژی حرارتی با استفاده از مواد تغییر فاز می باشد. در این مقاله به بررسی خصوصیات میکرو کپسول مواد تغییر فاز پرداخته شد و چند ماده پر کاربرد به عنوان مواد هسته و پوسته ارایه شده است. همچنین به طور اجمالی برخی از کاربرد های این مواد ذکر شده است. در ادامه به بررسی نحوه ساخت میکروکپسول بر اساس n-octadecane و پوسته silica و میکرو کپسول مواد تغییر فاز پذیر با هسته ملامین و پوسته فرمالدهید پرداخته می شود.
کلید واژگان: مواد تغییر فاز دهنده, میکروکپسول, انرژیPhase change materials are increasingly playing an important role as heat transfer fluids and energy storage sources. This is a new technology in the field of thermal energy storage using phase change materials. In this article, the properties of microcapsules of phase change materials are studied and some widely used materials as core and shell materials were presented. Also, some of the uses of these materials are briefly mentioned. In the following, the method of manufacturing microcapsules based on n-octadecane and silica shell and microcapsule of phase change material with melamine core and formaldehyde shell is discussed.
Keywords: Phase change materials, Microcapsules, energy -
در مقاله حاضر رفتار و الگوهای جریان دوفازی نا همسوی آب - هوا در لوله های عمودی از جنس پلکسی گلاس شفاف با قطرهای داخلی mm 26 و mm 44 به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. سیالات مورد استفاده آب و هوا بوده و نتایج جریان برای 304 حالت انتخابی با تغییر سرعت ظاهری آب و هوا بدست آمده است. هوا از پایین به بالا و آب از بالا یه پایین با ورودی منحصربفردی جریان دارد. محدوده سرعت های ظاهری هوا و آب برای لوله mm 26 به ترتیب m/s26.17- 10.47 و m/s 0.36 -0.06 و برای لوله mm 44 به ترتیب m/s 9.14-3.56 وm/s 0.12-0.02 است. ضخامت فیلم مایع در الگوی جریان حلقوی با تکنیک بستن سریع شیر برقی بدست آمد. اندازه گیری پدیده اینترینمنت توسط تکنیک نمونه برداری ایزوسینتیک انجام شد. در راستای یافتن بهترین شرایط از روش سطح پاسخ استفاده شد. تامین شرایط جریان مخالف مایع و گاز، جهت گیری اولیه و تاثیر این طراحی روی الگوی جریان، ضخامت فیلم مایع و کسر اینترینمنت، نوآوری کار حاضر می باشد. آنچه این تحقیق را از کارهای قبلی محققین متمایز می کند بدست آوردن دقیق تر الگوی جریان حلقوی جهت محاسبه ضخامت فیلم مایع و پدیده اینترینمت با طراحی جهت گیری ورودی اولیه می باشد. نتایج این پژوهش توافق خوبی با مدل الیمانز در لوله 26 میلی متر و مدل والیس در لوله 44 میلی متر برای محاسبه اینترینمنت و مدل شیبرینگ برای محاسبه ضخامت فیلم مایع دارد. این نشان می دهد که پیش بینی رابطه های جدید از مطالعات گزارش شده ی قبلی ممتازتر است.
کلید واژگان: جریان دوفاز ناهمسو, ضخامت فیلم مایع, کسر اینترینمنت, تنش برشی فصل مشترکIn the present research, the behavior and flow pattern of a Counter current Gas-Liquid Two-Phase Flow in different Transparent Vertical pipes made from Plexiglas with inner diameters of 26 mm and 44 mm were experimentally investigated. The considered fluids included the water and the air, and the results were obtained for a total of 304 select cases differing in the apparent velocities of the water and the air. The air and the water were flown from separate inlets upward and downward, respectively. The apparent velocities of the air and water in the 26 mm pipe were investigated in the ranges of 10.47 – 26.17 m/s and 0.06 – 0.36 m/s, respectively. The corresponding ranges for the 44 mm pipe were 3.56 – 9.14 m/s and 0.02 – 0.12 m/s, respectively. The liquid film thickness in the annular flow was measured by the Quick shut valve technique. The Entrainment fraction was measured Isokinetic-sampling technique. Provision of the Counter current Gas-Liquid Two-Phase Flow conditions in terms of initial flow orientation and the investigation of the effect of this design on the flow patterns, liquid film thickness, and the Entrainment fraction are the major innovations of the present research.In contrast to previous research works, the present study sets the scene for a more accurate evaluation of the annular flow pattern for calculating the liquid film thickness and the Entrainment fraction by designing the initial inlet orientation. Based on a comparison, as far as the calculation of the Entrainment was concerned, the results of the present research exhibited good agreement with the Oliemans model in the 26 mm pipe and the Wallis model in the 44 mm pipe, and when it came to obtaining the liquid film thickness, the results were consistented to those of the Schubring model.It is shown that the predictions of this new correlation outperform those from previously reported studies.
Keywords: Counter-Current Two phase flow, Liquid Film Thichness, Entrainment Fraction, Interfacial Shear Stress -
فرایند تهویه اتاق برای بالا بردن شرایط آسایش حرارتی ساکنان و کاهش مصرف انرژی صورت می گیرد؛ هرچند که تاکنون بیشتر به نرخ جریان و دمای بهینه هوای ورودی و نوع سیستم تهویه پرداخته شده است. در این مقاله به کمک نرم افزار انسیس فلوینت، بیست حالت مختلف قرارگیری دریچه ورودی و خروجی هوا در اتاق شبیه سازی شده و مقادیر سرعت و دما در فضای داخل اتاق به دست آمده است. سپس با در نظر گرفتن سه معیار مقایسه شامل کارایی تهویه، دمای متوسط موثر و گرادیان عمودی دما، این بیست نمونه مقایسه و حالتی که در آن دریچه ورودی در دیوار روبه روی آدمک در وسط دیوار و دریچه خروجی در همان دیوار در پایین آن قرار دارد، به عنوان بهترین موقعیت استقرار دریچه ورودی و خروجی مشخص شده است. در این نمونه، دمای میانگین برابر °C68/23، کارایی تهویه 36/2 و دمای موثر متوسط 01/1- به دست آمده است. همچنین بررسی تغییر مساحت اتاق نمونه 3 برابر با مقادیر 12، 16 و 20 مترمربع نشان داد که با افزایش مساحت، کارایی تهویه به میزان 86/11% کاهش و با افزایش دبی هوا از 045/0 تا 134/0 مترمکعب بر ثانیه، دمای میانگین اتاق 54/12% کاهش پیدا می کند.
کلید واژگان: تهویه مطبوع, شبیه سازی عددی, بهینه سازی, فلوئنت, انرژیThe process of roomchr('39')s air-conditioning system is used to enhance thermal comfort and to reduce energy consumption. Although most of the researches have concentrated more on flow rate and optimum temperature of inlet air, the present study software was used to obtain the best possible locations for inlet and outlet channels for 20 samples of room using Ansys Fluent. Three factors including ventilation efficiency, effective average temperature, and vertical temperature gradient were considered to find the best location for inlet and outlet port locations. As a result, model 20, where inlet channel placed in the middle of opposite wall from manikin and the outlet channel located at the bottom of the same wall, was approved. In this sample, the average temperature was 23.68; the ventilation efficiency was 2.36; and the average effective temperature was -1.01. Moreover, the analysis of rooms with area of 12 𝑚2, 16 𝑚2, and 20 𝑚2 showed that by increasing the area, the ventilation efficiency decreased by 11.86%, and by increasing the air flow from 0.045 to 0.134 m3/s, the average temperature room decreases 12.54%.
