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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "parametric study" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «parametric study» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • کورش جواهرده*، شادی صفری ثابت
    در این تحقیق دو ساختار مختلف از سیستم ترکیبی سیکل برایتون فوق بحرانی کربن دی اکسید با بازیاب به همراه سیکل رانکین آلی و همچنین، سیستم ترکیبی سیکل برایتون فوق بحرانی کربن دی اکسید بازتراکم به همراه سیکل رانکین آلی با کلکتور هلیوستات از دیدگاه انرژی، اگزرژی و اگزرژی اقتصادی شبیه سازی و مقایسه شده است. سیال آلی 123R به دلیل خواص ترموفیزیکی و زیست محیطی مناسب در سیکل آلی استفاده شده است. انرژی خورشید به عنوان محرک سیکل برایتون کربن دی اکسید مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با تغییر پارامتر های تاثیرگذار مانند نسبت فشار کمپرسور و دمای ورودی توربین، در تمام بازده مورد بررسی کار خروجی سیستم با بازیاب بیشتر بوده است، اما در نسبت فشارهای پایین درکمپرسور، بازده اگزرژی سیستم بازتراکم بیشتر است. همچنین علی رغم بیشتر بودن نرخ هزینه کلی سیستم با بازیاب، این سیستم، هزینه تولید الکتریسیته کمتری را ایجاد می کند. سایر نتایج شبیه سازی نشان می دهد بیشترین مقدار تخریب اگزرژی در کلکتور خورشیدی با مقدار kW 9726 اتفاق می افتد و کلکتور خورشیدی با داشتن بیشترین نرخ هزینه با مقدار 3485 دلار برساعت، باید بیشتر از سایر اجزا از نظر اگزرژی اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد. در انتها تحلیل پارامتری به منظور بررسی تاثیرات تغییر نسبت فشار کمپرسور، دمای ورودی توربین کربن دی اکسید و فشار پایینی سیکل کربن دی اکسید، روی عملکرد سیستم، از دیدگاه انرژی، اگزرژی و اگزرژی اقتصادی انجام شده است.
    کلید واژگان: سیکل فوق بحرانی کربن دی اکسید با بازیاب, سیکل فوق بحرانی کربن دی اکسید بازتراکم, سیکل رانکین آلی, اگزرژی, اقتصادی
    Kourosh Javaherdeh *, Shadi Safari Sabet
    In this research, two different structures of the combined system of supercritical Brayton cycle of carbon dioxide with regenerator along with organic Rankine cycle and also the combined system of supercritical Brayton cycle recondensation with organic Rankine cycle with heliostat collector from the point of view of energy and economic-exergy simulated and compared. R123 fluid has been used in organic cycle due to its suitable thermophysical and environmental properties. The results indicate that with the change of the influencing parameters such as the compressor pressure ratio and the turbine inlet temperature, the work output of the system with the regenerator has been higher in all the examined efficiencies, but the exergy efficiency of the recompression system is higher in the ratio of low pressures in the compressor. Also, despite the higher overall cost rate of the system with the regenerator, this system creates a lower electricity production cost. Other simulation results indicate that the highest amount of exergy destruction occurs in the solar collector that is about 9726 kW. And the solar collector, having the highest cost rate, should be examined more than other components from an exergy-economic point of view. Finally, a parametric analysis has been done the effects of the change in compressor pressure ratio with 3485$/h, turbine inlet temperature, and low pressure, on the performance of the system, from the perspective of energy and exergy-economics.
    Keywords: Supercritical CO2 Cycle, Organic Rankin Cycle, Heliostat Collector, Exergoeconomic, Parametric Study
  • Mohammad Sedighi, Ahmadreza Ayoobi *, Mohammad Farmani
    Combined Heat and Power (CHP) systems have attracted substantial interest in the past decades as they offer higher thermal efficiency than single power generation systems. Various parameters affect the performance of a cogeneration system, including environmental and operating conditions of gas turbine and Heat Recovery Steam Generator (HRSG) system. In this study, the effects of 15 substantial parameters on the performance of a CHP system are investigated using Thermoflow software. The most influential parameters are identified by performing a comprehensive parametric study and sensitivity analysis. The results indicate that only 3 parameters, including the percentage of gas turbine load, ambient temperature, and ambient pressure, affect the gross output power, i.e., increasing ambient temperature from -20 to 50 oC leads to an 8% increase in efficiency of the CHP system. In contrast, moving from the highest elevation in Iran to a beach can result in a 20% reduction in the output power of the cogeneration system. This is while 8 parameters significantly affect the efficiency of the cogeneration system. For instance, changing gas turbine load from 100% to 25% leads to a 25% reduction in the efficiency of the cogeneration system. Furthermore, the correlations between important input and output parameters are presented, which can be easily used for different environmental and working conditions of cogeneration systems and are, in fact, a roadmap for the feasibility of using this type of system in various regions and working conditions.
    Keywords: CHP, Cogeneration, Parametric Study, Sensitivity Analysis, Output Power, Efficiency
  • Sif Eddine Belalia *, Mohamed Serier, Raheem Al-Sabur
    Friction Stir Welding (FSW) has revolutionized modern manufacturing with its advantages, such as minimal heat-affected zones and improved material properties. Accurate torque prediction in FSW is crucial for weld quality, process efficiency, and energy conservation. Many researchers achieved models for torque based on experimental research, yet the models were limited to a specific type of material. In recent years, the use of machine learning techniques has increased in industry in general and in welding in particular. In this study, a machine learning model was prepared based on artificial neural networks, and Shapley-Additive Explanations were used to predict the rotational torque from 287 experiments that had been conducted in several previous studies. The achieved model has remarkable predictive performance, with an R-squared of 99.53% and low errors (MAE, MAPE, and RMSE). Moreover, a machine learning polynomial regression was examined for comparisons. A parametric importance analysis revealed that rotational speed, plate thickness, and tilt angle significantly affect torque predictions, while the rest of the variables had minimal importance.
    Keywords: Friction stir welding, torque prediction, Artificial Neural Network, Parametric Study
  • سعید خادمی، مجید بازارگان*
    آرایه جت های برخوردی قادر به افزایش انتقال حرارت در سراسر سطح برخورد هستند. یکی از چالش های اساسی در این روش، دشواری تامین توزیع یکنواخت گرما روی صفحه هدف است. پژوهش عددی کنونی، تاثیر خصوصیات صفحه متخلخل در بستر کانال جریان را بر یکنواختی توزیع گرما روی سطح برخورد جت ها بررسی می کند. پارامترهای مورد مطالعه شامل تخلخل، نفوذپذیری و ضخامت لایه متخلخل است. ضریب ارزیابی عملکرد برای در نظر گرفتن همزمان مقدار انتقال حرارت و میزان یکنواختی توزیع آن روی صفحه ی هدف پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهند در میان انواع سناریوهای مطالعه شده، پایین ترین ضریب عملکرد کلی انتقال حرارت برابر 0/1370 و مربوط به موردی است که لایه متخلخل به طور کامل بستر کانال را پوشش داده و ضرایب نفوذپذیری و تخلخل هر دو در کمترین مقدار خود به ترتیب 12-10×1/76=k و 2/0=ԑ هستند. با این حال هنگامی که ضخامت لایه متخلخل نیمی از عمق کانال را در بر می گیرد و ضرایب تخلخل و نفوذپذیری محیط متخلخل به ترتیب در بالاترین (8/0=ԑ) و پایین ترین (12-10×1/76=k) مقادیر خود هستند، بهترین عملکرد کلی انتقال گرما معادل با مقدار 23/45 فراهم می شود. این پژوهش نشان می دهد به کارگیری چیدمان مختلف برای محیط متخلخل می تواند روشی موثر برای تامین توزیع یکنواخت تر گرما با حفظ نرخ انتقال حرارت بالا در جریان جت های برخوردی چندگانه باشد.
    کلید واژگان: آرایه جت برخوردی, ضریب عملکرد انتقال حرارت, یکنواختی انتقال حرارت, محیط متخلخل, بررسی پارامتری
    Saeed Khademi, Majid Bazargan *
    The impinging jet array is capable of enhancing heat transfer rates over the impinging surface. A sever challenge of such cooling method is that it does not transfer the heat across the target plate as uniformly as required in many applications. The main objective of the current numerical research is to study the effects of covering the impingement surface by a porous layer in order to increase the heat uniformity throughout the surface without losing the advantage of high heat transfer rates in a multiple impinging jet flow. The porosity, permeability and thickness of the porous layer are considered. The standard deviation of local Nusselt numbers compared to the average value is used as a measure to evaluate the uniformity of heat transfer along the plate. A performance evaluation factor is proposed to simultaneously account for uniformity as well as total rate of heat transfer. The results show that lowest evaluation factor of 0.137 is obtained once the flow channel is fully covered by the porous medium and the permeability and porosity are at their lowest values of k=1.76*10-12 and ԑ=0.2, respectively. The highest heat transfer performance is obtained for the case when the channel is half filled with the porous layer and the coefficient of permeability and porosity are at their lowest (k=1.76*10-12) and highest (ԑ=0.8) levels, respectively.
    Keywords: multiple impinging jet, heat transfer performance coefficient, heat transfer uniformity, Porous Media, Parametric Study
  • شهرام خداپرست، وحید زارع، فرزاد محمدخانی*

