فهرست مطالب
نشریه فناوری های نوین در سیستم های انرژی
سال دوم شماره 2 (پیاپی 202، تابستان 1395)
- تاریخ انتشار: 1395/05/10
- تعداد عناوین: 6
-
صفحات 1-8ضریب رسانش حرارتی از مهم ترین خواص نانوسیالات در فرآیندهای انتقال حرارت به شمار می رود. برای پیش بینی مقدار ضریب رسانش حرارتی نانوسیالات روابط تئوری، تحلیلی و تجربی متعددی ارائه شده است. در این پژوهش از 434 داده آزمایشگاهی در سیستم های آلومینیوم اکسید- آب، آلومینیوم اکسید- اتیلن گلایکول، آلومینیوم اکسید- آب- اتیلن گلایکول، تیتانیوم دی اکسید- آب و تیتانیوم دی اکسید- اتیلن گلایکول استفاده شده است. سپس با استفاده از داده ها، توانایی روابط تجربی موجود برای پیش بینی ضریب رسانش حرارتی نانوسیالات بررسی و مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده برتری رابطه تجربی پتل و همکاران (94/0=2R) ، و مینستا و همکاران (9/0=2R) ، در مقایسه با سایرین می باشد. در نهایت با ارائه ترکیبی از این دو رابطه، یک رابطه تجربی جدید بدست آمده است. رابطه تجربی جدید با مقدار 2R برابر با 9718/0، نتایج بهتری را در مقایسه با سایر روابط از خود نشان می دهد.کلیدواژگان: ضریب رسانش حرارتی نانوسیال، رابطه تجربی، آلومینیوم اکسید، تیتانیوم دی اکسید، اتیلن گلایکول
-
صفحات 9-17در این مقاله اثر ارتقا دهنده سریا بر عملکرد کاتالیست Ni/SBA-16 در فرآیند اکسیداسیون جزئی متان جهت تولید گاز سنتز مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست Ni/SBA-16 با ارتقا دهنده سریا به روش تلقیح سنتز شده و در واکنش اکسیداسیون جزئی متان مورد استفاده قرار گرفت. ساختار کاتالیست های تهیه شده با استفاده از آنالیز جذب سطحی نیتروژن BET و XRD تایید گردید. عملکرد کاتالیستی در یک میکرو راکتور بستر ثابت بررسی و میزان تبدیل CH4 در محدوده دمایی 700 تاC ◦850 بدست آورده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که ارتقادهندهCe در نسبت مولیNi/Ce =1/1 در مقایسه با کاتالسیت Ni/SBA-16 بر درصد تبدیل متان تاثیری ندارد اما افزودن فلز مس با ترکیب کاتالیست Ni/SBA-16 با نسبت یکسان فعالیت کاتالیست را به میزان چشمگیری کاهش می دهد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از عملکرد پایه SBA-16 در این پژوهش با نتایج حاصل از کاتالیستهای مشابه بر پایه SBA-15 بیانگر پتانسیل بالاتر این پایه در فرایند اکسیداسیون جزئی متان می باشد.کلیدواژگان: SBA-16، کاتالیست، اکسیداسیون جزیی متان، گاز سنتز، نانو، مزومتخلخل
-
صفحات 18-23امروزه توجه به پارکینگ ها از اهمیت ویژه ای برخوردارشده است بطوریکه بسیاری از مراکز مانند دانشگاه ها، شرکت ها و اداره ها مایلند که هر فردی وارد پارکینگ اختصاصی خود شود. به این منظور، در ورودی این مراکز ایستگاه هایی برای شناسایی افراد قرار گرفته است که مانع ورود غیر مجاز اتومبیل آنها به پارکینگ می شود. در این مقاله روشی برای پارکینگ های دانشگاه ارائه شده است که علاوه بر کنترل تردد، به قانونمند کردن پارکینگ های دانشگاه می پردازد به نحوی که در این سامانه هر دانشجو موظف می شود که اتومبیل خود را در پارکینگی که به ایشان اختصاص داده شده است پارک نماید. مطابق روش ارائه شده در این مقاله، دانشجو پس از شناسایی و دریافت مجوز ورود، بایستی اتومبیل خود را از طریق مسیر برنامه ریزی شده و با رعایت قوانین مشخص شده، به پارکینگ اختصاصی دانشجویی برساند که در صورت عدم رعایت قوانین، شامل جریمه خواهد شد.کلیدواژگان: پارکینگ، دانشجو، دانشگاه
-
صفحات 24-37در این مقاله یک مدل ریاضی برای واکنش ریفرمینگ متان برای تولید گاز سنتز در یک راکتور بستر ثابت با حضور کاتالیست نیکل ارائه شد. برای مدل کردن راکتور ابتدا اصول فیزیکی بیان شده، فرضیات ساده کننده به صورت عبارات ریاضی بیان شده و با استفاده از معادلات بقای انرژی و بقای جرم مدل ریاضی بدست آمد. معادلات ارائه شده برای انتقال حرارت و انتقال جرم به همراه معادلات سینتیکی لازم به صورت بهم پیوسته بودند و برای حل آنها از نرم افزار مطلب استفاده شد. با استفاده از نتایج مدل توزیع غلظت، دما و بازده هیدروژن در طول راکتور بررسی شدند و اثر پارامترهایی مانند دما، فشار و نسبت بخار به متان بر عملکرد راکتور بررسی شد. در انتها نتایج مدل با نتایج تجربی مقایسه شد.کلیدواژگان: ریفرمینگ متان، گاز سنتز، مدل سازی، کاتالیست نیکل
-