Keywords: Air conditioning, Numerical simulation, Optimization, Fluent, Energy -
یکی از مسایل مورد توجه در جهان امروز صرفه جویی در مصرف انرژی است که در صنعت ساختمان سازی، عایقکاری حرارتی مناسب، از راهکار های جلوگیری از اتلاف انرژی میباشد. همچنین استفاده از مصالح نوین و مناسب عایق مارا در تحقق این امر یاری می رساند. بحران انرژی، گرمایش زمین و دیگر مسایل زیست محیطی همواره انگیزه اصلی محققان و مهندسان برای جستجوی راه های جدید کاهش مصارف انرژی ساختمان بوده است. اخیرا، استفاده از مواد تغییر فاز دهنده جهت افزایش جرم حرارتی ساختمان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مواد تغییر فاز دهنده ترکیبات آلی یا معدنی هستند که قابلیت جذب و ذخیره پنهان مقادیر زیادی از انرژی گرمایی را درون خود دارند. با توجه به این قابلیت منحصر به فرد، میتوان با استفاده از این مواد به طور طبیعی چندین ساعت در انتقال حرارت به ساختمان در ساعات اوج مصرف انرژی تاخیر ایجاد نموده و لذا به هدف بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان نزدیکتر شد. بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در صنعت ساختمان به همراه استفاده مناسب از قابلیتها و خواص فیزیکی مصالح، چندین دهه قبل در دنیا مطرح شده و امروزه در کشورهای پیشرفته امری شناخته شده است و این در حالیست که در کشور ما وجوه تحقیق و کاربرد این مواد در صنعت ساختمان تقریبا ناشناخته مانده است. هدف این مقاله معرفی و ارایه پیشنهاداتی جهت بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در جهت ذخیره سازی و کاهش مصرف انرژی در ساختمان میباشد.
کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, عایقکاری, تلفات حرارتی, مواد تغییر فاز دهنده, سیستم مدیریت هوشمندOne of the most important issues in the world today is energy saving, which in the construction industry, proper thermal insulation is one of the solutions to prevent energy loss. Also, the use of new and suitable insulation materials helps us to achieve this. Energy crisis, global warming and other environmental issues have always been the main motivation for researchers and engineers to look for new ways to reduce building energy consumption. Recently, the use of phase change materials to increase the thermal mass of the building has received much attention. Phase changers are organic or inorganic compounds that have the ability to absorb and store large amounts of heat energy within themselves. Due to this unique feature, using these materials can naturally delay the transfer of heat to the building for several hours during peak hours of energy consumption and therefore closer to the goal of optimizing energy consumption in the building. The use of phase change materials in the construction industry along with the proper use of the capabilities and physical properties of materials, was introduced in the world several decades ago and is now known in developed countries, while in our country the research and application of these materials in the construction industry remains almost unknown. The purpose of this article is to introduce and provide suggestions for using phase change materials to store and reduce energy consumption in the building.
Keywords: Keywords, Energy efficiency, Insulation, Heat loss, Phase change material, Intelligent management system -
در این مقاله، ضریب هدایت حرارتی نانوسیال های ترکیبی متشکل از نانولوله های کربنی تک جداره و نانوذرات آهن II اکسید در مخلوط آب و اتیلن گلیکول به صورت تجربی بررسی شده است. پارامترهایی نظیر درصد اتیلن گلیکول، مقدار نانولوله کربنی تک جداره، نانوذرات آهن II اکسید و pH محلول به عنوان پارامترهای موثر بر هدایت حرارتی انتخاب شدند. نتایج بررسی تجربی نشان داد که ضریب هدایت حرارتی همراه با افزایش میزان نانوذرات افزایش یافته و در محیط قلیایی کاهش می یابد. همچنین اثر هم افزایی افزودن هر دو نانوذره به سیال پایه بر ضریب هدایت حرارتی مورد تایید قرار گرفت. با توجه به وابسته بودن مقدار ضریب هدایت حرارتی از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک برای پیدا کردن مقادیر بهینه استفاده شد. بهترین آموزش در یک شبکه عصبی دو لایه با تعداد نرون های لایه مخفی برابر 6 و نرخ یادگیری اولیه برابر 04/0 حاصل شد که متوسط خطای شبکه عصبی پس از آموزش 8% بدست آمد. با تغییر ضریب جهش از 1% تا 8% در الگوریتم ژنتیک، مقدار جمعیت اولیه مناسب برابر 200 شد. با در نظر گرفتن شرط همگرایی برابر 6-10×1 در تغییرات نسبی بهترین مقدار تابع هدف و مقدار متوسط تابع هدف در جمعیت، ضریب هدایت حرارتی برای نانوسیال ترکیبی با ترکیب اتیلن گلیکول برابر 01/30%، نانولوله کربنی تک جداره برابر 998/0%، نانوذرات آهن II اکسید برابر 99/1% و pH برابر 0018/2، بیشترین مقدار در مقایسه با نسبت های دیگر اجزا داشته است.
کلید واژگان: ضریب هدایت حرارتی, نانوسیال, شبکه های عصبی, الگوریتم ژنتیک -
در این تحقیق تجربی، انتقال حرارت جابجایی اجباری در حال توسعه حرارتی نانوسیال Fe2O3/ آب در داخل لوله مسی تحت میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط تعدادی آهنربای دایمی تخت بررسی شده است. آزمایشات در شرایط رژیم جریان آرام و شرط مرزی شار حرارتی یکنواخت انجام شده و تاثیر موقعیت و شدت میدان مغناطیسی بررسی شده است. اهداف این تحقیق بررسی تاثیر استفاده از نانوسیال Fe2O3/ آب ، عدد رینولدز جریان، شدت و موقعیت میدان مغناطیسی ثابت در رفتار حرارتی جریان بوده است. اعتبار سنجی دستگاه آزمایش با استفاده از آب مقطر و مقایسه با نتایج تیوری انجام شده است که در نهایت تطابق خوبی حاصل شده است. نتایج نشان می دهد به علت تاثیر میدان مغناطیسی بر نانوسیال Fe2O3/ آب، بوجود آمدن جریان های ثانویه و تغییر شکل لایه مرزی، انتقال حرارت تغییر می کند و تغییرات آن به مشخصات جریان و شدت و موقعیت میدان مغناطیسی وابسته است. افزایش شدت میدان مغناطیسی عمود بر جریان در یک نقطه در رینولدز ثابت باعث افزایش ناگهانی ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی می شود در صورتی که همین میدان در نقاط مختلف تقسیم شود افزایش کمتری نسبت به یک نقطه مشاهده می شود ولی ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط در حالت دوم بیشتر از حالت اول است.