    در این مقاله یک سیستم نوین مایع سازی هیدروژن بر پایه انرژی زمین گرمایی پیشنهاد می شود که در آن ابتدا نیتروژن به مایع تبدیل شده و سپس برای کاهش دمای گاز هیدروژن، در چرخه مایع سازی هیدروژن (کلاود) مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم شامل چهار زیر سیستم از جمله چرخه رانکین آلی، چیلر جذبی آب و آمونیاک و دو چرخه کلاود جهت مایع سازی نیتروژن و هیدروژن می باشد. منبع انرژی ورودی به سیستم سیال زمین گرمایی با دمای 200 و دبی جرمی kg/s 100 در نظر گرفته شده است. سیستم پیشنهادی از نظر ترمودینامیکی و اقتصادی مورد تحلیل قرار می گیرد. سپس با مطالعه پارامتری سیستم پیشنهادی، تاثیر فشار خروجی کمپرسور، دمای ورودی انرژی زمین گرمایی، دمای تبخیر کننده و دمای ژنراتور بر روی بازده اگزرژی، هزینه تولید هیدروژن مایع و نسبت مایع سازی هیدروژن بررسی می شود. همچنین افزایش فشار خروجی کمپرسور باعث افزایش توان مصرفی سیستم نیز می شود. همچنین در دمای سیال زمین گرمایی  K430  بازده اگزرژی سیستم 69% محاسبه شده است. علاوه بر این نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی نشان می دهد که هزینه تولیدkg/s  629/6  هیدروژن مایع برابر $/kg 39/1 ($/GJ 79/7) می باشد.

    کلید واژگان: چرخه کلاود, مایع سازی, انرژی زمین گرمایی, اگزرژی, تحلیل اقتصادی, مطالعه پارامتری
    Sh. Khodaparast, V. Zare, F. Mohammadkhani *

    In this paper, a new system is proposed for the hydrogen liquefaction based on geothermal energy, in which, the nitrogen is first converted to liquid, and then, is used as to temperature decrease the gas hydrogen, in the hydrogen liquefaction cycle. This system includes four sub-systems; an Organic Rankine Cycle (ORC), an ammonia-water absorption chiller, and two Claude cycles for hydrogen and nitrogen liquefaction. The geothermal fluid at a temperature of 200 ℃ and a mass flow rate of 100 kg/s is considered as the energy source of the system. The proposed system is assessed from the thermodynamics and economic viewpoints. Then, the effects of the compressor outlet pressure, the geothermal fluid inlet temperature, the evaporator temperature, and the generator temperature on the exergy efficiency, the cost of the produced liquid hydrogen, and the hydrogen liquefaction ratio are investigated through a parametric study. Also, increasing the compressor outlet pressure increases the power consumption of the system. Also, at the geothermal fluid temperature of 430 K, the exergy efficiency of the system is determined as 69%. Moreover, the results of the economic analysis show that the production cost of 6.629 (kg/s) liquid hydrogen will be 1.39 $/kg (7.79 $/GJ).