صفحات 38-45استفاده از سوخت های فسیلی مانند بنزین به دلیل اثرات مخرب زیست محیطی جبران ناپذیر و نشر گازهای گلخانه ای در گرم شدن روز افزون جهان نقش بسیار مهمی دارند. امروزه سوخت های بیولوژیکی به دلیل سازگاری با محیط زیست برای وسایل نقلیه بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این مقاله، چگالی چند سوخت بیولوژیکی- ترکیبی (در فشارهای بین 40 تا 140 مگاپاسکال داده های تجربی موجود محدود است) با معادله های حالت ردلیچ-کوانگ و پنگ- رابینسون، اعمال قوانین اختلاط مختلف و یک معادله حالت ویریال BWR-LS محاسبه شدند. به دلیل شرایط فشاری خاص (فشار انژکتور موتور دیزل) معادله های اکتیویته مانند ویلسون به دلیل در دسترس نبودن ثوابت و ضرایب مناسب انتخاب نشدند. نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهد که معادله های BWR-LS و PR-MHV2 در حالت کلی برای ترکیبات مورد مطالعه (Dibutyl ether + 1-butanol و 1-heptanol + heptane) با خطایی کمتر از 3 درصد بسیار مناسب هستند.کلیدواژگان: معادله های ترمودینامیکی، چگالی در حالت ترکیب، سوخت های ترکیبی، انژکتور موتور دیزل
-
مقایسه عملکرد دی اتانول آمین و دی گلایکول آمین برای حذف هیدروژن سولفید و کربن دی اکسید از گاز طبیعیصفحات 46-52استفاده از آلکانول آمین ها یکی از مهمترین فرایندهای حذف هیدروژن سولفید و کربن دی اکسید از گاز طبیعی می باشد. در این فرایند از آمین های مختلفی استفاده می شود. انتخاب آمین مناسب، از مهمترین راه های کاهش مصرف هزینه و انرژی به شمار می رود. مهمترین نکته در انتخاب آمین، میزان نرخ در گردش و انرژی لازم برای احیاء آن است. در این پژوهش، از دو آمین در غلظت های مختلف استفاده شده است. برای رسیدن به میزان جداسازی مشخص، دی اتانول آمین در غلظت های 25، 30 و 35 درصد وزنی از محلول آبی آن، و دی گلایکول آمین در غلظت های 55، 60 و 65 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده کاهش میزان مصرف آمین در گردش و انرژی مصرفی با افزایش غلظت آمین در محلول بود. بنابراین بهترین راه استفاده از محلول آمین در بالاترین غلظت ممکن است. ضمنا جایگزینی دی گلایکول آمین در فرایند موجب کاهش بسیار زیاد میزان آمین در گردش می شود. بنابراین استفاده از دی گلایکول آمین با غلظت 65 درصد بهترین نتیجه را برای فرایند شیرین سازی گاز طبیعی رقم می زند.کلیدواژگان: شبیه سازی، شیرین سازی گاز، دی اتانول آمین، دی گلایکول آمین، هیدروژن سولفید، کربن دی اکسید
-
Pages 1-8Thermal conductivity of Nano fluids is one of the most important properties in heat transfer processes. Many theoretical, analytical, and empirical correlations have been presented for estimating thermal conductivity of Nano fluids. In this study, 434 experimental data used in Al2O3-Water, Al2O3-EG, Al2O3-Water-EG, TiO2-Water, and TiO2-EG systems. Then, by employing these data, the ability of existing correlations for estimating thermal conductivities of Nano fluids were investigated. The results showed that the Patel et al. correlation (R2=0.94), and Minsta et al. correlation (R2=0.9) are the best equations. Finally by combining the two correlations, a new correlation was introduced. The new correlation showed the notable agreement with experimental results (R2=0.9718) in comparison with others.Keywords: Thermal conductivity of Nano fluids, Empirical correlation, Al2O3, TiO2, Ethylene glycol (EG)
-
Pages 9-17Effect of Ce promoter on the catalytic performance of Ni/SBA-16 for partial oxidation of methane was investigated. Ni/SBA-16 Catalyst with ceria promoter were prepared by the impregnation method and employed in partial oxidation of methane (POM). The textural properties of prepared catalysts were characterized by N2 adsorption and XRD techniques. The catalytic performance of samples was evaluated in a micro reactor and conversion of CH4 in the temperature range of 700 to 850◦C was obtained. The obtained results showed that the methane conversion didn’t change with the addition of ceria at the ration of Ni/Ce of 1/1. However, the addition of Cu to Ni/SBA-16 resulted in the reduced methane conversion at the same ratio of Ni/Cu. Furthermore, comparison of methane conversion on the SBA-16 supported catalysts with the similar catalysts supported on SBA-15 published in the literature indicated superior performance of SBA-16 as a catalyst support in catalytic partial oxidation of methane.Keywords: SBA-16, Catalyst, Partial oxidation of methane, Syngas, Nano, Mesoporous.
-
Pages 18-23Due to the significance of parking spaces, today, many populated centers such as universities, companies, and institutions dedicate private parking spots to their personnel. For this purpose, they assign security staff to the entrance of the parking lots to avoid unauthorized entries. In his paper, the researchers offer an efficient way for university parking management to control the traffic and regulate the car parks in a way that each student is obliged to use his/her own parking lot. In this system, after initial identity checks, each student is required to park in his/her spot under current traffic regulation, breaking which leads to sustaining traffic tickets.Keywords: Parking, Student, University
-
Pages 24-37In this paper, a mathematical model was developed to stimulate synthesis gas production by Methane steam reforming process in the presence of Nickel catalyst in a fixed bed reactor. For modeling of the reactor, first the physical principles were expressed, then simplifying assumptions were described in the form of mathematical expressions and a mathematical model was obtained using conservation of energy and mass conservation equations. Using the results of the model, the distribution of concentration, temperature and hydrogen yield were evaluated in the reactor and the effect of parameters such as temperature, pressure and steam to Methane ratio on reactor performance was evaluated. Finally, the model results were compared with experimental data.Keywords: Methane steam reforming, synthesis gas, Modeling, Nickel catalyst
-
Pages 38-45The use of fossil fuels such as petrol play a crucial role in ever-increasing global warming due to its irreparable, destructive environmental effects and emission of greenhouse gases, and it is considered as a serious and major threat to the environment. The use of biofuels as environmental friendly substances for taking advantage into vehicles has been highly regarded. In this paper, density of three bio-fuels were calculated (from 40 to 140 Mpa) with various thermodynamic equations such as Redlich-Kowng and Peng-Robinson and taking into account of various mixing rules and a viral EOS which named BWR-LS. Due to the specific pressure (pressure of diesel engine injector) activity equations such as Wilson for the unavailability of required constants was not appropriate. The results of conducted calculated is presented that, BWR-LS and PR-MHV2 in general mode for considered substances with having under 3 percentage error is proper (Dibutyl ether+1-butanol, 1-heptanol+ heptane).Keywords: Equation of states, density of mixtures, biofuels, Diesel engine injector
-
Pages 46-52H2S and CO2 removal using alkanolamines is one of the most important processes which frequently used in industry. In this study, different amines were utilized for gas sweetening propose. Selecting appropriate amine directly effects minimization of energy consumption and expenses as well. Amine circulating rate and required energy for amine regeneration are the most important parameters for amine selection. In this regard, two types of amine with different concentrations were used. To reach desire separation, for this reason, DEA were used by of 25, 30, and 35 wt% concentrations, and DGA with 55, 60, and 65 wt% concentrations. Results showed that by increasing the concentrations of amine in amine solution, amine circulating rate and energy consumption were decreased. So, the best scenario is use of amines with highest possible concentrations. In addition, amine circulating rate was significantly decreased by replacing DGA in process. Thus, using 65 wt% DGA had the best results for gas sweetening process.Keywords: Simulation, Gas sweetening, DEA, DGA, H2S, CO2