کلید واژگان: نانوسیال Fe2O3, آب, انتقال حرارت جابجایی, میدان مغناطیسی, مطالعه تجربیIn this experimental study, the forced convection heat transfer of thermally developing Fe2O3/water nanoparticles inside a copper tube under magnetic field created by a number of permanent flat magnets is investigated. Experiments have been carried out under laminar flow regime and uniform heat flux boundary condition and the influence of magnetic field position and intensity. The objectives of this study were to investigate the effect of using Fe2O3/water nanofluid, flow Reynolds number, intensity and magnetic field position on the thermal behavior of the flow. Validation of the test apparatus was performed using distilled water and compared with the theoretical results, which eventually achieved good agreement. The results show that due to the influence of the magnetic field on the Fe2O3/water nanofluid, secondary flow and boundary layer deformation occur, the heat transfer changes and its variation is dependent on the flow profile and intensity and position of the magnetic field. Increasing the intensity of the magnetic field perpendicular to the flow at a single point in the constant Reynolds causes a sudden increase in the local convection heat transfer coefficient but the mean convection heat transfer coefficient in the latter case is higher than in the former case.
Keywords: Fe2O3, water nanofluid, Convection heat transfer, Magnetic Field, Experimental Study -
صرفه جویی در انرژی یکی از چالش های امروز است. در سال های اخیر، نگرانی های روزافزون در مورد تاثیرات زیست محیطی مصرف انرژی و گرم شدن کره زمین اهمیت این موضوع را دو چندان کرده است. در این میان، مصرف انرژی در بخش ساختمان به حدی بالاست که صرفه جویی هر چند ناچیز در این بخش، تآثیر قابل توجهی بر میزان بهره برداری از منابع تجدید ناپذیر خواهد داشت. اندازه گیری میزان دقیق ضریب هدایت حرارتی نقش مهمی درتعیین محاسبات بار سرمایشی و گرمایشی ساختمان ها با توجه به اقلیم های مختلف دارد. با توجه به گستردگی پارامترهای دخیل در مصرف انرژی، بدون در نظر گرفتن ابزارهای شبیه سازی نمی توان تصمیم گیری درستی در ارتباط با طراحی اجزاء ساختمان داشت. در این تحقیق، میزان مصرف انرژی سالیانه یک ساختمان اداری واقع در اقلیم شهر یزد با استفاده از ضریب هدایت حرارتی ارایه شده در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان، تکنولوژی ترموالکتریک و کاتالوگ های کارخانه توسط نرم افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی و مقایسه شده است.کلید واژگان: ضریب هدایت حرارتی, بار سرمایشی و گرمایشی, تکنولوژی ترموالکتریک, مبحث 19 مقررات ملی ساختمانEnergy saving is one of the challenges of today. In recent years, growing concerns about the environmental impacts of energy consumption and global warming has doubled the importance of this issue. Meanwhile energy consumption in construction sector is so high that saving even as little as possible in this section will have significant effect on efficiency rate of no renewable sources. Accurate measurement of thermal conductivity has an important role in determining the calculations of cooling and heating loads of buildings according to different climates. Considering multiple relevant parameters in energy consumption with no application of simulating tools cannot permit reasonable decisions on designing building parts. In this research, the annual energy consumption of an office building located in the climate of Yazd city has been simulated and compared by Design Builder.Keywords: Thermal conductivity coefficient, Cooling, heating load, thermoelectric technology, Section 19 of the National Building Regulations
-
زمینه و هدف
کاهش منابع انرژی فسیلی، اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از مصرف زیاد انرژی و افزایش سهم مصرف انرژی در بخش ساختمان، ضرورت توجه به مصرف انرژی ساختمان در کشور را بیشتر کرده است. تدوین معیار مصرف انرژی ساختمان در کشور از جمله اقدامات مهم در این راستا می باشد. این مطالعه با هدف تعیین تاثیر راهکارهای مختلف کاهش مصرف انرژی در رده بندی انرژی ساختمان اداری به عنوان مطالعه موردی به وسیله نرم افزار دیزاین بیلدر انجام گرفته است.
روش بررسیدر این تحقیق، انرژی کل مصرفی یک ساختمان با کاربری اداری در اقلیم سمنان توسط نرم افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی و نتایج حاصل از نرم افزار، با مصرف انرژی واقعی ساختمان در سال 1395 که از قبوض انرژی(برق و گاز) ساختمان نمونه به دست آمده است، اعتبار سنجی شد. سپس با استفاده از معیار مصرف انرژی ساختمان، راهکارهای مختلف جهت بهینه سازی مصرف انرژی، شبیه سازی و با حالت موجود مقایسه گردید.
یافته ها:
با استفاده از نرم افزار شبیه سازی انرژی، راهکارهای به کارگیری سایبان افقی خارجی و حذف سایبان داخلی، جایگزینی پنجره با شیشه های دوجداره کم گسیل به جای تک جداره و نصب یک ورق عایق حرارتی در جدار خارجی ساختمان بررسی شد که به ترتیب 2/15، 4/18 و 2/8 درصد کاهش مصرف انرژی را نسبت به حالت معمولی به همراه داشته است. سپس شدت مصرف انرژی ساختمان برای هر یک از راهکارهای پیشنهادی، محاسبه شد و رده بندی انرژی ساختمان برای هر کدام تعیین گردید.
بحث و نتیجه گیری:
نتایج نشان داد که جایگزینی سایبان خارجی به جای سایبان داخلی کمترین مقدار صرفه جویی انرژی دارد و تاثیری در تغییر رده بندی انرژی ندارد. به کارگیری ترکیبی از پنجره دوجداره به جای تک جداره و عایق حرارتی در جدار خارجی ساختمان ضمن ارتقا در رده بندی انرژی، بهترین حالت پیشنهادی بوده است. در نهایت نتایج این مطالعه نشان داد در صورت شبیه سازی دقیق ساختمان های موجود و سپس اعتبار سنجی، می توان تاثیر راهکارهای مختلف را در تغییر رده مصرف و کاهش انرژی به صورت صحیح و قابل اعتماد پیش بینی کرد.
کلید واژگان: رده بندی انرژی, ساختمان اداری, شبیه سازی, نرم افزار دیزاین بیلدرBackground and ObjectiveReducing fossil energy resources, the environmental impact of high energy consumption and increasing the energy consumption in the building section, has increased the importance of attention to building energy consumption in the country. Providing the standard of building energy consumption in our country is one of the important activities in this regard. This study aimed to determine the effect of different strategies to reduce energy consumption in the energy classification of office buildings as a case study by Design Builder software.
MethodIn this study, the total energy consumption of of an office building in Semnan climate was simulated by Design Builder software and the results obtained by the software, with the actual energy consumption of the building in 2016, which was obtained from the energy bills (electricity and gas) of the building, were validated. Then, using the energy rating of building, different strategies for reducing energy consumption were simulated and compared with the existing situation.
FindingsUsing energy simulation software, various energy efficiency strategies such as using external horizontal shading and removing internal shading, replacing windows with low-emitting double-glazed windows instead of single-glass windows and installing a thermal insulation in the external wall of the building were investigated that 15.2, 18.4 and 8.2% reduction in energy consumption achived compared to normal case, respectively. Then, the intensity of building energy consumption for each of the proposed strategies were calculated and the energy rating was determined for each.