    Keywords: Claude cycle, liquefaction, geothermal energy, exergy, economic analysis, parametric study
  • Sarallah Abbasi *, Mohammadamin Daraei
    In this research, the thermodynamic analysis of a three-spool mixed-flow turbofan engine has been studied by examining parameters such as flight altitude, flight Mach number, fan pressure ratio, high and Intermediate-pressure compressor pressure ratios, bypass ratio and burner exit temperature. First, the effect of these parameters on the thrust, thrust specific fuel consumption (TSFC) and engine efficiency was investigated and then in the exergy analysis, it was found that the lowest exergy efficiency with a value of 85.45% belongs to the combustion chamber; Therefore, a parametric study was conducted to improve the performance and exergy efficiency of the burner; For example, in the case of bypass ratio of 2.2 and fan pressure ratio of 2, the exergy efficiency of the burner is increased by 12.23% compared to the base case. In addition, the results of sensitivity analysis show that the burner exit temperature and the HPC pressure ratio with 21.81 and 2.2%, respectively, have the most and the least effect on the engine net thrust; Also, the burner exit temperature and the flight altitude with 4.57% and 0.11%, respectively, have the most and the least effect on the TSFC.
    Keywords: Turbofan, Energy, Exergy Analysis, Parametric study, Burner Exergy Efficiency
  • محمد سیفی، محمد کریمی پور، نیما حسن زاده نمین، سید عبدالکریم پیمبرپور، امیرفرهاد نجفی*

    در سالیان اخیر محدودیت منابع تجدیدناپذیر انرژی و همچنین آلودگی ناشی از استفاده بی رویه آن، موجب بهره برداری از سایر منابع پاک و تجدیدپذیر از جمله پتاسیل های آبی گردیده است. گستردگی خطوط انتقال آب و همچنین فشار مضاعف موجود در آن ها به عنوان یک ظرفیت مناسب برای تولید توان الکتریکی با نصب توربین های درون لوله ای؛ می تواند از جذابیت خوبی برخوردار باشد. در این تحقیق به طراحی، شبیه سازی و بهبود عملکرد توانی این یک نوع خاص از توربین ها (برآیی) پرداخته می شود. در شبیه سازی عددی به وسیله نرم افزار تجاری ANSYS-Fluent، از حلگر سه بعدی جریان های تراکم ناپذیر و ناپایا در کنار مدل تلاطم مناسب استفاده شده است. پس از معرفی پارامترهای موثر بر عملکرد توربین، شبیه سازی عددی توربین درون لوله با شرایط هندسی و سرعت های دورانی متفاوت صورت پذیرفت. با شبیه سازی عددی هندسه های مختلف توربین و بهبود توان تولید شده توسط آن به روش سعی و خطا، نهایتا هندسه ای که در شبیه سازی های عددی دارای بهترین عملکرد بوده است، به منظور راستی آزمایی به صورت تجربی نیز مورد آزمایش قرار می گیرد.

    کلید واژگان: توربین محور عمودی, توربین برآیی, توربین درون لوله, شبیه سازی عددی, مطالعه آزمایشگاهی, مطالعه پارامتری
    M. Seifi, M. Karimipour, N. Hasanzadeh, S. A. Payambarpour, A. F. Najafi*

    In recent years, the limitations of the non-renewable energy sources and the rising pollution of their overuse have led the attention to renewable and clean energy sources such as the potential energy in water resources. Because of vastly used water transportation pipelines and the existing extra pressure in these pipes, it has a high potential for generating electrical power using the in-pipe turbines. In this research, the designing, simulation, and power optimization of a particular kind of these turbines (lift type) are studied. The numerical simulation is performed by Ansys Fluent commercial package software using a 3D solver for unsteady and incompressible flow in conjunction with a proper turbulence model. After introducing the turbine's effective design parameters, the simulation of the in-pipe turbine with different geometry conditions and rotational speeds is performed and discussed. Then it is tried to enhance the generated power of the turbine using trial and error by changing the geometry conditions of the rotor. Lastly, by numerical simulation of different geometries and improving the generated power, the best turbine geometry is tested for experimental validation.