Discussion and ConclusionThe results showed that the replacement of external shading instead of internal shading had the least amount of savings and had no effect on the change in energy rating and the use of a combination of double glazing instead of single-walled and thermal insulation in the outer wall of the building while upgrading to the classification, the optimal suggested mode. Finally, the results of this study showed that in the case of accurate simulation of existing buildings and then validation the effects of different strategies on energy rating and consumption can be predicted accurately.
Keywords: Energy rating, office building, Simulation, Design builder software -
بحران کمبود آب شیرین و کمبود آن در اکثر نقاط جهان سبب گسترش انواع آب شیرین کن ها گردیده است. یکی از نمونه های پرکاربرد آن، آب شیرین کن خورشیدی می باشد. در این مقاله، به بررسی پارامتری تاثیر قرار دادن مانع معمولی و متخلخل در محفظه آب شیرین کن نوع حوضچه ای بر نرخ انتقال حرارت و نرخ آب تولیدی توسط آن پرداخته شده است. وجود مانع در موقعیت های مختلف و با تخلخل های گوناگون در محفظه آب شیرین کن مورد بررسی قرار گرفته شده است. به منظور مدلسازی محفظه آب شیرین کن مورد نظر، ابتدا هندسه سه بعدی آن شبکه بندی شده و سپس توسط نرم افزار فلوینت شبیه سازی گردیده است. براساس نتایج بدست آمده، قرار گرفتن مانع در موقعیت بهینه در محفظه آب شیرین کن، باعث افزایش قابل توجه عدد ناسلت و در نتیجه نرخ انتقال جرم و تولید آب خواهد شد. همچنین، استفاده از مانع متخلخل، باعث کاهش نرخ انتقال حرارت و انتقال جرم نیز خواهد شد. در انتها نیز، تاثیر مانع بر گردابه های درون محفظه آب شیرین کن و تاثیر آنها بر تغییرات دما و نسبت جرمی در نواحی مختلف آن، مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: آب شیرین کن, مطالعه عددی, مانع معمولی, مانع متخلخلDue to the fresh water shortage crisis in all around the world, many types of desalination systems have been developed. One of the most used type of them is solar desalination system. In this paper, a parametric study has been employed for investigation of the effects of mounting a normal and porous fin on the heat transfer and water production rates of solar still desalination. A fin with different porous intensity in different positions has been put in solar desalination. For modelling the mentioned desalination, the desalination geometry has been meshed and the 3D simulation has been performed using ANSYS Fluent software. As the result of simulation, putting fin in optimum position in a solar still desalination leads to considerable increment of Nusselt number which results in increase of mass transfer and fresh water production rates. In addition, employment of porous fin will cause decrease in heat transfer and mass transfer rates. Finally, the effects of adding fin on the vortexes in the desalinator and its impacts on temperature and mass fractions differences in various zones has been also examined.Keywords: desalination, numerical study, Common Fin, Porous fin
-
مجله آب و فاضلاب، پیاپی 124 (بهمن و اسفند 1398)، صص 107 -118یکی از مهم ترین روش های مدیریت مصرف، کاهش آب به حساب نیامده و تلفات آب در سامانه های آب رسانی شهری و روستایی است. عدم دقت کنتورها می تواند در ارزیابی برنامه های کنترل هدررفت و برنامه های حفاظت منابع، تاثیر مستقیمی داشته باشد و منجر به تصمیمات نادرستی شود. در این پژوهش برای شبیه سازی عددی تاثیر نصب مستقیم پمپ بر عملکرد کنتورهای آب خانگی، یک نمونه کنتور توربینی از نوع چند افشانه انتخاب شد. در شبیه سازی فرض شد که مقدار گشتاورهای ترمزی مکانیکی وارد بر پروانه کنتور مانند گشتاور اصطکاک یاتاقان ها و مغناطیس، ناچیز و در حد صفر است. جریان ورودی و خروجی کنتور کاملا توسعه یافته و مدل آشفتگی SST:K-ω انتخاب شد و سرعت چرخش پروانه کنتور در دبی های مختلف به دست آمد. مقایسه نتایج حل عددی با داده های تجربی آزمون های شرکت سازنده، حداکثر خطای 66/9 درصد را نشان داد. بنابراین می توان برای بررسی تاثیر نصب مستقیم پمپ در خروجی کنتور آب بر عملکرد آن، از شبیه سازی عددی استفاده نمود. به عنوان یک نمونه کاربردی، عملکرد کنتور آب در حالت قرار گرفتن پمپ گریز از مرکز به صورت مستقیم بعد از آن، شبیه سازی شد و نتایج آن با حالت بدون پمپ مقایسه شد. رفتار کنتور در حالتی که پمپ در خروجی آن نصب شده بود نسبت به حالت بدون پمپ در دبی های مختلف، متفاوت بود. این تفاوت ناشی از تغییر پروفیل جریان و زاویه برخورد آب با پروانه است. نتایج نشان داد که در شرایط یکسان و در دبی های بیشتر از 536 لیتر بر ساعت، سرعت چرخش پروانه نسبت به حالت بدون پمپ حداکثر 17 درصد کاهش می یابد و در نتیجه کنتور نسبت به حالت بدون پمپ، دارای خطای منفی در اندازه گیری و به اصطلاح کم کار می شود، اما در دبی های کمتر از 75 لیتر بر ساعت، سرعت چرخشی پروانه نسبت به حالت بدون پمپ، تقریبا دو برابر افزایش می یابد و به همین ترتیب خطای اندازه گیری کنتور نسبت به حالت بدون پمپ، بیشتر و به اصطلاح پرکار می شود.کلید واژگان: کنتور آب, گشتاور, سرعت چرخشی پروانه, دبیOne of the most important ways to manage consumption is to reduce non-revenue water and losses in urban and rural water supply systems. The inaccuracy of the meters can have direct impact on the evaluation of loss water control programs as well as resource conservation programs thereby leading to incorrect decisions. In this paper, for numerical simulation of the effect of direct pump installation on the performance of domestic water meters, a turbine water meter of multi-jet production type is selected. It is assumed that the values of the mechanical brake torque on the impeller, such as the bearing friction drag torque, and magnetic magnitude is insignificant and can be considered as zero. The input and output flow are the fully developed in the water meter where K-ω-SST turbulent model is selected and the rotational speed of the impeller is collected at different flow rates. Comparing the numerical solution results with the manufacturer's practical experiments data, reveals the maximum error of 9.66%. Thus, the model can be used to evaluate the effect of direct pump installation on the performance of domestic water meters. As a real-world case, the water meter performance when the centrifuge pump is directly inserted into the outlet of the water meter is simulated and the results were compared with the non-pumped state. the behavior of the water meter when the pump is installed at the outlet of the water meter differs from the non-pumped mode in different flow rates. This difference is due to the change in the flow profile and the angle of impact of the water with the impeller. The results indicate that in high flow rates (more than 536 L/h) with the other same conditions, rotational speed of the impeller is less than the non-pumped state with the maximum decrease of 17% and thus the meter has a negative error measurement. However, in low flow rates (less than 75 L/h) the rotational speed of the impeller is increased almost twice more than the non-pumped state causing enlargement in meter's orders of error measurement.Keywords: Water Meter, torque, Rotational Speed of The Impeller, Flow Rate
-
امروزه لوله های حرارتی به عنوان ابررسانا ها می توانند نقش اساسی در انتقال حرارت ایفا کنند که با توجه به نوع کاربرد در اندازه های مختلف طراحی می شوند . لوله گرمایی وسیله ای برای انتقال حرارت با ضریب هدایت گرمایی خیلی بالا می باشد که انرژی گرمایی را به وسیله تبخیر و میعان یک سیال عامل با افت دمای ناچیز منتقل می کند . هنگامی که گرما به ناحیه تبخیر می رسد سیال عامل تبخیر می شود و یک گرادیان فشار در لوله ایجاد می کند . این گرادیان فشار باعث می شود بخار در طول لوله حرکت کند تا به چگالنده برسد در چگالنده بخار میعان شده ، گرمای نهان آن آزاد می شود . سپس سیال عامل توسط نیروی جاذبه در لوله های حرارتی از نوع ترموسیفون به ناحیه تبخیر باز می گردد . در این تحقیق جریان بخار و مایع در داخل لوله گرمایی نوع ترموسیفون مدلسازی شده است . فرض شده که جریان به صورت دایمی و دوبعدی و آرام می باشد و از نیروهای حجمی صرفنظر گردیده است . در این مقاله از روش حجم محدود و الگوریتم ساده استفاده شده است . هندسه این مدل با نرم افزار گمبیت رسم و شبکه بندی شده و سپس محاسبات عددی مورد نظر با بکارگیری یک بسته نرم افزاری کارآمد به نام انسیس فلوینت توسط یارانه انجام و نتایج حاصل با نتایج یک مقاله مقایسه شده و دما در دیواره و مرکز لوله حرارتی در هر سه ناحیه بررسی گردیده است.