    Keywords: Vertical axis turbine, Lift based turbine, In-pipe turbine, Numerical simulation, Experimental study, Parametric Study
  • S. Asgarnejad, R. Kouhikamali *, M. Hassani
    Primary nozzle is one of the most important factors which has a large influence on the performance of thermo-compressors. Most of studies carried out until now, have been performed on single-nozzle thermo-compressors. In this paper, an actual industrial thermo-compressor is considered and the purpose is to study the effect of increasing primary nozzle number on the performance of this thermo-compressor. For this purpose, a triple-nozzle thermo-compressor is simulated numerically and its performance is compared with single-nozzle thermo-compressor. Ideal gas thermodynamic properties are considered to simulate the compressible flow within the thermo-compressor and numerical result is validated using the experimental result. In addition, the effects of variation in mixing chamber convergence angle and position of nozzles at the radial direction in triple-nozzle thermo-compressor are investigated. The numerical results show that at the same condition, a triple-nozzle thermo-compressor is able to provide superior critical back pressure and entrainment ratio than single-nozzle thermo-compressor. The proximity of nozzles (with 34% changes in radial distance) increases the critical back pressure about 8% and decreases the entrainment ratio about 5%. By increasing mixing chamber convergence angle about 66%, the value of critical back pressure decreases about 29% and the value of entrainment ratio decreases about 16% in single nozzle-thermo-compressor and 10% in triple-nozzle thermo-compressor. Also, by 8% reduction of mixing chamber convergence angle, the critical back pressure decreases 6% but entrainment ratio decreases about 2% in single-nozzle thermo-compressor and increases about 3% in triple-nozzle thermo-compressor.
    Keywords: Thermo-compressor, Single-nozzle thermo-compressor, Multi-nozzle thermo-compressor, Numerical simulation, Entrainment Ratio, Critical back pressure, Parametric study
  • سعید کریمیان علی ابادی*، صابر رضایی
    تا به امروز تلاش های بسیاری برای استخراج انرژی از باد و افزایش ظرفیت توربین های بادی انجام شده است. از جمله این سیستم ها می توان به اینولاکس، روتورهای دارای شرود و داکت اشاره کرد. در بررسی های صورت گرفته در خصوص سیستم توربین بادی اینولاکس، اغلب اثرات کارکرد روتور توربین باد تعبیه شده در بخش ونتوری، در مشخصه های جریان، دخالت داده نشده است. مضافا طراحی و مدلسازی یک توربین باد بهینه متناسب با هندسه و شرایط ایرودینامیکی بخش ونتوری صورت نگرفته است. لذا در این مقاله با استفاده از نظریه BEM و با در نظر گرفتن ضرایب اصلاح نوک پره و توپی پرانتل و نیز تصحیح دنباله آشفته، یک کد نیمه تحلیلی توسعه داده شده و ابتدا یک توربین باد بهینه و اختصاصی بر مبنای داده های هندسی و عملکردی اینولاکس فرض شده، طراحی گردیده است. در ادامه مدلسازی و مطالعه عملکرد بصورت پارامتری حول مشخصه های هندسی توربین، نیز انجام شده است. نتایج اعتبارسنجی نشان می دهد کد توسعه یافته توافق بسیار خوبی با نتایج تجربی، عددی و تحلیلی پیشین داشته و از این رو هندسه طراحی شده برای پره ها قابل اتکا خواهد بود. بعلاوه بکارگیری تصحیحات گلوارت و برتون در همین بستر ارزیابی شده است. بر اساس دستاوردهای این پژوهش، در صورتی که توربین باد طراحی شده در بخش ونتوری سیستم اینولاکس استفاده شود، توان استحصال شده از آن 4425/2 برابر می شود. همچنین در شرایط یکسان، تصحیح برتون مقادیر کمتری را نسبت به تصحیح گلوآرت پیش بینی می کند. با فرض روتور 3 پره و سرعت باد 6/10 متر بر ثانیه و با در نظر گرفتن ضریب اصلاح نوک پره و توپی پرانتل، حداکثر ضریب توان و سرعت نوک پره متناظر با احتساب تصحیح برتون به ترتیب برابر 335/0 و 095/7 و با احتساب تصحیح گلوارت به ترتیب برابر 385/0 و 825/7 بوده است. از بستر فراهم شده به منظور بهینه سازی شکل پره و ساختار توربین باد اینولاکس می توان بهره گیری نمود.
    کلید واژگان: انرژی باد, آیرودینامیک, سیستم توربین باد اینولاکس, نظریه BEM, مطالعه پارامتری
    Saeed Karimian Aliabadi *, Saber Rezaei
    In previous studies on the INVELOX system, the effect of turbine blades embedded in the venturi section has not accounted. In addition, the design and modeling of an optimal wind turbine in accordance with the geometry and aerodynamic conditions of the venturi section has not been done. Therefore, in this paper, using the BEM (blade element momentum) theory and considering Prandtl's tip and hub loss factors, and also turbulent wake correction, a semi-analytical code has been developed. First of all, an optimal wind turbine according to geometrical and operational assumed INVELOX system is designed. In the continuation, modeling and performance study of geometric parameters of the designed wind turbine has been done. The validation results show that the developed code agrees accurately with the previous experimental, numerical, and analytical results, and therefore the geometry designed for the blades will be reliable. In addition, the application of Glauert and Burton's corrections has been evaluated in this manuscript. Based on the research findings, it is concluded that under the same conditions, Burton's correction yields more conservative results than Glauert's correction. So that assuming 3 blades and a wind speed of 11 meters per second m/s and taking into account Prandtl's tip and hub loss factor, the maximum power coefficient and blade tip speed corresponding to Burton's correction are 0.335 and 7.178, respectively, and corresponding to Glauert's correction, are 0.385 and 7.825, respectively. The provided substrate can be used to optimize the blade shape and structure of the INVELOX wind turbine system.
    Keywords: Wind energy, Aerodynamics, INVELOX system, Horizontal axis wind turbine, BEM theory, Parametric study
  • پروانه خلعتی، مریم طهماسب پور*، سید جمال الدین پیغمبردوست

    از میان انواع آلاینده های موجود در آب، فلزات سنگین مانند سرب به دلیل ایجاد مسمومیت بالا و طولانی مدت، باعث نگرانی های محیط زیستی شده است. روش های مختلفی ازجمله ته نشینی، جذب سطحی و فرآیندهای غشایی برای حذف سرب وجود دارند که هریک داراری مزایا و معایبی هستند. نوع جدیدی از فرآیند ته نشینی با نام فرآیند کریستالی شدن به دلیل سادگی انجام فرآیند، دردسترس بودن و در عین حال ارزان بودن مواد شیمیایی مورد نیاز، عدم نیاز به احیاء مواد و همچنین پربازده بودن آن مورد توجه قرار گرفته است. در این روش، محلول حاوی سرب به کمک عامل ته نشینی مانند محلول حاوی کربنات و در حضور ذرات دانه ای مانند ذرات شن و ماسه، به کریستال کربنات سرب تبدیل شده و بدین ترتیب فلز سرب از آب حذف می گردد. از جمله عوامل تاثیرگذار بر راندمان حذف در این روش می توان به pH، غلظت اولیه سرب، نسبت مولی کربنات به سرب و مقدار ذرات شن و ماسه اشاره نمود. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده در این تحقیق نشان می دهد، زمانی کهpH بین بازه 9-8، غلظت اولیه سرب 100 میلی گرم بر لیتر، نسبت مولی کربنات به سرب 3 به 1 و مقدار ذرات شن و ماسه 25/0 گرم در 100 میلی لیتر محلول باشد، میزان حذف سرب برابر با 99% حاصل می شود. در این تحقیق، به منظور تایید و توجیه نتایج حاصل از آنالیزهای AAS،SEM و EDS استفاده شده است.

    کلید واژگان: تصفیه آب, فلزات سنگین, سرب, فرایند کریستالی شدن, بررسی پارامتری
    Parvaneh Khalati, Maryam Tahmasebpour *, Seyed Jamaledin Peighambarsoust

    Lead (Pb) is one of the heavy metals having high and long-term toxicity even at very low concentrations which limits the reusability and recyclability of industrial wastewaters. In this study, the removal and recovery of Pb from synthetic wastewater by a new form of precipitation method named crystallization process in a batch system was investigated. This process has gained increasing attention in recent years because of being in access, low cost, high efficiency and no need to recover the used materials. The efficacy of removal was dependent on the factors such as pH, initial lead concentration, carbonate: lead molar ratio and amount of seed crystals. The results of the experiments performed in this study showed that when the pH is in the range between 8-9, the initial concentration of lead is 100 mg /L, the molar ratio of carbonate to lead is 3:1 and the amount of seed particles is 0.25 g dissolved in 100 ml, the lead removal efficiency is obtained as 99%. AAS, SEM and EDS analyzes were used to confirm and justify the above results.

    Keywords: Water Treatment, Heavy Metals, Pb Removal, Crystallization Process, Parametric Study
  • A.A. Naderi *, S.A. Mokhtari

    Ultrasonic Assisted Deep Drawing (UADD) is a state of the art Conventional Deep Drawing (CDD) process that results in improved formability and decrease in forming force. In this novel technology, the forming tool fluctuates under low amplitude and high frequency which is supplied by an ultrasonic package including generator and transducer. The main objective of this research is study of various parameters affecting the deformation behavior of the formed thin cylindrical-parts by UADD process, based on experimental tests and numerical methods followed by statistical approach. In this regard, a sophisticated Finite Element Model (FEM) including surface effect and stress superposition is developed. Nevertheless, a robust technological equipment is designed and fabricated in which the special die as a main vibratory tool can be longitudinally stimulated by enforced vibrations with frequency very close to the 20kHz. Consequently, experiments are performed to determine the effectiveness of the ultrasonic vibration, as well as, calibrate the established FE model. The simulation outputs and the relevant experimental tests are compared based on the forming force and drawing depth results, and an acceptable agreement is achieved. Based on the validated numerical model, Design of Experiment (DOE) by Response Surface Methodology (RSM) is utilized to run multiple simulations. Moreover, the effect of six parameters in the UADD process on the maximum forming force and the minimum thickness of the formed cup is statistically evaluated and high-reliability regression models based on the analysis of variance (ANOVA) with 90 simulations are generated to estimate these two output parameters. As a result, ultrasonic vibration amplitude, punch nose radius, and blank diameter with 37.22, 21.68, and 19.03% of contribution, respectively, were the most effective parameters on the required forming load. Furthermore, the results illustrated that ultrasonic vibration amplitude was the most important parameter on thickness reduction of sheet with 69.92% contribution.

    Keywords: Ultrasonic vibration, Deep drawing, Thin metallic sheets, Finite element simulation, Parametric study
  • Carmine Maria Pappalardo *, Antonio Lettieri, Domenico Guida
    This paper represents the second contribution of a two-part research work presenting the application of the proposed multibody analysis approach to bicycle systems and the relative numerical results found. In this work, a nonlinear multibody model of a bicycle system is developed and implemented to perform a parametric analysis to understand the influence of the variation of the principal model parameters on the system stability under investigation. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, the case study considered in this paper is the dynamic analysis of the Whipple-Carvallo bicycle model. Considering the combined use of a robust numerical technique for nonlinear dynamical simulations with a specifically devised linearization procedure, the effects of the different geometric parameters and inertial properties on the bicycle stability are investigated. The numerical results obtained in this work using the proposed multibody techniques are useful to gain insight information about the dynamic behavior of the bicycle system in a straight motion. The proposed multibody methodology also demonstrated a high potential for analyzing complex multibody mechanical systems in virtue of the generality of the analytical and computational approaches adopted.
    Keywords: Multibody System Dynamics, Stability analysis, Parametric Study, Whipple-Carvallo Bicycle Model
  • Sarallah Abbasi *, Ali Joodaki
    In This paper, a parametric study of compressor performances was performed by streamline curvature method (SLC). Effects of three input parameters in design process, e.g., number of blades, distribution of blade thickness, and blade sweep angels, on the main objective parameters in aerodynamic design, e.g., velocity distribution, efficiency and pressure ratio, has been investigated in the parametric study. Initially, a certain two stage axial compressor has been designed by SLC. Validation of the results is confirmed by comparing the obtained results with the experimental ones. Regarding various values for aforementioned input parameters, the first stage of the axial compressor is redesigned and the output parameter is established. Therefore, the sensitivity of the design results to each of the aforementioned parameters is recognized. Results show that increasing the blades sweep angle causes to improve the flow behavior such as efficiency and pressure ratio in axial fan and reducing it have a completely contrary result. Also, reducing the rotors blades number leads to an increase in the pressure ratio and efficiency while its increase cause to a contrary result. , it is concluded that reduction in the blades number has the stronger effect on the performance parameters than its increment. The results also show that effect of the thickness in the hub is greater than the thickness of the tip and its increase leads to reduce both efficiency and pressure ratio.
    Keywords: Axial Compressor, Streamline Curvature Method, Blade Geometry, parametric study, Design condition
  • امیر گودرزی*