کلید واژگان: لوله های حرارتی, ترموسیفون, شبیه سازی عددی, انتقال حرارتThe heat pipe as superconductors can play an essential role in heat transfer According to the application, are designed in different sizes The heat pipe for heat transfer with very high thermal conductivity that heat energy by evaporation and condensation of a working fluid with minimal temperature drop pass When the heat of evaporation area is the working fluid evaporates and creates a pressure gradient in the tube The steam pressure gradient along the tube makes the move to steam condenser condenses in the condenser is, the latent heat is released. The working fluid of the heat pipe by gravity thermosyphon returns to the evaporation zone In this study the vapor and liquid inside the heat pipe is modeled thermosyphon type It is assumed that the flow is permanent and peaceful two-dimensional and volumetric forces have been ignored. In this paper, the finite volume method and SIMPLE algorithm is used. The geometry of the model with the software Gambit drawing grid and numerical calculations to using a software package Efficient called Ansys Fluent by subsidies carried out and the results with the results of a study comparing the temperature of the wall and the heat pipe in all three areas have been analyzed.
Keywords: Heat pipe, thermosyphon, numerical simulation, heat transfer -
در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالهای مس و اکسید آهن بصورت جداگانه بررسی و سپس در شرایط مشابه تاثیر استفاده از نانوسیال هیبریدی مس/اکسیدآهن در رژیم آرام تحت شرایط شار حرارتی ثابت در جداره بصورت تجربی بررسی شده است. آزمایشها در سه کسر حجمی 1، 2 و 4 درصد حجمی و سه عدد رینولدز 600 ، 1200 و 1800 انجام و عدد ناسلت محلی اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد برای نانوسیال در حالت ساده و هیبریدی، با افزایش درصد حجمی نانوذرات و عدد رینولدز جریان، عدد ناسلت محلی افزایش می یابد. بررسی عدد ناسلت محلی برای نانوسیالهای مس، اکسیدآهن و ترکیب آنها نشان می دهد در حالت نانوسیال هیبریدی میزان افزایش عدد ناسلت محلی بیشتر از حالت نانوسیال ساده است. در حالت نانوسیال مس/آب بیشترین افزایش انتقال حرات جابجایی نسبت به آب خالص 8/7 درصد و در حالت نانوسیال هیبریدی 9/11 درصد می باشد. همچنین درصد حجمی نانوسیال هیبریدی در میزان افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی تاثیر زیادی دارد. در حالت استفاده از نانوسیال هیبریدی، در 2 درصد حجمی افزایش بیشتری نسبت به نانوسیال ساده مشاهده می شود.کلید واژگان: انتقال حرارت جابجایی, نانوسیال, نانوسیال هیبریدی, درصدحجمیIn this paper the forced convection of Cu and Fe3O4 and Cu/Fe3O4 hybrid nanofluid in the laminar regime under constant heat flux codition is investigated experimentally. Experiments are carried out in three volume fractions of 1, 2, 4 % and three Re number of 600, 1200 and 1800, and local Nusselt number is measured. The results show that for nanofluid in simple and hybrid mode, with increasing the volume fraction of nanoparticles and Re number, the heat transfer coefficient is increased. results revealed that the heat transfer rate is augmented for both cases of simple and hybrid nanofluids with a rise in the particle volume fractions or the Re number. In addition, the comparison of the experimental data of Cu, Fe3O4 and hybrid nanofluids indicated that the heat transfer enhancement is more remarkable in the case of hybrid nanofluid. In the case of Cu/Water nanofluid, the greatest increase in the heat transfer vs. pure Water is 7.8% and in the hybrid nanofluid 11.9%. Also, the volume fraction of hybrid nanofluids is very effective in increasing the coefficient of heat transfer, so that in a 2% volume state, an increase is observed over other simple nanofluid volumetric fraction.Keywords: convective heat transfer, Nanofluid, hybrid nanofluid, particle volume fraction
-
یکی از چالش های مهم جهان امروز، صرفه جویی درمصرف انرژی می باشد. افزایش روز افزون بهای انرژی از سویی و محدود بودن ذخایر فسیلی و آلودگیهای زیست محیطی ناشی از آن از سویی دیگر، لزوم استفاده ی صحیح از انرژی را بیشتر از گذشته نمایان کرده است. در این میان، مصرف انرژی در بخش ساختمان به حدی بالاست که صرفه جویی هر چند ناچیز در این بخش، تآثیر قابل توجهی بر میزان بهره برداری از منابع تجدید ناپذیر خواهد داشت. با توجه به گستردگی پارامترهای دخیل در مصرف انرژی، بدون در نظر گرفتن ابزارهای شبیه سازی نمی توان تصمیم گیری درستی در ارتباط با طراحی اجزاء ساختمان داشت. در این تحقیق، میزان مصرف انرژی سالیانه یک ساختمان اداری واقع در اقلیم شهر سمنان با استفاده از نرم-افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی شده است.کلید واژگان: شبیه سازی انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداریOne of modern world challenges is saving energy consumption. Multiple increase in energy price on one hand and limitation of fossil fuel as well as its consequent bio environmental pollution on the other hand have shown the necessity of sensible energy application. Meanwhile energy consumption in construction sector is so high that saving even as little as possible in this section will have significant effect on efficiency rate of no renewable sources. Considering multiple relevant parameters in energy consumption with no application of simulating tools cannot permit reasonable decisions on designing building parts. In this research the proportion of annual energy consumption of office building located in Semnan city climate with application of design builder software has been simulated. Accuracy of results from simulation has been validated with recorded numbers at annual electricity and gas bills at the building.Keywords: Energy simulation, Design builder software, Office Building
-
در جهان امروز امنیت ملی اکثر کشورها به دسترسی مطمین انرژی وابسته بوده، بر این اساس کاربرد بهینه از آن مورد توجه بسیاری از دولتمردان و محققین بوده است. گسترش مصرف در بخش خانگی تجاری و اتلاف انرژی در جامعه شهری از دلایل بارز رشد سریع شدت مصرف انرژی در اقتصاد ملی به شمار می رود. بهمین علت لازم است مصرف انرژی در بخش ساختمان مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله پس از شبیه سازی یک ساختمان اداری در شهر گرمسار با نرم افزار دیزاین بیلدر و اعتبار سنجی آن،، تاثیر پارامترهای عایق کاری سقف و دیوار دو جداره در مصرف انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد عایق کاری سقف و استفاده از دیوار دو جداره می تواند تاثیر بسزایی در مصرف انرژی ساختمان داشته باشد.کلید واژگان: مدلسازی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداریIn today's world, the national security of most countries has depended on secure energy access, and therefore the optimum use of it has been the focus of attention of many statesmen and researchers. Expansion of consumption in the household sector and waste of energy in the urban community are among the obvious reasons for the rapid growth of energy consumption in the national economy. For this reason, energy consumption in the building sector needs to be considered. In this paper, after simulating an office building in Garmsar City with Design-Builder Software and validating it, the effect of the roof insulation and double wall parameters on the energy consumption has been investigated. The results show that the roof insulation and the use of a double wall can have a significant impact on building energy consumption.Keywords: Modeling, Optimization of energy, Design builder software, Office Building
-
تحلیل انرژی و اگزرژی چرخه های تبرید جذبی تک اثره و ترکیبی جذبی- اجکتور حاوی محلول آبی لیتیوم بروماید
در این مقاله، انرژی و اگزرژی چرخه های تبرید جذبی تک اثره و ترکیبی جذبی– اجکتور به صورت تحلیلی انجام شده است. پس از تحلیل چرخه ها و ارائه معادلات حاکم و بسط معادلات در نرم افزار EES، به تحلیل انرژی و اگزرژی (از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک) و محاسبه خروجی ها و نتایج حاصله برای چرخه تبرید جذبی تک اثره و چرخه تبرید ترکیبی جذبی اجکتور (اجکتور مابین چگالنده و ژنراتور قرار گرفته است) پرداخته شده است. همچنین تاثیر تغییرات دمای تبخیر کننده و ژنراتور بر میزان بازگشت ناپذیری، ضریب عملکرد، اتلاف اگزرژی و بازده اگزرژی چرخه های مورد اشاره، بررسی گردیده است. ملاحظه شد که برای شرایط یکسان (دمای تبخیر کننده و چگالنده یکسان) ضریب عملکرد چرخه تبرید ترکیبی جذبی– اجکتور نسبت به چرخه تبرید جذبی تک اثره بیشتر از 30 درصد افزایش نشان می دهد اما تفاوت چشمگیری در بازده اگزرژی این دو چرخه نسبت به هم وجود ندارد.
کلید واژگان: چرخه تبرید جذبی تک اثره, چرخه تبرید ترکیبی جذبی اجکتور, انرژی, اگزرژی, ضریب عملکردIn this paper, the energy and exergy of single effect absorption and combined ejector-absorption refrigeration cycles are carried out analytically. Having analyzed the cycles and presented the governing equations with their expansion in EES software, we analyze the energy and exergy (from the viewpoint of the first and second law of thermodynamics) of both single effect absorption and combined ejector-absorption refrigeration cycles (while the ejector is located between the condenser and the generator) and calculate the value of output variables. Furthermore, the effects of evaporator and generator temperature on irreversibility, coefficient of performance, exergy loss and exergy efficiency of the aforementioned cycles have been investigated. We observe that, under identical conditions (i.e. equal temperature of evaporator and condenser), the efficiency of the combined ejector-absorption refrigeration cycle relative to the single effect absorption refrigeration cycle can be increased by more than 30%, but there is not a significant difference in the exergy efficiency of the two cycles.
Keywords: Single-effect Absorption Refrigeration System, Combined Ejector-Absorption, Energy, Exergy, Coefficient of performance -
علت اصلی اتلاف انرژی در بناهای کشور، علاوه بر طراحی نادرست در سبک شهر سازی بکارگیری مصالح نامناسب در اجزای مختلف ساختمان می باشد. در نتیجه می توان با اجرای برخی راهکارهای ساده از اتلاف مقدار قابل توجهی انرژی تجدید ناپذیر جلوگیری کرد. در این تحقیق، ، بهینه سازی مصرف انرژی در یک ساختمان اداری واقع در اقلیم شهرستان سمنان با پیشنهاد جایگزینی پنجره با شیشه های دوجداره کم گسیل در جدار خارجی بجای پنجره تک جداره با وضعیت موجود توسط نرم افزار شبیه ساز دیزاین بیلدر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از صرفه جویی انرژی سالیانه بمیزان 12درصد در بار سرمایشی، 2 درصد در بار گرمایشی و 11 درصد در بار کلی ساختمان نمونه بوده است.کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداری, شیشه دو جدارهThe main cause of the energy dissipation in buildings in the country, in addition to design style of employment in the town of Bad materials in different parts of the building. It can be simple solutions to the implementation of some of the loss of a significant amount of renewable energy. In this study , optimize energy consumption in an administrative building in Semnan province climate in a bid to replace the window glass - with the designated low dispatch in foreign wall instead of single - walled window with the situation by simulator design builder software was investigated. Results of energy - saving by 12 percent annually in the coolant load, 2 percent in heating load and 11 percent of the total sample building in loads.Keywords: Optimization of energy, Design builder software, Office Building, Double glazing
-
سهم بخش ساختمان در مصرف انرژی کشورها قابل توجه است و به همین دلیل، در چند دهه اخیر، در اکثر کشورهای صنعتی، اقدامات اساسی در زمینه اصلاح الگوی مصرف، با استفاده از ابزارهای مختلف ازجمله تدوین مقررات و ضوابط، صورت گرفته است. در این تحقیق با بکار گیری انواع مصالحی که در جداره های ساختمان های شهر گرمسار استفاده می گردد، به تحلیل بار سرمایش و گرمایش ساختمان پرداخته گردید. همچنین مقایسه ضریب انتقال حرارت هر یک از مصالح استفاده شده بر روی دیوارهای خارجی ساختمان مدل سازی شده و ساختمان با مصالح پایه با توجه به شرایط اقلیمی شهر گرمسار مورد ارزیابی قرار می گیرد. درنهایت تاثیر راهکارهای مختلف در بار حرارتی ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: مدلسازی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداریThe contribution of the building sector to the energy consumption of countries is significant, so in the last few decades, in most industrialized countries, basic measures have been taken to reform the consumption model , using various tools including regulations and criteria . In this study, the use of the type of material used in the walls of the city buildings in the Garmsar city building was analyzed. The comparison of the heat transfer coefficient of each material used on the external walls of the building is modeled and the building is evaluated with basic materials according to the climatic conditions of the city. Finally, using new materials in the outer wall and ceiling, building with double wall is a priority in reducing energy consumption.Keywords: Modeling, Optimization of energy, Design builder software, Office Building
-
مناطق گسترده ای از جهان با توجه به ویزگیهای مطلوب و دارای توسعه با کمبود آب شیرین مواجه هستند در حال حاظر در مناطق خشکی که در مقیاس بزرگ توسعه اتفاق افتاده است مانند بخشهایی از شمال آفریقا و خاورمیانه، برای تولید آب شیرین بوسیله آب شیرین کن ها به انرژی زیادی نیاز دارند مطالعات و تحقیقات زیادی جهت توسعه آب شیرین کن های خورشیدی توسط انرژی خورشیدی در حال انجام می باشد. با هدف شناسایی چالش های فنی کلیدی و فرصت های بالقوه انرژی خورشیدی، انواع فن آوری ها برای دریافت بهینه انرژی خورشیدی و همچنین فن آوری های مختلف برای سیستم آب شیرین کن خورشیدی شامل تکنینک های پیشرفته برای احیای انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. بنابر این نتیجه می گیریم که توسعه سیستم های آب شیرین کن خورشیدی مقرون به صرفه و با انرژی کارآمد در آینده نزدیک ممکن است زمینه ای برای تامین آب مناطق کویری جهان شود. در این تحقیق اثر خنک کننده آبی با دو حالت: آب شیرین کن ساده (غیر فعال) و آب شیرین کن با نصب خنک کننده آبی (فعال) ازلحاظ آزمایش میزان تولید روزانه موردبررسی و مقایسه قرار گرفته است. آزمایش در ماه آگوست (مرداد) در مختصات جغرافیایی (′ 22°, E: 53′ 34°N:35) انجام گرفت و بر اساس نتایج به دست آمده مشاهده می شود بیشینه نرخ تولید آب شیرین غیر فعال به (kg/m2) 0.26 در ساعت رسید. همچنین میزان راندمان روزانه حالت غیر فعال از (kg/m2.day) 1.035 به روزانه (kg/m2) 1.530 در حالت فعال رسید.
کلید واژگان: آب شیرین کن خورشیدی, خنک کننده آبی, آب شیرینDue to the favorable properties of wide regions of the world and has developed a shortage of fresh water in dry areas that already face large-scale development has occurred Such as parts of North Africa and the Middle East, to produce fresh water by desalination to need a lot of energy and a lot of research studies for the development of solar desalination is being done by solar energy With the aim of identifying key technical challenges and potential opportunities for solar energy, A variety of technologies for the optimum amount of solar energy as well as various technologies for solar desalination system includes advanced technique for restoring energy is studied we conclude that the development of solar desalination system for cost-effective and energy-efficient in the near future may be grounds for water supply desert regions of the world. The effects of water cooling with two modes: simple desalination (passive) by installing cooling and desalination of water (active) examined and compared in terms of daily production has been tested. Tests in August (August) in geographical coordinates (N:35°34′,E:53°22′) carried on the basis of the results observed maximum production rate freshwater disabled 0.26 (kg / m2) per hour. Moreover, the daily output disable mode of 1.035 (kg / m2.day) daily 1.530 (kg / m2) reached in active mode.
Keywords: Solar desalination, water cooling, fresh water -
تامین آب سالم و شیرین یکی از مسایل اساسی در مناطق مختلف جهان بخصوص در مناطق خشک و دورافتاده به شمار می رود. روش های مختلفی برای شیرین سازی آب های شور وجود دارند که از میان آن ها دستگاه های تقطیر خورشیدی می توانند راه حل مناسبی برای مناطق کم جمعیت که از شدت تابش خورشیدی کافی برخوردار هستند باشند. در این تحقیق تلاش شده است تا ضمن بیان ضرورت تامین آب آشامیدنی سالم، اصول و مبانی عملکرد دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از منابع در دسترس موردبررسی قرارمی گیرد. در تحقیق حاضر اثر خنک کننده آبی با دو حالت: آب شیرین کن با هیت پایپ و منیفولد (نیمه فعال) و آب شیرین کن با خنک کننده آبی ولوله های گرمایی و منیفولد (حالت فعال) ازلحاظ آزمایش میزان تولید روزانه موردبررسی و مقایسه قرار گرفت. آزمایش در ماه اوت (شهریور) در مختصات جغرافیایی (′ 22°, E: 53′ 34°N:35) انجام گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده مشاهده می شود بیشینه نرخ تولید آب شیرین در حالت فعال به (kg/m2) 0.43 در ساعت رسید. همچنین میزان راندمان روزانه حالت نیمه فعال از 1.87(kg/m2.day) به روزانه (kg/m2) 2.085 در حالت فعال رسید.
کلید واژگان: آب شیرین کن خورشیدی, خنک کننده آبی, لوله گرمایی, منیفولدHealthy and fresh water supply is one of the fundamental issues in different regions of the world, particularly in remote areas is dry. There are several methods for desalination of brackish waters, of which solar distillation devices can be the perfect solution for sparsely populated areas that are of sufficient intensity solar radiation. In this study, we have tried to express the necessity of providing safe drinking water, the fundamentals of performance of solar desalination dealt with the resources available. In the present study the effect of water cooling with two modes: Desalination with heat pipe and manifold (semi-active) and desalination to cooling water and heat Vlvlhhay manifold (active mode) are tested daily production was investigated. Tests in August (September) in geographical coordinates(N:35°34′,E:53°22′)is conducted. Based on the results observed The maximum rate of production of fresh water in active mode 0.43(kg / m2) per hour. As well as the daily yield semi-active mode from 1.87 (kg / m2.day) daily 2.085(kg / m2) reached in active mode.
Keywords: Solar desalination, water cooling, Heat pipe, manifold -
در این مطالعه، رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی یک فروسیال (آب بعلاوه 2% اکسید آهن) در یک کانال دو بعدی افقی و در حضور میدان های مغناطیسی مختلف، به صورت عددی با استفاده از مدل تک فازی و روش حجم محدود مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن اصول مگنتو هیدرودینامیک، تاثیر اضافه کردن نانو ذرات مغناطیسی به سیال حامل به طور جداگانه بررسی شده و سپس تاثیر میدان های مختلف مغناطیسی غیر یکنواخت بر روی فروسیال بررسی میشود. دیواره های کانال مورد بررسی در دمای ثابت 290کلوین قرار داشته و سیال با دمای 340 کلوین و رینولدز 2000 وارد کانال میشود. سیال مورد نظرتوسط 4 دو قطبی مغناطیسی که در فواصل مساوی در طول کانال قرار دارند که سیال را تحت میدان مغناطیسی با قدرت های 1/0، 15/0، 2/0، 25/0 قرار میدهند و تاثیرات این میدان بر روی مویلفه های سرعت، فشار، نرخ انتقال حرارت و عدد ناسلت نشان دهنده تاثیر ناچیز نیروی لورنتز بر بهبود انتقال حرارت در محل اعمال میدان را نشان میدهد و قابل صرف نظر کردن است.کلید واژگان: فروسیال, مگنتو هیدرودینامیک, انتقال حرارت جابجایی, کانالIn this numerical case study, thermal and hydrodynamic behavior of Ferro fluid (water + %2 Fe2O3) in two dimension channel in present of magnetic field has been study by single phase model and finite volume method. Magneto hydrodynamic effect and then impact of adding magnetic Nano and effect of non-uniform magnetic field on fluid has been study. channel’s wall are on constant temperature of 290 kelvin and main fluid inter the channel in 340 K. four magnetic dipole place along channel and the placed the fluid under magnetic field strength of 0.1,0.15,0.2,0.25 .impact of these magnetic field on velocity, pressure, heat transfer rate and Nusselt number studied and it showed very little impact heat transfer enhancement under magnetic field and can be negligible.Keywords: Ferrofluid, Magneto hydrodynamic, Convection Heat Transfer, Channel
-
با توجه به محدود بودن منابع آب شیرین موجود و کاهش روزافزون این منابع، در سال های گذشته توجه بسیار زیادی به استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی جهت شیرین سازی آب های موجود شده است. در این مقاله یک آب شیرین کن با استفاده از کلکتور، لوله های حرارتی، هییت رییسه خورشیدی و هواکش طبیعی طراحی و ساخته شده است. برای افزایش بازده آب شیرین کن راه کارهای مختلفی مورداستفاده قرارگرفته است مانند پیش گرم کردن آب در کلکتور توسط لوله های حرارتی و چرخش آب توسط پمپ و همچنین استفاده از هواکش طبیعی جهت کاهش فشار سطح سیال برای پایین آوردن دمای تبخیر آب و همچنین استفاده از خنک کننده آب در مسیر هواکش طبیعی برای تقطیر بخارات موجود در این مسیر. پس از طراحی و ساخت این دستگاه کلیه داده ها در شرایط آب و هوایی سمنان ثبت گردید و در پایان عملکرد دستگاه در حالات مختلف مورد مقایسه قرار گرفت.کلید واژگان: آب شیرین کن خورشیدی, لوله حرارتی, خنک کننده آبی, هواکش طبیعیDue to the limited fresh water sources and reduce the increasing these resource In recent years a lot of attention to the use of solar desalination for water desalination is available In this paper, a desalination using collector, heat pipe, solar panels and natural ventilation design and built. To increase the efficiency of desalination has used various means Such as pre-heat the water in the collector by heat pipes and water circulation pump and the use of natural ventilation to reduce the pressure of the fluid level To lower the temperature of the water evaporates As well as the use of natural ventilation for cooling water in the steam distillation available on this route After designing and constructing this system, all data were recorded on weather conditions of Semnan And at the end performance of the device in different scenarios were compared.Keywords: Solar still, Heat pipe, water cooling, Natural Ventilation
-
مطالعه روی نوع جریان، جهت طراحی و بهبود سیستم های مکانیک سیالات لازم می باشد. که در این میان ابزار های جدید اندازه گیری سرعت ، نظیر جریان سنج سیم داغ ، دستگاه بادسنج لیزری و سرعت سنجی تصویر ذرات کاربرد بیشتری دارند. در این مطالعه سعی شده به تیوری عملکرد ،کاربردها ، مزایا ، معایب و... این سه روش پرداخته شود. با توجه به بررسی های انجام شده مشخص شده روش جریان سنج سیم داغ بیشتر در جاهایی مناسب است که گرمای کمتر و صحت پایین تری مد نظر است، همچنین در جاهایی که تحرک کمتری وجود دارد(بعلت گرفتن عکس های متوالی) و هزینه راه اندازی کمتری مد نظر است بهترین روش، سرعت سنجی تصویر ذرات می باشد ، در جاهای حساس و دقیق و همچنین در سیالات و گازهایی که سرعت بالا تری دارند بهترین روش ارزیابی سرعت می تواند روش بادسنج لیزری باشد.
کلید واژگان: بادسنجی دوپلر لیزری, بادسنجی سیم داغ, سرعت سنجی تصویر ذرات, اندازه گیری سرعت, نور لیزرStudy on the type of flow, to design and improve the mechanical systems necessary fluids. May in the new speed measurement tools, such as hot wire flowmeter Hot wire Anemometry, laser dog vane ( Laser Doppler Anemometry ) and the image of the particle image velocimetry poll particles more application of this study was trying to operating theory, applications, benefits and drawbacks. The three methods paid attention to the study conducted HWA method in places where it is appropriate to less heat and lower accuracy is concerned, as well as in places where there is less mobility (due to take pictures of successive) and cost less launch is considered the best method, PIV method is sensitive places and accurate and also of fluids and gases that have a high speed, the best way to assess could LDA that maintain speed.
Keywords: Laser Doppler Anemometery, hot wire, the poll image velocimetry, measurement of the particles, laser light -
در این مقاله، شاخص های شدت مصرف انرژی سالیانه 13 مجتمع مسکونی با ویژگی های متفاوت مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. این ویژگی ها شامل نوع نما، سیستم گرمایشی و سرمایشی، نوع پنجره ها و مجزا یا مشترک بودن کنتورهای گاز واحدهای موجود در مجتمع ها می باشند. ضمن معرفی مجتمع های انتخاب شده، مشخصات پوسته آن ها، سیستم گرمایشی و سرمایشی و همچنین حامل های انرژی مورد استفاده در آن ها مورد بررسی و سپس به تحلیل جریان انرژی در مجتمع ها پرداخته شده است. در ابتدا روش محاسبه شاخص شدت مصرف انرژی ارائه شده است. سپس شاخص های شدت مصرف انرژی ساختمان ها محاسبه و ساختمان های با ویژگی های متفاوت از نظر شاخص شدت مصرف انرژی مقایسه شده اند. مقایسه شاخص های شدت مصرف انرژی نشان می دهد که استفاده از مصالح نوین انرژی مانند نمای متال برد (ساندویچ پانل دکوراتیو) بجای آجرنما، پنجره UPVC بجای پنجره فلزی، شیشه دوجداره بجای تک جداره و همچنین استفاده از سیستم های گرمایشی نیمه متمرکز بجای بخاری و آبگرمکن و یا موتورخانه شدت مصرف انرژی در ساختمان را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین استفاده از کنتور گاز مجزا بجای کنتور گاز مشترک، با تاثیرگذاری بر رفتار ساکنین ساختمان و ایجاد انگیزه مالی برای کاهش مصرف انرژی باعث صرفه جویی در مصرف گاز طبیعی و کاهش شاخص شدت مصرف انرژی ساختمان می گردد.کلید واژگان: ساختمان, صرفه جویی انرژی, مصالح, پنجره, کنتور گازIn this article, indicators of annual energy intensity 13 residential complexes with different characteristics were evaluated and compared. These features include the type of facade, heating and cooling systems, windows, and separate or shared type gas meters are units available in the complex. Introducing selected complexes, specifications hull, heating and cooling systems as well as the energy used in the study and analysis of energy flows in the complex have been discussed. The data processing methodology for calculating the energy consumption rate index have been studied conglomerate. The indices are calculated energy intensity of buildings and structures with different properties in terms of energy intensity compared. Compare energy intensity indicators show that the use of new energy Mtalh like metal siding board (decorative panels) instead facade, windows UPVC windows instead of metal, instead of single-wall and double glass instead of heaters and boilers as well as the use of semi-centralized heating systems or room in the building's energy intensity has considerably decreased. Also, instead of using a separate gas meter gas meter joint, by influencing the behavior of the occupants of the building and create a financial incentive to reduce energy use saves natural gas consumption and decreasing energy intensity building.Keywords: Building, energy saving, materials, windows, gas meters
- 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.