    تحلیل اگزرژی ابزاری برای شناخت مقدار و نوع قابلیت کاردهی سامانه نسبت به محیط اطراف و چگونگی تغییر خواص ماکروسکوپیک آن در طول یک فرآیند می باشد. توسط آنالیز اگزرژی سهم فرآیندهای دخیل در انتقال قابلیت کاردهی ورودی به سامانه و مکانی که در آن افت انرژی مفید در یک سامانه یا فرآیند رخ می دهد، تعیین می شودند. در تحقیق حاضر آنالیز انرژی و اگزرژی و مطالعه پارامتری مبدل حرارتی فشرده گاز به مایع از نوع  -SR737/0-32/11، بر اساس نتایج تجربی، در شرایط کاری مختلف مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور مدل مناسب مبدل بر اساس مشخصه های هندسی و روابط تیوری و تجربی ترمودینامیکی توسعه یافته است. در این تحقیق ضرایب انتقال حرارت و افت فشار سیال در مبدل از طریق برازش منحنی مناسب بر نتایج تجربی بدست آمده است و محاسبه دمای خروجی هر سیال طبق روش ε-Ntu صورت پذیرفته است. متغیرهای شرایط کاری مورد بررسی در این تحقیق شامل دما، فشار و دبی حجمی هوا به عنوان سیال گرم و دبی جرمی آب خنک کن می باشد. در مورد جریان گرم این متغیرها عواملی هستند که برای موتور مجهز به پرخوران در شرایط کاری مختلف تحت تاثیر قرار می گیرند. همچنین محدوده تغییرات دبی آب خنک کن بر اساس عدم تبخیر آب در مبدل تعیین شده است. تحلیل انرژی صورت گرفته بر مبنای تاثیر متغیرهای فوق الذکر بر مشخصه های کارایی مبدل، کارایی سمت هوا، کارایی سمت آب، پارامتر افت فشار سمت هوا و پارامتر افت فشار سمت آب ارایه شده است. همچنین تحلیل اگزرژی بر مبنای دو تعریف از بازده اگزرژی و پارامتر بازگشت ناپذیری حرارتی و بررسی تاثیر متغیرهای شرایط کاری بر آنها بیان گردیده است. نتایج این تحقیق بیانگر مقدار و چگونگی تغییر پارامترهای مشخصه در شرایط کاری مختلف می باشد

    کلید واژگان: مبدل حرارتی فشرده, تحلیل ترمودینامیکی, آنالیز اگزرژی, روش ε-Ntu, نتایج تجربی, مطالعه پارامتری
    A. Goudarzi*

    Exergy analysis is a method for recognizing the value and type of system availability variation with regard to the surrounding environment. It also helps to find how macroscopic properties of the system change during a process. By exergy analysis, the proportion of each process in the internal availability transmission and the places of useful energy loss in the system can be determined. In this research, the energy and exergy analysis and the parametric study of a gas to liquid compact heat exchanger (737/0-32/11–SR type) in various working conditions are accomplished, based on experimental findings. For this purpose, the appropriate model for the heat exchanger is achieved by means of theoretical and experimental thermodynamic relations, based on geometrical characteristics.  The estimation of heat exchanger’s performance in the presented model is based on the ε-Ntu method. In this study, various working conditions are determined by changing some parameters like temperature, pressure and volumetric flow rate of air and mass flow rate of water. The variation range of these parameters is chosen to manifest an intercooler working conditions. For the assessment of system performance, energy analysis is performed by definition and evaluation of parameters such as effectiveness and pressure drop coefficient. Also, for exergy analysis parameters such as exergic efficiency and irreversibility coefficient are considered. The presented results focus on how the variation of working conditions affects the characteristic parameters of the compact heat exchanger.

    Keywords: Compact heat exchanger, Thermodynamic analysis, Exergy Analysis, ε-Ntu method, Empirical results, Parametric Study
  • Radmarz Hosseini *, Reza Roohi, Goodarz Ahmadi
    Clean energy harvesting and usage has gained considerable attention in the last few decades. While the horizontal axis wind turbines have been used extensively, they have certain defects and functional limitations. In the present paper, a novel oscillatory wind turbine is proposed. The conceptual design of the new turbine together with its configuration is explained. Dynamical equations of the turbine are derived and numerical analysis of these equations is performed using a developed computer code. The simulated behavior of the oscillatory turbine agrees well with the general behavior of the wind turbines, and the values for the power coefficient are acceptable for a micro-sized wind turbine.
    Keywords: Oscillatory Wind Turbine, Dynamical Governing Equations, Clean Energy Harvesting, parametric study
  • حسین صفایی فر، انوشیروان فرشیدیانفر*
    میراگر ضربه ای زنجیره ذرات خطی نوعی از میراگر ضربه ای است که جرم های ضربه ای به صورت یک زنجیره در امتداد یک خط راست قرار می گیرند. این میراگر یکی از انواع میراگرهای ضربه ای چند جرمی می باشد که عملکرد آن از عملکرد میراگر ضربه ای تک جرمی بهتر می باشد. پژوهش های انجام شده در خصوص عملکرد میراگر ضربه ای زنجیره ذرات خطی تاکنون عمدتا به صورت عددی و آزمایشگاهی بوده است. علاوه بر این تاکنون در خصوص نوع چیدمان جرم ها در این میراگر پژوهشی انجام نشده است. در این مقاله بررسی تحلیلی عملکرد میراگر ضربه ای زنجیره ذرات خطی صلب در تحلیل ارتعاشات آزاد یک سیستم یک درجه آزادی به صورت پارامتریک انجام شده است. به این منظور، اثر پارامترهایی چون تعداد جرم، نسبت جرمی، فاصله خالی، ضریب بازگشت و نوع چیدمان جرم ها بر عملکرد میراگر مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی اثر چیدمان جرم ها، دو نوع میراگر ضربه ای سه جرمی و پنج جرمی در نظر گرفته شده است. چیدمان های مورد بررسی به صورت چیدمان یکنواخت، هشتی، خطی و لوزی می باشد. پس از بررسی مشخص شده است که کارآیی چیدمان لوزی از دیگر چیدمان ها بهتر است.
    کلید واژگان: مطالعه پارامتریک, میراگر ضربه ای, زنجیره ذرات خطی قطر متغیر, چیدمان هشتی, چیدمان لوزی
    H. Safaeifar, A. Farshidianfar *
    Linear particle chain impact damper (LPCID) is a kind of impact dampers that the impact masses are placed in a chain along the straight line. This damper is one of a kind of multi-mass impact damper whose performance is superior to single-mass impact dampers. Researches on the performance of the linear-particle chain impact damper have been numerically and laboratorial conducted so far. In addition, no research has ever been done on the type of mass layout at this demurrage. In this paper, an analytical analysis of the performance of the rigid LPCID in free vibrations of a 1-DOF system is carried out parametrically. In this regard, the effect of parameters such as mass number, mass ratio, distance gap, restitution coefficient and type of mass layout on the damper function have been investigated. In order to investigate the effect of mass layout, two types Impact Damper, three-mass and five-mass, are considered. The layouts are uniform, eight, linear, and diamond. After review, it has been determined that the efficiency of diamond layout is better than other layouts.
    Keywords: parametric study, Impact Damper, Variable Diameter Linear Particle Chain (VDLPC), Eight Layout, Diamond Layout
  • حسین نامی، سید فرامرز رنجبر *
    چرخه ی اوکسی فیول MATIANT از جمله ی معروف ترین سیستم های تولید توان بدون آلایندگی می-باشد که قابلیت جداسازی و ذخیره ی تمام دی اکسیدکربن تولید شده در محفظه احتراق را دارد. در راستای ارایه ی سیستم های تولید توان با راندمان بالا، در این مطالعه ترکب چرخه ی MATIANT و رانکین آلی از دیدگاه انرژی و اگزرژی بررسی شده است که ضمن حفظ ماهیت بی آلایندگی چرخه، کارآیی آن را افزایش داده است. راندمان انرژی و اگزرژی چرخه ی پیشنهادی به ترتیب 55/51 و 72/45 درصد می باشد که در مقایسه با چرخه ی MATIANT افزایش قابل قبولی دارد.
    کلید واژگان: اگزرژی, چرخه ی ترکیبی, چرخه ی رانکین آلی, چرخه ی ماتیانت, مطالعه ی پارامتریک
    Nami Nami, S. Faramarz Ranjbar *
    Increasing energy demand is the main reason of designing the most efficient energy systems. Using fossil fuels to produce power in world with finite energy sources brings some problems in greenhouse gas control domain in addition to energy crisis. Since 1/3 emitted CO2 associated to human activities releases from power producing sections, oxy-fuel cycles are promising technology.Matiant cycle is one of the most well-known and developed oxy-fuel cycles where it is able to separate and capture the produced CO2 in combustion chamber. In order to propose efficient energy systems, combination of Matiant cycle with an Organic Rankine Cycle (ORC) studied from view of energy and exergy and also a parametric study carried out to show the most effective components in exergy destruction. Proposed combined cycle keeps the CO2 capturing quality of Matiant cycle besides increasing of its efficiency due to waste heat recovery. Energy and exergy efficiency of proposed cycle is 51.45 and 45.63% respectively. In exergy analysis domain, in addition to parametric study results of exergy efficiency and exergy destruction of each component has been outlined.
    Keywords: Exergy, combined cycle, ORC, MATIANT cycle, parametric study
  • Kourosh Javaherdeh*, Mahdi Amin Fard, Mohammad Zoghi
    Organic Rankine Cycles are appropriate technology for the conversion of low quality thermal energy to electrical power. In this research the organic Rankine cycle was studied from energy, exergy and exergo-economic points of view, and it was simulated with hybrid solar and geothermal heat source in order to produce electricity and hot water. In this configuration, 90℃ geothermal brine was used to preheat the organic fluid and 150℃ solar fliud was used for organic fluid evaporation. Waste heat in condenser was also used to produce hot water. Simulation results show that power energy and exergy efficiency of combined heating are 0.566 and 0.156 and electrical energy and exergy efficiency are 0.057 and 0.065, respectively. Moreover, the amount of work output and total irreversibility are 50 and 671.1, respectively. Solar collector, the evaporator and condenser are the most important components from the exergo-economic point of view, due to the high initial cost rate and Exergy destruction. Parametric analysis result shows that the temperature increase in evaporator has positive effect on cycle operation and causes the increase in electricity efficiency and decrease in irreversibility. Also, the increase in pinch point temperature difference of evaporator has a negative effect on cycle operation. From economic point of view, the increase in evaporator and pinch point temperature difference of evaporator causes the decrease in capital coast rate. Also, the solar radiation change find to have positive effect on system operation, based on exergo-economic point of view, which causes the increase in energy and exergy efficiency.
    Keywords: Exergo-economic, CHP cycle, Organic Rankine cycle, Parametric study, Renewable energy
  • کورش جواهرده*، ریحانه ربیعی، محمد ذوقی
    با توجه به افزایش روزافزون مصرف و هزینه انرژی های تجدید ناپذیر مانند گازطبیعی و الکتریسیته، استفاده از انرژی های پاک و تجدیدپذیر مانند انرژی گرمایی خورشید، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا سیکل رانکین بخار ساده و دو پیکره بندی مختلف سیکل ترکیبی رانکین بخار و رانکین آلی با محرک کلکتور خورشیدی سهموی خطی، از منظر انرژی و اگزرژی شبیه سازی گردیده است. پیکره بندی اول، سیکل بخار ساده با محرک کلکتور سهمی خطی بوده و دو پیکره بندی سیکل ترکیبی به این شکل عمل می کنند که در پیکره بندی دوم (سیکل ترکیبی با مبدل واسطه)، با افزایش فشار کندانسور بخار، از دفع گرما در آن به عنوان محرک دما پایین سیکل رانکین آلی استفاده می شود و در پیکره بندی سوم (سیکل ترکیبی بدون مبدل واسطه)، از سیال محرک خورشیدی کاهش دما یافته خروجی از اواپراتور سیکل بخار، به عنوان محرک سیکل رانکین آلی استفاده می شود. نتایج شبیه سازی در حالت ورودی پایه نشان می دهد که پیکره بندی سوم بیشترین مقدار کار و بازگشت ناپذیری و پیکره بندی دوم کمترین کار و بازگشت ناپذیری را دارا است که در این حالت افزایش فشار کندانسور سیکل بخار باعث می گردد که کار سیکل ترکیبی با مبدل واسطه از کار سیکل بخار ساده نیز کمتر گردد. از سوی دیگر پیکره بندی دوم بیشترین مقدار بازده انرژی و اگزرژی خورشیدی را در میان سه پیکره بندی دارا می باشد که این مورد به دلیل کاهش مساحت کلکتور مورد نیاز در این پیکره بندی است
    کلید واژگان: سیکل ترکیبی رانکین بخار و آلی, کلکتور سهمی خطی, اگزرژی, تحلیل پارامتری
    Kourosh Javaherdeh*, Reyhane Rabiei, Mohammad Zoghi
    Considering the daily increase of consumption and expense of nonrenewable energies such as natural gas and electricity, application of clean and renewable energies such as solar thermal energy nowadays has been highly taken into consideration. In this research, at first, simple steam Rankine cycle and two different configurations of combined steam and organic Rankine cycles with parabolic trough solar collector as heat source are simulated from energetic and exergetic point of view. First configuration was basic steam rankine cycle with parabolic trough solar collector (PTSC) as heat source, and other configurations of the combined cycle worked as follows: In the second configuration (combined cycle with intermediate heat exchanger), with the increase of steam condenser pressure, heat dissipation in condenser is used as heat source for bottoming organic Rankine cycle and in the third configuration (combined cycle without intermediate heat exchanger), reduced-temperature solar fluid moving output of steam rankine cycle acted as the organic Rankine cycle heat source. Simulation results in the basic input state show that third configuration has the maximum amount of work and irreversibility and second configuration has the minimum amount of work and irreversibility which in this case, increase in the steam cycle condenser pressure leads to the reduction of work of combined cycle with intermediate heat exchanger, even lower than the simple steam cycle. On the other hand, second configuration has the maximum solar energy and exergy efficiency among three configurations which is due to the reduction of collector area required in this configuration.
    Keywords: Combined steam, organic rankine cycle, parabolic trough solar collector, Exergy, parametric study
  • مهدی یادگاری، سید آرش سید شمس طالقانی
    در این مقاله به مدل سازی عددی کنترل جریان بر روی یک ایرفویل NACA0012 به کمک سطح متخلخل در شرایط گذر صوتی پرداخته می-شود. حل جریان به صورت آشفته و در شرایط جریان پایا می باشد. بر اساس نتایج، استفاده از سطح متخلخل باعث می شود که اثر شوک نرمال قوی تشکیل شده روی سطح ایرفویل تضعیف شده و ضریب پسا حدود 21 درصد کاهش یابد. این روش همچنین باعث تعویق جدایش جریان می شود. البته تاوان این از بین رفتن اثرات تداخل شوک و لایه مرزی، کاهش ضریب برآ می باشد. در این مقاله به بررس تاثیر این روش کنترلی بر ضریب برآ و پسا به طریقه مدل سازی هندسی سطح متخلخل پرداخته می شود. کارایی این روش کنترلی به عوامل مختلفی از جمله پارامترهای هندسی بستگی دارد. بدین منظور در این مطالعه پارامتری به صورت دو بعدی به بررسی عمق محفظه، محل قرارگیری محفظه، طول محفظه، تعداد حفره سطح متخلخل و شکل هندسی محفظه پرداخته می شود. در نهایت نتایج مطالعه پارامتری پدیده نشان دهنده بهینه ترین عمق با 7/0 ضخامت ایرفویل، بهینه ترین حالت در قرارگیری محفظه در حالت سه چهارم محفظه در بالادست شوک، طول بهینه محفظه به اندازه 2/0 طول وتر ایرفویل می باشد. بررسی شکل هندسی محفظه های مختلف نشان می دهد که بهینه ترین شکل هندسی محفظه به شکل رمپ می باشد.
    کلید واژگان: کنترل جریان, کنترل شوک, تداخل شوک و لایه مرزی, مطالعه پارامتری
    M. Yadegari, A. Shams Taleghani
    This paper studies numerically the problem of flow control on NACA0012 airfoil with porous surface in transonic flow. The flow is assumed turbulent and stationary. Results show that the normal shock intensity on airfoil surface is weak and consequently, the drag coefficient decrease 21 percent. This passive method also postpones the separation point. The penalty of this inappropriate effects reduction is lift reduction. The effects of this flow control method on lift and drag coefficients are investigated in this paper via geometric modeling of the porous surface. The efficiency of this method depends on various factors like as geometric parameters. For this purpose, we investigate the effects of cavity depth, cavity location, cavity length, number of porous surface holes and cavity shape in this parametric study. Finally the results of the parametric study show the optimum of cavity depth is 0.7 of the airfoil thickness, the optimum location of cavity is then 75% of the cavity length is located in upper side of shock wave, and the optimum length of cavity is 0.2 of chord. Study of geometric shapes of different cavities shows that optimum shape of cavity is ramp.
    Keywords: Flow control, shock control, shock, boundary layer interaction, parametric study
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال