مسعود رحیمی

جابجایی طبیعی داخل محفظه­ی پارتیشن بندی شده، توجهات زیادی را در سال های اخیر به دلیل اهمیت آن در کاربردهای مهندسی، جهت تضعیف یا تقویت شدت انتقال حرارت، به خود جلب نموده است. در این مطالعه، یک محفظه قائم حاوی هوا که توسط ردیفی از تیغه­های عایق تخت افقی پارتیشن بندی شده است، بررسی می گردد. اثرات متغیرهای موثر بر جریان جابجایی طبیعی آرام پایا داخل محفظه­ی پارتیشن بندی شده، به­صورت عددی مطالعه می گردد. دماهای مختلفی برای دیواره­های جانبی محفظه درنظر گرفته می شود، در حالی که دیواره­های دیگر عایق می باشند. ردیف تیغه ها در دو حالت از تقارن خارج می شود؛ در یک حالت، ردیف تیغه ها از خط تقارن محفظه خارج شده و به سمت دیواره گرم جابجا می شود و در حالت دیگر، ردیف تیغه ها ضمن خروج از خط تقارن محفظه، به سمت دیواره سرد جابجا می گردد. متغیرهای موثر شامل عدد رایلی (Ra) در بازه 103×7 و 104×45/1، زاویه تمایل تیغه­ها در جهت افق (?) در محدوده­o 0 تاo 180 و خارج از مرکزیت (S) در بازه 5/1- تا 5/1+ میلی متر می­باشند. بر اساس نتایج عددی بدست آمده، انتقال حرارت نسبت به تغییر زاویه تیغه ها (?) حساسیت خاصی داشته و دارای روندی نوسانی نسبت به آن می باشد. علاوه بر آن، انتقال حرارت با افزایش عدد رایلی (Ra) افزایش یافت. همچنین، چیدمان نامتقارن تیغه ها درون محفظه، حداکثر 19% میزان انتقال حرارت در محفظه را نسبت به چیدمان متقارن (0=S) کاهش می دهد. در واقع با یک تغییر هندسی کم هزینه، میزان قابل توجهی از انتقال حرارت در محفظه کاسته می شود.

باتری‌های لیتیوم-یونی، به‌عنوان منابع اصلی انرژی در خودروهای برقی، سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی و دستگاه‌های الکترونیکی با توان بالا، با چالش‌های مهمی مرتبط با افزایش دما و مدیریت حرارتی مواجه هستند. افزایش دمای داخلی باتری نه تنها راندمان و طول عمر آن را کاهش می‌دهد، بلکه خطرات ایمنی جدی مانند فرار حرارتی، آتش‌سوزی و آسیب به الکترودها را نیز ایجاد می‌کند. بنابراین، توسعه روش‌های موثر برای کنترل دما، تاخیر در افزایش دمای بحرانی و یکنواخت‌سازی توزیع حرارت، یکی از جنبه‌های اساسی طراحی و بهبود عملکرد باتری‌های لیتیوم-یونی محسوب می‌شود. یکی از رویکردهای پیشرفته در مدیریت حرارتی، استفاده از مواد تغییر فاز (PCM) است که ظرفیت ذخیره و آزادسازی گرمای نهان را دارند و می‌توانند با جذب حرارت تولیدشده توسط باتری از افزایش سریع دما جلوگیری کنند. این پایان‌نامه عملکرد انواع مواد تغییر فاز شامل پارافین، وازلین و ترکیبات آن‌ها با افزودنی‌های هادی مانند گرافیت، اکسید مس و آلومینا +CuSO? را مورد بررسی و تحلیل جامع قرار می‌دهد و اثر آن‌ها بر رفتار حرارتی باتری‌های لیتیوم-یونی را ارزیابی می‌کند.در این مطالعه بیش از ?? ترکیب مختلف مواد تغییر فاز با نسبت‌های متنوع پارافین و وازلین و مقادیر متفاوت افزودنی‌های هادی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها شامل ثبت زمان افزایش دمای باتری، نرخ گرم شدن و یکنواختی توزیع حرارت در ولتاژهای مختلف، همراه با مقایسه رفتار حرارتی با و بدون افزودنی‌های هادی بود. این داده‌ها امکان تحلیل دقیق اثر ترکیبات مختلف PCM بر مدیریت حرارتی باتری و شناسایی مخلوط‌های بهینه را فراهم کردند. نتایج نشان داد که ترکیبات پارافین خالص به دلیل ظرفیت بالای گرمای نهان، زمان افزایش دما را طولانی‌تر کردند، اما به دلیل رسانایی حرارتی پایین، توزیع دما یکنواخت نبود و نقاط داغ در سطح باتری ایجاد شد. وازلین خالص، هرچند از نظر ساختاری پایدار بود و نشت PCM را کاهش می‌داد، دارای نرخ گرم‌شدن بالاتر و ظرفیت ذخیره حرارتی پایین‌تر بود. با افزودن گرافیت و سایر افزودنی‌های هادی، انتقال حرارت بهبود یافت و توزیع دما یکنواخت‌تر شد. ترکیباتی که شامل گرافیت و اکسید مس یا آلومینا CuSO?+ بودند، طولانی‌ترین زمان رسیدن به دمای بحرانی و کمترین نرخ گرم شدن را نشان دادند و عملکرد حرارتی بهینه همراه با پایداری مکانیکی مناسب ارائه کردند. همچنین، مخلوط‌های پارافین–وازلین با گرافیت تعادل مناسبی از ذخیره انرژی حرارتی، پایداری ساختاری و یکنواختی دما ایجاد کردند و برای چرخه‌های شارژ–دشارژ متوسط مناسب بودند.تحلیل رتبه‌بندی نشان داد که بهترین عملکرد حرارتی مربوط به ترکیبات پایه PCM همراه با افزودنی‌های هادی است، در حالی‌که وازلین خالص و پارافین خالص بدون افزودنی، کمترین کارایی را در مدیریت حرارتی داشتند.یافته‌ها نشان می‌دهند که انتخاب ترکیب بهینه PCM همراه با مواد هادی برای دستیابی به مدیریت حرارتی پایدار، افزایش ایمنی و طولانی‌تر کردن عمر باتری‌های لیتیوم-یونی بسیار حیاتی است. این پایان‌نامه به‌عنوان راهنمای علمی و عملی برای طراحی سامانه‌های پیشرفته مدیریت حرارتی در خودروهای برقی و کاربردهای صنعتی باتری‌های لیتیوم-یونی عمل می‌کند و اهمیت ترکیب هوشمند PCM و افزودنی‌های هادی در بهبود عملکرد حرارتی باتری را برجسته می‌سازد.   

اجکتورها به عنوان تجهیزات مهم در فرآیندهای صنعتی، نقش کلیدی در انتقال انرژی و مکش سیالات دارند. در این پایان‌نامه، عملکرد یک اجکتور هوا که توسط تانگ لیو[1] و همکاران به صورت آزمایشگاهی بررسی شده با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی CFD به صورت   دوبعدی متقارن‌محوری مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی مطالعه، تحلیل تاثیر قطر گلوگاه نازل و قطر محفظه اختلاط بر نسبت مکش، تاثیر فشار جریان اولیه و ثانویه بر نسبت مکش و فشار برگشتی بحرانی و مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی بوده است.که نتایج تطابق قابل قبولی با داده های آزمایشگاهی نشان داد. کانتورهای سرعت، فشار و عدد ماخ برای شرایط مختلف رسم و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که افزایش قطر گلوگاه نازل باعث کاهش نسبت مکش وافزایش قطر گلوگاه نازل باعث افزایش فشار برگشتی بحرانی می شود. افزایش قطر محفظه اختلاط، نسبت مکش را افزایش و فشار بحرانی را کاهش می‌دهد. همچنین، حداکثر نسبت مکش در قطر محفظه اختلاط بزرگ‌تر و با نازل کوچکتر رخ می‌دهد. اثر فشار جریان اولیه و ثانویه نیز بر دبی جرمی و نسبت مکش تحلیل شد و مشخص گردید که در تمامی هندسه ها با افزایش فشار ورودی جریان اولیه دبی جرمی جریان اولیه افزایش می یابد، در حالیه که نسبت مکش یا دبی جرمی مکش شده ابتدا افزایش و سپس کاهشی می شود.دلیل افزایش دبی جرمی جریان ثانویه مشخص است که با افزایش فشار جریان اولیه سرعت در خروجی نازل افزایش یافته و مکش بیشتری ایجاد می کند.اما با افزایش فشار جریان اولیه از حد مشخصی دبی مکش شده کاهشی می شود، که دلیل آن با استفاده از کانتور عدد ماخ توصیح داده شد که جریان اولیه با افزایش فشار بیش از حد در خروجی نازل همگرا-واگرا منبسط شده و مسیر جریان ثانویه را مسدود می کند. همچنین مشاهده شد که با افزایش قطر محفظه اختلاط با ثابت ماندن قطر گلوگاه نازل ، با افزایش فشار جریان اولیه   حداکثر نسبت مکش افزایش می یابد و فشار بهینه جریان اولیه متناظر نیز بیشتر می شود . زمانی که قطر محفظه اختلاط ثابت باشد با افزایش قطر گلوگاه به صورت تدریجی، با افزایش فشار جریان اولیه   حداکثر نسبت مکش کاهشی می شود و فشار بهینه جریان سیال اولیه کاهشی می شود. همچنین در نازل با قطر گلوگاه کمتر فشار ثانویه بیشتری جهت شروع به کار اجکتور نیاز است. نتایج نشان داده که هنگامی که اندازه نازل ثابت باشدو اندازه محفظه اختلاط به تدریج افزایش یابد حداقل فشار جریان ثانویه ای که اجکتور می تواند در آن شروع به کار کند بیشتر می شودو نسبت مکش با افزایش فشار جریان ثانویه سریع تر رشد می کند .درصورتی که قطر محفظه اختلاط ثابت باشد، با کاهش قطر گلوگاه نازل نسبت مکش با افزایش فشار سیال ثانویه سریع تر افزایش می یابد. در نهایت، پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی ارائه شد که شامل شبیه‌سازی سه‌بعدی، تحلیل جریان چندفازی، بهینه‌سازی چندپارامتری، بررسی اثر نوع سیال و شرایط گذرا می‌باشد. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که شبیه‌سازی عددی ابزار موثری برای تحلیل و بهینه‌سازی اجکتورهای صنعتی با عملکرد بالا است. [1] Tong LIU   

   نفت خام سنگین به دلیل ویسکوزیته بالا، محتوای بالای آسفالتین و رزین و دشواری در فرآورش همواره یکی از چالش‌های اصلی صنایع پالایشی محسوب می‌شود. یکی از رویکردهای نوین برای بهبود فرآورش این برش‌ها، بهره‌گیری از پدیده کاویتاسیون و انرژی آزادشده از انفجار حباب‌ها به‌عنوان منبعی برای تغییر خواص نفت سنگین است. در این تحقیق، شبیه‌سازی عددی پدیده کاویتاسیون در یک اجکتور در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی انجام شد. هندسه اجکتور در نرم‌افزار انسیس دیزاین مدلر طراحی و شبکه‌بندی آن در انسیس مشینگ انجام شد. شبیه‌سازی جریان سه‌فازی (آب، بخار و نفت سنگین) و پدیده کاویتاسیون با استفاده از مدل جریان مخلوط در انسیس فلوئنت انجام گردید. شرایط مرزی شامل فشار ورودی آب Pa 2.000.000 و دمای   K298 و فشار ورودی نفت سنگین Pa80000 و دمای   K353 بود، در حالی که فشار خروجی برابر با Pa 101325 تعیین شد. دبی ورودی نفت در شرایط مرزی فوق به ترتیب Kg/s4709171/0 بود و حداکثر سرعت در گلوگاه اجکتور m/s 39/ 63 گزارش شد. داده‌های به‌دست‌آمده از فلوئنت شامل فشار و حجم بخار تولیدی (m³/s 104×33/7) به نرم‌افزار متلب منتقل شد و با بهره‌گیری از معادله ریلی پلست، دینامیک فروپاشی حباب‌ها و انرژی آزادشده از انفجار آن‌ها محاسبه گردید. دما و فشار حباب حین فروپاشی به ترتیب،   K98/4722 و bar 2827 انرژی آزادشده از یک حباب در این فرآیند J 10-10 833× /1بود که به عنوان بار حرارتی به جریان نفت سنگین اعمال شد. تحلیل نتایج نشان داد دانسیته نفت پس از کاویتاسیون از Kg/m³1/903 به 1/880 کاهش یافت و ویسکوزیته ازKg/m·s 2467/0 به 0754/0 کاهش یافت، که بیانگر تغییر قابل توجه در خواص ترمودینامیکی نفت سنگین است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، بهره‌گیری از کاویتاسیون و طراحی بهینه اجکتور می‌تواند رویکردی موثر برای بهبود فرآیندهای شکست مولکول ها و سبک‌سازی برش‌های سنگین نفت باشد. چارچوب روش‌شناسی ارائه‌شده، امکان تحلیل همزمان هیدرودینامیکی، دینامیکی و اثرگذاری انرژی آزادشده از کاویتاسیون بر نفت را فراهم می‌آورد و می‌تواند مبنای توسعه تحقیقات آینده در بهینه‌سازی فرآیندهای پالایشی قرار گیرد.

   احتراق به عنوان یکی از اصلی‌ترین روش‌های تبدیل انرژی در صنایع مختلف، نقش حیاتی در تولید انرژی و گرمایش ایفا می‌کند. با وجود پیشرفت‌های چشمگیر در فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر، سوخت‌های فسیلی همچنان سهم عمده‌ای در تامین انرژی جهانی دارند. این پژوهش به بررسی فرآیند احتراق در بویلرهای صنعتی با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می‌پردازد و بهینه‌سازی عملکرد این سیستم‌ها را با تمرکز بر کاهش آلاینده‌ها و افزایش راندمان مورد تحلیل قرار می‌دهد.      در این مطالعه، ابتدا مبانی تئوری احتراق، انواع آن، و مکانیسم‌های شیمیایی و فیزیکی موثر بر آن تشریح شده است. سپس، با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent، شبیه‌سازی سه‌بعدی بویلر لوله‌آبی شرکت پالایش گاز ایلام انجام شد. پارامترهای کلیدی از جمله توزیع دما، سرعت جریان سیال، و غلظت آلاینده‌ها در شرایط مختلف عملیاتی بررسی گردید. نتایج نشان داد که تنظیم نسبت هوای اضافی و بهینه‌سازی طراحی مشعل می‌تواند به کاهش قابل توجه انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx) و مونوکسید کربن (CO) منجر شود. همچنین، استفاده از سوخت‌های ترکیبی مانند مخلوط متان و اتان-پروپان، ضمن حفظ کارایی بویلر، کاهش آلاینده‌ها را به همراه دارد.      علاوه بر این، تاثیر هندسه بویلر و آرایش لوله‌ها بر انتقال حرارت و افت فشار تحلیل شد. نتایج حاکی از آن بود که طراحی بهینه‌شده می‌تواند راندمان حرارتی را تا ?? افزایش دهد. در نهایت، راهکارهایی برای بهبود عملکرد بویلر و کاهش اثرات زیست‌محیطی ارائه گردید که شامل استفاده از فناوری‌های پیشرفته احتراق، بازیافت حرارت گازهای خروجی، و کنترل دقیق پارامترهای عملیاتی می‌شود.      این پژوهش به‌عنوان یک مطالعه کاربردی، زمینه را برای طراحی و بهره‌برداری کارآمدتر بویلرهای صنعتی فراهم می‌کند و نشان می‌دهد که ادغام روش‌های عددی و تجربی می‌تواند به پیشرفت‌های قابل توجهی در بهینه‌سازی سیستم‌های احتراق منجر شود.      **کلمات کلیدی:** احتراق، بویلر صنعتی، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، بهینه‌سازی، آلاینده‌ها، راندمان حرارتی.

   یکی از مشکلات پنل‌های فتوولتائیک این است که به ازای افزایش ? 1 دما، میزان راندمان پنل 53/0 درصد کاهش پیدا می‌کند و به منظور رفع این مشکل می توان از خنک‌سازی های منفعل و یا پویا استفاده کرد. در این پژوهش به مطالعه و بررسی تاثیر استفاده از مواد تغییرفازدهنده (PCM) به عنوان خنک‌سازی منفعل با ترکیب دو ماده وازلین و گلیسیرین   همراه با گرافیت گسترش‌یافته و نانوذرات رسانای آلومینا (آلومینیوم اکسید) در جهت کاهش دمای پنل فتوولتائیک وافزایش توان الکتریکی آن به کار گرفته شد. درابتدا 2 کیلوگرم وازلین همراه با 200 گرم گلیسیرین به عنوان نسبت بهینه و پایه و اساس PCM درنظر گرفته شد. بطوری که دمای پنل به میزان ? 3/3 (6.6 درصد) نسبت به پنل عادی کاهش یافت و مقدار بیشینه توان الکتریکی آن 647/0 وات (3/12 درصد) افزایش پیدا کرد. علاوه ‌بر ‌این، برای توزیع یکنواخت حرارت و افزایش رسانش حرارتی در داخل PCM از سیم‌های مفتولی متصل به لوله‌های مسی بصورت ساختار شبکه‌ای با آرایش مربعی استفاده شد و باعث شد که دما ? 9/1 (4 درصد) کمتر شد و توان 026/0 وات (44/0 درصد) افزایش یافت. از سوی دیگر، به منظور افزایش ضریب هدایت حرارتی در ساختار و ترکیب PCM، افزایش پایداری مکانیکی و تسریع فرآیند ذوب و انجماد از گرافیت گسترش‌یافته و نانوذرات آلومینا استفاده شد. اضافه شدن گرافیت گسترش‌یافته در ترکیبات (یک گرم گرافیت + PCM) و (5/1 گرم گرافیت + یک گرم نانوذره) بترتیب باعث افزایش   W/m?11/0 (89/57 درصد) و W/m? 177/0 (15/93 درصد) ضریب هدایت حرارتی PCM شدند زیرا گرافیت به دلیل داشتن چگالی بسیار پایین(حجم بالا) فضای زیادی از PCM را اشغال می‌کند و می تواند ساختار شبکه‌ای گسترده‌ای در سراسر PCM ایجاد کند. همچنین میزان چگالی PCM با نسبت ترکیبی که ذکر شد، بترتیب kg/m3 49 (57/5 درصد) و kg/m3 70 (96/7 درصد) کاهش یافت. نانوذرات آلومینا چگالی بسیار بیشتری نسبت به گرافیت دارند به همین دلیل نمی‌توانند کل PCM را اشغال کنند و ساختار شبکه‌ای بزرگی را تشکیل دهند تا همانند گرافیت هدایت حرارتی ترکیب PCM افزایش یابد. علاوه بر این، به سبب اینکه مقدار نانوذره بسیار ناچیزی در هر مرحله به PCM اضافه شد تاثیر ناچیزی روی افزایش چگالی آن داشت. درنهایت بخاطر اینکه غلظت گرافیت و نانوذرات در PCM بسیار کم است، تاثیر آن‌ها روی نقطه‌ی ذوب و انجماد نیز بسیار کم است. نتایج نشان داد که نسبت 5/1 گرم گرافیت گسترش‌یافته و2 گرم نانوذرات آلومینا بهینه ترین ترکیب برای PCM موردنظر است بطوری که دمای سلول فتوولتائیک ? 2/4 (37/9 درصد) کاهش یافت و توان خروجی پنل 4/1 وات (6/23 درصد) افزایش پیدا کرد. هچنین نتایج حاکی از آن بود که گرافیت گسترش‌یافته با هر نسبتی در این PCM باعث افزایش دما و کاهش توان سلول شد و در مقابل، نانوذرات آلومینا تا مقدار مشخصی باعث کاهش دما و افزایش بیشینه توان خروجی از پنل فتوولتائیک شد. در نهایت، استفاده از این ترکیب بهینه باعث شد تا دمای پنل نسبت به حالت عادی ? 4/9 (97/19 درصد) کاهش و توان خروجی 073/2 وات (34/36 درصد) افزایش پیدا کند.

باتری‌‌های لیتیوم یون نیروگاه انقلاب الکترونیک دیجیتال در این جامعه مدرن هستند. اما مسئله مهم مدیریت حرارتی باتری این وسایل، برای اطمینان از شارژ یا دشارژ سریع، عملکرد ایمن و کارآمد باتری‌ها با تنظیم دمای آنها در محدوده بهینه است. بااین‌وجود، روش‌های مدیریت حرارتی باتری موجود شامل خنک‌سازی با هوا و مایع که خنک‌سازی فعال نامیده شده‌اند نه‌تنها فضای زیادی را اشغال کرده؛ بلکه با وزن زیاد و مصرف انرژی محدود، به‌سختی بر خنک‌‌سازی باتری در دماهای بالا غلبه و باعث کاهش بازده خودرو شده‌اند. اما خنک‌سازی به روش غیرفعال که به آن فناوری مدیریت حرارتی باتری مبتنی بر ماده تغییرفازدهنده گفته شده، با صرفه‌جویی در وزن و مصرف انرژی عملکرد مطلوبی را از خود نشان داده‌ است. اما هدایت حرارتی کم و نشت ماده تغییرفازدهنده کاربرد مدیریت حرارتی باتری را محدود کرده است. در این پایان‌نامه، مدل‌سازی حرارتی باتری با استفاده از هیتر به صورت تجربی بررسی شد همچنین چند سیستم مدیریت حرارتی باتری شامل مواد تغییرفازدهنده با سه نسبت درصد جرمی مختلف متشکل از پارافین و موم زنبورعسل و کامپوزیت‌های ایروژل(هواژل) مبتنی بر کربن/ماده تغییرفازدهنده ساخته شدند. نتایج نشان دادند که استفاده از ماده تغییرفازدهنده شامل 75درصد پارافین و 25درصد موم زنبورعسل به تنهایی نسبت به دو نسبت دیگر تا 56درصد عملکرد حرارتی را افزایش داده . همچنین استفاده از ایروژل خام/ماده تغییرفازدهنده شامل 25درصد پارافین و 75درصد موم زنبورعسل افزایش 31درصدی هدایت حرارتی نسبت به ماده تغییرفازدهنده به تنهایی را شامل شده است. اما کامپوزیت ایروژل سیاه/ماده تغییرفازدهنده در همه نسبت‌ها عملکرد قابل قبول و افزایش 46درصدی هدایت حرارتی را برجا گذاشته است. در مجموع استفاده از کامپوزیت ایروژل سیاه/ماده تغییرفازدهنده شامل 25درصد پارافین و 75درصد موم زنبورعسل به دلیل داشتن بالاترین میزان هدایت حرارتی به‎عنوان سیستم مدیرت حرارتی بهینه در نظر گرفته شدند.   

[1] (PCM) به دلیل مصرف انرژی پایین، یکنواختی دمای بالا و قیمت مقرون به صرفه کاربرد گسترده­ای در سیستم­های مدیریت حرارت باتری دارند، اما رسانایی حرارتی پایین PCMها استفاده از آنها را با چالش روبرو کرده است. یکی از روش­های افزایش رسانایی حرارتی PCMها، درج مواد برپایه­ی کربن مانند نانولوله­ی کربنی و گرافن در PCMهاست. این مواد به دلیل رسانایی حرارتی بالایی که دارند منجر به تقویت انتقال حرارت PCMها می­شوند. کربن کوانتوم دات­ها یکی از مواد بر پایه­ی کربن می با­شند که در رنج اندازه­ی نانو قرار دارند و دارای ویژگی­هایی مانند ناحیه سطح به حجم بالا، فعالیت الکتروشیمیایی عالی و توانایی تنظیم دقیق ساختار الکتریکی هستند. از این رو در پژوهش حاضر یک سیستم مدیریت حرارت بر پایه­ی PCM تقویت شده با کربن کوانتوم دات­ها ارائه شد. ماده تغییر فاز دهنده متشکل از موم زنبور عسل و روغن نارگیل با نسبت­های وزنی متفاوت تهیه و خواص فیزیکوشیمیایی آنها بررسی شد. کربن کوانتوم دات­ها نیز به دو روش هیدروترمال و گرمایشی و با استفاده از منبع کربنی سیتریک اسید سنتز شدند و خواص فیزیکوشیمیایی آنها با استفاده از روش­های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه­یابی فیزیکی و شیمیایی کربن کوانتوم دات­ها با استفاده از تکنیک­های طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراکندگی نور دینامیکی (DLS) انجام شد. سپس تاثیر   PCMهای تقویت شده با کربن کوانتوم دات بر کاهش دمای باتری مورد بررسی قرار گرفت.. نتایج نشان داد که افزایش کربن کوانتوم دات به PCM منجر به کاهش دما در رنج بهینه­ی عملکردی باتری (کمتر از ?C 40) می­شود. [1] Phase-Change Material   

در این مطالعه از روش ترکیب با پرکننده ها جهت تهیه ی غشاهای ضد گرفتگی پلی اترسولفون نانوفیلتراسیون، به منظور حذف آلاینده های دارویی از محیط های آبی استفاده شده است. به این منظور نانوذرات گرافن اکسید عامل دار شده با پونیکالین جهت تهیه ی غشاهای ماتریس آمیخته ، ساخته شدند. در این راستا اثر روش اصلاحی مورد استفاده بر قابلیت جداسازی غشاهای جدید ساخته شده و همچنین ریخت شناسی آنها مورد بررسی قرار گرفت. جهت شناسایی نانوذرات و همچنین غشاهای تهیه شده، طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR )، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM )، طیف سنجی پراش اشعه ایکس (EDX )، سنجیدن زاویه تماس آب، محاسبه اندازه حفرات و تخلخل مورد استفاده قرار گرفت. طیف سنجی FTIR حاکی از تشکیل گروه های عاملی بر روی سطح پرکننده بود. در حقیقت این آنالیز تاکیدی بر موفقیت آمیز بودن روش مورد استفاده در اصلاح غشای مد نظر بوده است. نتایج نشان میدهد که شار عبوری از غشای اصلاح شده حدود5/3 برابر شار عبوری از غشای پلی اتر سولفون اصلاح نشده است. همچنین غشای اصلاح سطحی شده دارای زاویه تماس آب کمتر و ویژگی های ضدگرفتگی برتر نسبت به غشای اصلاح نشده بود. مقایسه ی عملکرد غشاهای تهیه شده در حذف ترکیبات دارویی (از نوع آنتی بیوتیکی)، از محیط آبی حاکی از آن است که نتایج تقریبا به یکدیگر نزدیک می باشند. اما بازدهی حذف دارو توسط غشای ماتریس آمیخته حاوی نانوذرات گرافن اکسید عامل دار شده با پونیکالین با درصد وزنی 25/0 ( غشای   ES/G-Pu 0.25 )، اندکی بیشتر از سایر غشاها است که در مورد علت آن میتوان به تاثیر بیشتر پرکننده بر ویژگی های جذبی و بار سطحی غشا اشاره کرد.      

  چکیده می‌دانیم که افزایش دما باعث کاهش راندمان تولید توان الکتریکی در سیستم فتوولتائیک میشود با هر درجه افزایش دما در سطح پنل توان الکتریکی تولیدی 0.5 درصد کاهش می‌یابد پس بدیهی است که به یک سیستم خنک سازی احتیاج است .مواد تغییر دهنده فازPCM) ) برای خنک سازی سیستم های فتوولتائیک به دلیل عدم استفاده از تجهیزات مکانیکی به عنوان یک روش ارزان تر و پایدارتر در شرایط دمای بالا معرفی شده است. اما مشکلات در سیستم‌های خنک‌سازی PCM وجود دارد از جمله ضریب هدایت حرارتی پایین و انتخاب نقطه ذوب به نحوی که زمان مدیریت حرارتی دامنه وسیع تری را شامل شود و به تولید توان بالاتر بینجامد ، که اکثر تحقیقات قبلی بر روی شبیه‌سازی‌های عددی برای بالا بردن ضریب هدایت حرارتی بوده . در این تحقیق سعی شد با استفاده از چیدمان با نقاط ذوب متفاوت از مواد تغییرفاز دهنده (multiple PCM ) ،که با استفاده از ترکیب درصد متفاوت از موم عسل و روغن نارگیل ساخته شده است، زمان مدیریت حرارتی را افزایش داده و توان بیشتری تولید شود . چیدمانی که استفاده شد ، 11 جعبه های فلزی با نقاط ذوب متفاوت در PCM محفظه اصلی با نقطه ذوب های تفاوت بود . ترکیب نقطه ذوب موم عسل خالص درون جعبه ها و ترکیب %50 موم و %50 روغن نارگیل برای محفظه اصلی بیشترین بازدهی را داشت، که توانست میانگین دما را در 120 دقیقه %20 به نسبت حالت بدون خنک سازی کاهش دهد و بازدهی الکتریکی را %13 درصد افزایش دهد . برای این حالت بهینه ، مقادیر مختلف پودر زغال را درون و بیرون جعبه ازمایش کرده و به دو مقدار بهینه %5 درصد جرمی پودر زغال درون جعبه ها و 20% زغال بیرون جعبه ها دست یافته شد که توانست میانگین دمای پنل در 120 دقیقه را %24 درصد به نسبت حالت بدون خنک سازی کاهش دهد . در نهایت هم بررسی عددی سیستم و تحلیل از آن پرداخته شد ، و در تمام شبیه سازی استفاده از جعبه ها باعث بهبود خنک سازی شد .

   چکیده در این مطالعه، عملکرد دود کش خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز دهنده و فرآیند تغییر فاز این مواد به کمک تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی و در محیط نرم افزار انسیس فلوئنت   به صورت دو بعدی، شبیه سازی و بررسی شدند. به منظور تسریع فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده تحت شار حرارتی یکنواخت   700wm2   ، دریچه های ورودی و خروجی دودکش در حالت بسته قرار داد شدند. شماتیک سیستم و ابعاد هندسه مشابه مرجع[26] در نظر گرفته شدند. مقایسه نتایج کار حاضر با مرجع مذکور نشان می­دهد که شبیه سازی انجام شده قابلیت بررسی سیستم های دودکش خورشیدی مجهز به مواد تغییر فاز دهنده را دارند. نتایج   حاصل از شبیه سازی انجام شده نشان داد که با افزایش 2و 3 برابری ضریب انتقال حرارت هدایتی، زمان ذوب به تر تیب 9 و 15% کاهش می­یابد و با 5/1 و 2 برابر کردن ضخامت لایه­ی ماده تغییر فاز دهنده، زمان ذوب آن به ترتیب 62/1و 3/2 برابر می شود. همچنین با تقسیم ضخامت لایه­ی ماده تغییر فاز دهنده به دو یا سه لایه مساوی و با همان جنس ماده، تغییری در زمان کلی فرآیند ذوب ایجاد نشد. در نهایت با تقسیم ضخامت لایه­ی ماده تغییر فاز دهنده به دو قسمت مساوی و نیز تغییر دادن گستره دمای تغییر فاز لایه مجاور جاذب از ( K316 -311) به ( K307-311   (زمان کلی ذوب تغییری نکرد، ولی سیستم در این حالت با سرعت بیشتری نسبت به حالتPCM تک لایه­ای ،   انرژی ذخیره می­کند.

مبدل حرارتی ابزاری برای انتقال حرارت بین دو سیال دارای اختلاف دمایی است و هنگامی حائز اهمیت است که بتوانیم به هزینه کمتر عملیاتی و اندازه کوچک تر مبدل برسیم. مفهوم کوچک سازی مبدل، محققان را ملزم به مطالعه ی میکروکانال ها به عنوان مبدل حرارتی کرده است. میکرومبدل ها، در مقایسه با مبدل های مرسوم به دلیل تفاوت ساختاری و سایر تفاوت ها، در انتقال حرارت عملکرد متفاوتی دارند. در تحقیق حاضر برای بررسی انتقال حرارت از یک میکروکانال مسطح با مقطع مستطیل استفاده شده است که دارای چهار جریان ورودی شامل دو جریان غلافی کناری (برای برقراری پدیده تمرکز هیدرودینامیک) و همچنین دو جریان غلافی میانی می باشد. پدیده تمرکز هیدرودینامیک در این میکروکانال منجر شده است تا مواد به یک جریان هدایت شوند و با حذف تماس بین دیواره های دستگاه وجریان واکنشی، جریان یکنواختی را ایجاد می کند. همچنین یک پارامتر FRR در این میکروکانال تعریف می شود که نشان دهنده نسبت مجموع نرخ جریان های غلافی کناری به مجموع نرخ جریان های غلافی میانی می باشد. با بررسی پارامتر های مختلف در جریان های ورودی عملکرد انتقال حرارت در این   میکروکانال   مطالعه می شود که بدین منظور   از یک سیال امتزاج ناپذیر(روغن) برای جریان های غلافی کناری و از (آب با دمای صفر درجه) برای جریان های غلافی میانی استفاده می کنیم. بنابراین در خروجی دو فاز قابل تفکیک داریم و این نکته ارزنده در استفاده از این   میکروکانال است.   نتایج نشان داد که برای برقراری پدیده ی تمرکزهیدرودینامیک علاوه بر استفاده از نسبت نرخ جریان های ورودی متفاوت با توجه به ابعاد مشخصه میکرو مبدل حرارتی مسطح مجهز به جریان های غلاف کناری، عدد رینولدز در محدوده ی جریان آرام قرار گرفت.همچنین توافق خوبی بین داده های شبیه سازی با داده های تجربی حاصل از آزمایش بود. به طور کلی، نتایج حاصل از مطالعه انتقال حرارت در میکروکانال مسطح مجهز به جریان های غلافی کناری   نشان داد که با افزایش پارامتر کلیدی تعریف شده FRR در این نوع میکروکانال و افزایش نسبت دبی های حجمی روغن، دما افزایش می یابد که منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت و   افزایش عدد بدون بعد Nu   شد.    مبدل حرارتی ابزاری برای انتقال حرارت بین دو سیال دارای اختلاف دمایی است و هنگامی حائز اهمیت است که بتوانیم به هزینه کمتر عملیاتی و اندازه کوچک تر مبدل برسیم. مفهوم کوچک سازی مبدل، محققان را ملزم به مطالعه ی میکروکانال ها به عنوان مبدل حرارتی کرده است. میکرومبدل ها، در مقایسه با مبدل های مرسوم به دلیل تفاوت ساختاری و سایر تفاوت ها، در انتقال حرارت عملکرد متفاوتی دارند. در تحقیق حاضر برای بررسی انتقال حرارت از یک میکروکانال مسطح با مقطع مستطیل استفاده شده است که دارای چهار جریان ورودی شامل دو جریان غلافی کناری (برای برقراری پدیده تمرکز هیدرودینامیک) و همچنین دو جریان غلافی میانی می باشد. پدیده تمرکز هیدرودینامیک در این میکروکانال منجر شده است تا مواد به یک جریان هدایت شوند و با حذف تماس بین دیواره های دستگاه وجریان واکنشی، جریان یکنواختی را ایجاد می کند. همچنین یک پارامتر FRR در این میکروکانال تعریف می شود که نشان دهنده نسبت مجموع نرخ جریان های غلافی کناری به مجموع نرخ جریان های غلافی میانی می باشد. با بررسی پارامتر های مختلف در جریان های ورودی عملکرد انتقال حرارت در این   میکروکانال   مطالعه می شود که بدین منظور   از یک سیال امتزاج ناپذیر(روغن) برای جریان های غلافی کناری و از (آب یخ) برای جریان های غلافی میانی استفاده می کنیم. بنابراین در خروجی دو فاز قابل تفکیک داریم و این نکته ارزنده در استفاده از این   میکروکانال است.   نتایج نشان داد که برای برقراری پدیده ی تمرکزهیدرودینامیک علاوه بر استفاده از نسبت نرخ جریان های ورودی متفاوت با توجه به ابعاد مشخصه میکرو مبدل حرارتی مسطح مجهز به جریان های غلاف کناری، عدد رینولدز در محدوده ی جریان آرام قرار گرفت.همچنین توافق خوبی بین داده های شبیه سازی های با داده های تجربی حاصل از آزمایش بود. به طور کلی، نتایج حاصل از مطالعه انتقال حرارت در میکروکانال مسطح مجهز به جریان های غلافی کناری   نشان داد که با افزایش پارامتر کلیدی تعریف شده FRR در این نوع میکروکانال و افزایش نسبت دبی های حجمی روغن، دما افزایش می یابد که منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت و   افزایش عدد بدون بعد Nu   شد.

در این تحقیق، پدیده خوردگی سایشی در تجهیزات فرآیندی حامل جریان سیال همراه با ذرات جامد مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی با بکارگیری نرم افزار کامسول پارامترهای موثر بر خوردگی سایشی بررسی شده‌اند. در این راستا درون مجراهای حامل جریان هوا و ماسه با انحناهای 45،60،90،120،135 و 180 درجه پدیده خوردگی سایشی ضمن برخورد ذرات جامد جریان با دیواره لوله وخم شبیه سازی شد نوع ذرات، ماسه و اندازه ذرات موجود در سیال m150? در نظر گرفته شد و مدل‌های اصلی خوردگی سایشی شامل مدل Finnie،E/CRC،OKA و DNV در این شبیه سازی لحاظ شد. برای شبیه سازی جریان سیال با توجه به آشفته بودن جریان از مدل k-? استفاده شد. دمای عملیاتی 20?C، سرعت جریان هوا 11M/S و فشار خروجی مجرا 1atm درنظر گرفته شد. نتایج بدست آمده از این شبیه سازی شامل بررسی پارامترهای دینامیکی جریان و اثر پارامترهای مختلف مانند سرعت، اندازه ذرات، دانسیته ذرات، قطر مجرا و...، بررسی مسیر حرکت ذرات و تشخیص نقاط مهم خوردگی است. بررسی اثر پارامترهای مختلف بر روی خوردگی سایشی به صورت کمی در قالب نمودار و جدول ارائه شد اما تشخیص نقاط مهم سایش و بررسی پارامترهای دینامیکی و نحوه حرکت ذرات به صورت کیفی گزارش شد. این نتایج نشان داد که با افزایش سرعت سیال، دبی ذرات و افزایش انحنای مجرا خوردگی افزایش یافت و با افزایش قطر ذرات، دانسیته ذرات، قطر لوله خوردگی سایشی کاهش یافت. محل بیشتر سایش برای زانویی 45 و 60 درجه در انتهای انحنا بود. برای زانویی 120 و 135 درجه حداکثر نرخ سایش در وسط خم رخ داد. ضمناً برای خم 180 درجه دو ناحیه با نرخ سایش بالا در زانویی وجود دارد. با تغییر سیال درون لوله از هوا به آب نرخ سایش حدود 90% کاهش پیدا کرد و برای سیال آب با افزایش قطر ذرات نرخ سایش افزایش پیدا کرد.   اهمیت مطالعه تجزیه و تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی برای مطالعه نرخ سایش با استفاده از کامسول پیش‌بینی بهتری از نقاط مهم خوردگی، برنامه‌ریزی اقدامات پیشگیرانه برای کاهش وقوع سایش، برنامه تعمیر و نگهداری و صرفه‌جویی در هزینه با کاهش زمان خرابی ارائه می‌کند.   

با توجه به نیاز روز افزون منابع انرژی، سطح مصرف انرژی در جهان افزایش یافته است. از این رو دسترسی کشورهای درحال توسعه به انواع منابع جدید انرژی بویژه انرژی های پاک اهمیت اساسی دارد و با توجه به کم شدن ذخایر محدود انرژی فسیلی و همچنین دلایل زیست محیطی دیگر نمی توان به آن متکی بود. از این رو استفاده از انرژی های پاک مانند انرژی باد می تواند جایگاه ویژه ای داشته باشد. در این بررسی عملکرد انواع توربین های بادی، بویژه توربین های بدون پره و آشنایی با پدیده جریان های گردابی که اساس توربین های بدون پره را تشکیل می دهد ارائه شده است. از این رو در این راستا طراحی، مدلسازی و شبیه سازی این نوع توربین های بدون پره انجام شد .ابتدا شبیه سازی دو بعدی سیستم های گردابی در حالت استوانه ساکن در رینولدز های 60 و 40 انجام شد. در ادامه چهار نوع هندسه ی مختلف دایره، نیم دایره، قیف و نیم دایره-مربع طراحی و شبیه سازی دو بعدی گردابی نوسانی VIV آن، در این چهار هندسه ها در رینولدز 51600 انجام و مقادیر جابجایی در جهت عرضی، نیرو های درگ و لیفت و ضرایب آنها و همچنین الگوی جریان گردابی پشت این اجسام بررسی شد. مشخص شد که هندسه ی نیم دایره-مربع بیشترین مقدار فرکانس رابا مقدار 5.747 هرتز نسبت به سایر هندسه ها دارد.   در ادامه مهمترین پارامتر تاثیر گذار عدد بدون بعد رینولدز بر عملکرد این نوع هندسه در سه محدوده ی 30000 ، 51600 و 100000 بررسی و مشخص شد هندسه ی مورد نظر در محدوده ی رینولدز 100000 بیشترین تعداد نوسان جابجایی و سرعت و ضریب لیفت را دارد.

راکتور از دیدگاه شبیه سازی بررسی خواهد شد.   

در این تحقیق از دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه سازی عملکرد یک یا چند کولر هوایی ( بسته به انتخاب اینکه این مجموعه باید بر روی این خط سیال فرایندی نصب باشند) در شرایط موجود استفاده می شود. نتایج شبیه سازی CFD جهت تایید اعتبار با داده های تجربی موجود مقایسه خواهند شد. پس از تایید قابلیت شبیه سازی CFD ، اثر تغییر پارامترهای هندسی ( اعم از تغییر گذرهای لوله های سیال فرآیندی، تغییر آرایش های سری- موازی در جریان سیال فرآیندی، تغییر در فاصله کولر های هوایی نسبت به خط سیال فرایندی، تغییر در زاویه پره ها و ... ) و همچنین شرایط عملیاتی بر روی عملکرد کولرهای هوایی در خط فرایندی مورد نظر از دیدگاه شبیه سازی بررسی خواهد شد. لازم به ذکر است که در صورتی قرار است قابلیت اجرایی هر یک از تغییرات هندسی بررسی شود باید جوانب مختلف اعم از افت فشار، توزیه مناسب در آرایش های موازی و ... مد نظر قرار گیرد. به طور کلی، هدف از بررسی پارامترهای هندسی بهبود بخشیدن مکانیسم تاثیرگذاری آنها در عملکرد کولر است. بر این اساس به به روش انتقال حرارت بین هوا و سیال دقت کرد می توان چنین استنباط کرد که به علت انتقال حرارت جابجایی اجباری بین هوای محیط و دیوار خارجی لوله هایی که سیال در آن جریان دارد، دمای دیواره کاهش می یابد. سپس با توجه به انتقال حرارت هدایتی در دیواره لوله های انتقال حرارتی بین دیواره داخلی و خارجی رخ می دهد و در نهایت مجدداً به علت انتقال حرارت جابجایی بین دیواره داخلی لوله و سیال داخل لوله، سیال داخل لوله ها خنک می شود. باتوجه به مکانیسم های انتقال حرارت موجود در فن هایی هوایی می توان نتیجه گرفت که ارائه راهکارهای متفاوت در هر کدام با هدف افزایش انتقال حرارت می تواند منجر به افزایش بازده ای کولر های هوایی گردد. از طرفی دیگر،   منظور از شرایط عملیاتی بررسی دور فن های گردش هوا، شرایط دمایی و فشاری سیال ورودی به کولر جهت خنک سازی است. البته در تغییر هر کدام از این پارامترها برای رسیدن به حالت بهینه جهت افزایش راندمان کولرهای هوایی باید شرایط عملیاتی تجهیزات بالادست و پایین دست را نیز در نظر گرفت.   

   در صنعت یکی از روش های انجام فرآیند اختلاط استفاده از تجهیزی به نام استاتیک میکسر است. این تجهیز شامل تعدادی موانع یا عناصر ثابت می باشد و سبب اختلاط توزیعی سیال در راستای شعاعی و محوری می شود. در این پژوهش با توجه به کاربرد استاتیک میکسر در فرآیند نمک زدایی از نفت خام، مجموعه آزمایشگاهی برای بررسی فرآیند اختلاط نفت خام به عنوان سیال اصلی و آب فرآیندی به عنوان سیال ثانویه طراحی و ساخته شد. آزمایش ها برای بررسی فرآیند اختلاط در هشت دبی مختلف نفت خام و آب فرآیندی (نفت خام از 6 تا 20 لیتر بر دقیقه و دبی آب فرآیندی از 6/0 تا 2 لیتر بر دقیقه) در محدوده عدد رینولدز 810 تا 2697 برای به دست آوردن نتایج لازم در حالت بدون استفاده از عناصر استاتیک میکسر (لوله خالی) و هم در حالت استفاده از سه نوع عناصر میکسر شامل LPD استاندارد، LPD سوراخ دار با سوراخ هایی با قطر10D/، LPD سوراخ دار دارای سوراخ هایی با قطر20D/ انجام شد. تمامی سه نوع استاتیک میکسر دارای تعداد 15 عنصر اختلاط با قطر 8/49 و طول 350 میلی متر و ضخامت 2 میلی متر می باشند. برای بررسی کیفیت اختلاط از ضریب واریانس پنج نمونه اختلاط در سطح مقطع های مختلف از خروجی استاتیک میکسر، و برای بررسی افت فشار، فشار در 25 میلی متر قبل از اولین عنصر و 25 میلی متر بعد از آخرین عنصر هر استاتیک میکسر توسط حسگر فشار که به یک نمایشگر دیجیتال متصل است استفاده شد. نتایج به دست آمده برای تمامی حالت های مختلف آزمایش نشان می دهد با افزایش عدد رینولدز جریان، کاهش ضریب واریانس (افزایش کیفیت اختلاط) و افزایش افت فشار را در پی خواهد داشت. در بین استاتیک میکسرهای آزمایش شده، نوع LPD سوراخ دار با سوراخ هایی با قطر10D/، کمترین ضریب واریانس (میانگین 2/0 درصد) و کمترین افت فشار ( میانگین 2510 پاسکال) را دارا می باشد. همچنین شبیه سازی در حالت بدون استفاده از عناصر (لوله خالی) و استاتیک میکسر LPD استاندارد و LPD سوراخ دار با سوراخ هایی با قطر10D/، در شرایط هندسی و عملیاتی نظیر شرایط آزمایشگاهی با استفاده از CFD و به صورت ‌انتخاب ‌مدل ‌آشفتگی ‌مناسب‌ و‌ شرایط ‌حاکم ‌بر ‌جریان انجام شد و پارامترهای کیفیت اختلاط و افت فشار با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی CFD با هم مقایسه شدند. مقایسه و اعتبار سنجی، بیانگر تطابق قابل قبول نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی می باشد. دیگر نتایج مدل CFD با استفاده از روابط موجود به صورت ضریب افت فشار و ضریب اصطکاک ‌ارائه ‌شده ‌است.    کلمات کلیدی:

   در سال‌های اخیر، مایعات متخلخل به‌عنوان یک نوع جدید از مواد متخلخل ظهور کرده‌اند که ویژگی‌های تخلخل دائمی و سختی جامدات متخلخل و سیالیت، انتقال سریع گرما و انتقال جرم مایعات را ترکیب می‌کنند. در مقایسه با جامدات متخلخل، مایعات متخلخل به دلیل خواص فیزیکی - شیمیایی منحصربه‌فرد خود مانند تخلخل دائمی، سیالیت، انتقال سریع گرما و جرم، توجه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. آن‌ها جنبه‌های کاربردی گسترده‌ای در زمینه‌های جذب و جداسازی گاز، کاتالیز همگن و غیره دارند. مایعات متخلخل معمولاً بر اساس ترکیب سیستم میزبان در مایعات متخلخل به سه دسته تقسیم می‌شوند که عبارت‌اند از نوع I، نوع II و نوع III. در طراحی و سنتز مایعات متخلخل، تهیه مایع متخلخل نوع I معمولاً عینی است و نمی‌توان آن را به‌طور دقیق طراحی کرد. برای مایعات متخلخل نوع II مبتنی بر قفس متخلخل، طراحی قفس‌های متخلخل صلب بخش اصلی طراحی مایع است. برای مایع متخلخل نوع III مبتنی بر نانوذرات متخلخل مانند MOF، نکته کلیدی انتخاب یک حلال حجیم مناسب است. با توجه به کاربردهای گسترده مایعات متخلخل، هزینه تولید آن هنوز بالاست و قابلیت استفاده در صنعت را ندارد. انجام آزمایش‌ها جهت بررسی ایجاد مایع متخلخل پایدار، هزینه مالی و زمانی زیادی را طلب می­کند. یکی از روش­ها جهت کاهش این هزینه‌ها انجام شبیه­سازی دینامیک مولکولی می­باشد. در این تحقیق هدف ارائه یک مدل جامع جهت بررسی جفت مواد انتخابی قبل از انجام آزمایش است. در این تحقیق ابتدا برای تائید مدل، شبیه­سازی دو ترکیب تری اتیلن گلایکول + ZIF-8 و آب + ZIF-8 انجام و با نتایج آزمایش‌های ارائه‌شده در مقالات تطابق داده شد، با توجه به عدم نفوذ تری­اتیلن گلایکول در ZIF-8 و نیز بدست آمدن پتانسیل زتای 58/164، که نشان دهنده پایداری سوسپانسیون بود، این نتایج درستی مدل ارائه‌شده را تائید کرد. سپس ترکیبات سیال انتخاب‌شده در نرم­افزار متریالز استودیو طراحی گردید و با استفاده از ساختارهای ارائه‌شده برای ZIF-8 و HKUST-1 در مقالات، شبیه­سازی دینامیک مولکولی جهت انتخاب جفت مواد مناسب جهت تولید مایع متخلخل ازلحاظ عدم نفوذ انجام شد، بالاترین درصد خطای بدست آمده 2/11 بود که مناسب به­نظر می­رسد. در اینجا بهترین ترکیبات از نظر عدم نفوذ سیال به ساختار جامد ارائه شدند. سپس پارامتر زتا جهت بررسی پایداری ترکیبات ارائه‌شده در مرحله قبل توسط کد نویسی در نرم­افزار لمپس به دست آمد و درنهایت ترکیبات ZIF-8 + 1,3,5-Trimethylbenzene، ZIF-8 + 1,3,5-Triisopropylcyclohexane و HKUST-1 + 1,3,5-Trimethylcyclohexane به‌عنوان بهترین ترکیبات جهت تولید مایع متخلخل ارائه شدند.

مس یک ماده معدنی مهم است که در غلظت­های بهینه نقش مهمی در کیفیت زندگی و سلامت موجودات زنده دارد، اما درعین­حال کمبود یا مقادیر زیاد آن سبب بروز اختلال در عملکرد ارگان­های حیاتی بدن می­شود. بنابراین اندازه­گیری غلظت مس مسئله مهمی در مبحث نظارت بر ایمنی آب است. به­طوری­که توصیه سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای حداکثر غلظت مجاز یون Cu2+ در آب آشامیدنی 5/1 میلی­گرم بر لیتر است. روش­های متداول غلظت­سنجی به­طور کلی نیازمند عملکرد حرفه­ای و دسترسی به ابزار گران قیمت هستند و این مسئله اهمیت ابداع روش­های کم هزینه، ساده و کارآمد برای اندازه­گیری غلظت یون مس را نمایان می­سازد. استفاده از دستگاه­های میکروسیال به­دلیل سرعت در تجزیه و تحلیل، کاهش مصرف نمونه، معرف، حلال و همچنین تولید پسماند کمتر، گزینه مناسبی برای انجام آزمایش­های تحلیلی است. با این­حال، هزینه­های بالای تولید، مانع مهمی در استفاده گسترده از این دستگاه­ها در مقیاس جهانی می­باشد. به­کاربردن نخ­های مورد استفاده در صنعت نساجی را می­توان به­عنوان راهکاری موثر در جهت رفع این مشکل درنظرگرفت. هدف از انجام این مطالعه، دستیابی به هندسه مناسب برای میکروسیال و یافتن نخ مناسب با قابلیت انتقال سیال جهت شناسایی یون مس می­باشد. در این راستا، با انجام آزمایشات مختلفی در چندین مرحله به بررسی اختلاط میکرو ناشی از تغییر شکل میکروسیال­ها بر پایه نخ­های متفاوت با محلول اسید و باز، اختلاط ماکرو با رنگ­های خوراکی و در نهایت شناسایی یون مس براساس تغییر رنگ حاصل از واکنش پتاسیم یدید با یون مس با استفاده از میکروسیال T-شکل برپایه نخ نایلون 66 نمره 1880 دنیر، پرداخته شده است. در پایان از طریق واکنش مس با پتاسیم یدید، تاثیر هندسه میکروسیال در میزان پیشروی سیال در کانال اختلاط و کیفیت اختلاط سیال بر پایه نخ­های پلی­استری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به­دست آمده از بررسی تاثیر تغییرات نمره نخ (قطر کانال میکروسیال) بر میزان پیشروی سیال در این مطالعه نشان می­دهد که رابطه مستقیمی میان افزایش قطر نخ و میزان پیشروی سیال وجود دارد. اما این روند افزایشی مداوم نیست و با افزایش نمره نخ از 1670 به 2200 دنیر طول پیشروی سیال در کانال اختلاط کاهش یافت. در آزمایش نخ­های دولا تاب نایلون 6 و 66 با نمرات 940، 1400 و 1880 دنیر در سه نوع میکروسیال­ با هندسه­های T، ? و Y شکل مشاهده گردید بیشترین میزان پیشروی در میکروسیال ?-شکل با نخ دولا تاب نایلون 66 نمره 1880 دنیر رخ داده است. سپس با استفاده از واکنش پتاسیم یدید با یون مس، نخ­های پلی­استری با نمرات متفاوت در سه نوع هندسه میکروسیال بررسی شد و میکروسیال ?-شکل همچنان دارای بیشترین پیشروی سیال بود. در روند بررسی تاثیر تغییرات غلظت محلول­های اسیدی و بازی بر میزان پیشروی سیال، مشاهده شد که با افزایش غلظت محلول­ها، طول پیشروی سیال در کانال اختلاط کاهش می­یابد و بیشترین پیشروی سیال در میکروسیالی با هندسه T-شکل رخ می­دهد، اما همچنان نخ دولا تاب نایلون 66 نمره 1880 دنیر دارای بیشترین میزان پیشروی است. در نهایت با استفاده از میکروسیال T-شکل برپایه نخ نایلون 66 نمره 1880 دنیر از تغییر رنگ حاصل از واکنش پتاسیم یدید با یون مس، جهت شناسایی یون Cu2+ استفاده شده است. اولین تغییر رنگ در هنگام استفاده از محلول مس با غلظت 002/0 مولار مشاهده شد و به­تدریج با افزایش پلکانی غلظت، رنگ­های متفاوت مشاهده می­شود.  

   سوخت­های بیودیزل به علت خاصیت تجدیدپذیری و آلایندگی کمتر امروزه در معرض توجه بسیاری از کشورهای دنیا و علی الخصوص کشورهایی که با بحران منابع سوختی درگیر هستند می­باشد. این سوخت ها که از منابع متنوعی همچون روغن­های گیاهی، چربی­های حیوانی و جلبک ها به دست می­آیند، با دیزل معمولی ترکیب شده و در موتور خودروها مورد استفاده قرار می­گیرند. با توجه به تنوع ترکیب دیزل/بیودیزل نیازمند توسعه مدل­هایی برای اندازه­گیری خواص این مخلوط ضروری می­نماید که این مدل مستقل از نوع بیودیزل باشند. یکی از بهترین روش­هایی که امروزه برای توصیف روابط ریاضی پیچیده و یا پارامترهایی که دارای رابطه ریاضی خاصی نمی­باشند، استفاده از شبکه­های عصبی می­باشد. عدد ستان و ویسکوزیته، دو مورد از خواص بسیار مهم بیودیزل هستند که جز شاخصه‌های اصلی کیفیت سوخت به شمار می‌روند؛ بطوریکه هر چه عدد ستان بیشتر باشد، کیفیت سوخت بیشتر بوده و هر چقدر مقدار ویسکوزیته آن کمتر باشد، سوخت به سهولت در موتور خودرو جابجا شده و بازدهی آن بالاتر خواهد بود. در این پایان­نامه با استفاده از ساختارهای متفاوتی از شبکه­های عصبی شامل الگوریتم­های آموزش مختلف (لونبرگ مارکوات، کاهش گرادیان، BFGS، گرادیان مزدوج)، توابع فعال ساز گوناگون (logsig، tansig، radbas، purelin) و تعداد نورون­های متغیر از 1 تا 20 به محاسبه مقادیر ویسکوزیته سینماتیک و عدد ستان مخلوط دیزل/بیودیزل پرداخته می­شود. در این پایان­نامه از 6 نوع بیودیزل مختلف استفاده شده است که خواص درصد حجمی بیودیزل، عدد ستان بیودیزل ، دمای جوش، دمای تبخیر، دمای فلش، دمای ریزش، گرمای احتراق، دمای ابری شدن، ویسکوزیته سینماتیک و وزن مخصوص آن­ها در دسترس می­باشد. برای محاسبه ویسکوزیته سینماتیک و عدد ستان مخلوط، از ترکیب­های متنوعی از ورودی­ها (دومتغیره و سه متغیره) استفاده شد تا بهترین آن­ها به دست آید. نتایج نشان داد که یک شبکه عصبی با الگوریتم لونبرگ مارکوات، تابع فعال ساز purelin، تعداد نورون 7 و با دو ورودی درصد حجمی بیودیزل خالص و ویسکوزیته سینماتیک بیودیزل خالص دارای مقادیر ضریب همبستگی 9957/0 و میانگین مربعات خطای 0054/0 بیشترین برازش را با داده­های آزمایشگاهی ویسکوزیته سینماتیک مخلوط دارد. همچنین با در نظر گرفتن سه متغیر ورودی درصد حجمی بیودیزل، ویسکوزیته سینماتیک و وزن مخصوص بیودیزل میزان ضریب رگرسیون برابر 9947/0 و میانگین مربعات خطا برابر 0063/0 به دست می­آید که مدل مناسبی به شمار می­رود. نتایج محاسبه عدد ستان مخلوط نیز نشان داد که در حالت ورودی دو متغیره (درصد حجمی بیودیزل و عدد ستان بیودیزل)، یک شبکه عصبی با الگوریتم لونبرگ مارکوات، تابع فعال ساز tansig و تعداد 10 نورون و مقدار ضریب رگرسیون 9803/0 و میانگین مربعات خطای 4247/0 بیشترین سازگاری را با داده­های آزمایشگاهی دارد. با این حال با فرض ورودی سه متغیره (درصد حجمی بیودیزل، عدد ستان و دمای ابری شدن) و با الگوریتم آموزش لونبرگ مارکوات، تابع فعال ساز tansig و تعداد 8 نورون و مقدار ضریب رگرسیون برابر 9903/0 و میانگین مربعات خطا برابر با 2968/0 می­باشد که بیانگر مدل بهتری نسبت به حالت ورودی دو متغیره می­باشد. نتایج سایر ورودی­ها در خلال پایان­نامه آورده شده است.    کلیدواژه‌ها: شبکه عصبی، مخلوط دیزل/بیودیزل، مدل سازی، پیش‌بینی خواص.   

مدل‌سازی   CFD به عنوان ابزاری قدرتمند برای بهینه‌سازی و مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده است. با استفاده از مدل CFD اثر پارمترهای مختلف بر اندازه ذرات و توزیع آن‌ها بررسی می‌شود. ازکاربردهای نتایج پایان‌نامه توزیع اندازه ذرات در همان مکان‌هایی که در اندازه‌گیری‌های تجربی موجود در اسپری انجام شده‌است، می‌باشد. و همچنین روشی را برای بهبود توانایی کدهای دینامیکی سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل‌سازی مکانیسم‌های اتمایزیشن مایع که با عث کاهش هزینه و افزایش راندمان شود، ارائه می‌دهد.حمل دارو در مباحث پزشکی و داروسازی همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده است. به دلیل خاصیت تخریب پذیری نانوذرات پلیمری داروهای حمل شده توسط این پلیمرها به طور کنترل شده‌ای در سیستم‌های بیولوژیکی آزاد شده   و سبب افزایش اثرگذاری دارو در بدن می‌شوند. انتقال و جدایش دارو به شدت تحت تاثیر اندازه ی نانوذرات و پلی دیسپرسیتی(توزیع اندازه ی ذرات) است تا بدین وسیله دارو درون کپسولی احاطه شود.همچنین این پایان‌نامه در سیستم‌های تولید نانو ذرات با استفاده از اتمایزر و فیلم ریزان از جمله دارورسانی هدفمند که برای آن توزیع اندازه ذرات قابل کنترل باشد، کاربردی است.  هدف از این کار ارزیابی تکنیک‌های مختلف برای مدل‌سازی اتمایزیشن سیستم تولید نانوذرات برای تکمیل اندازه‌گیری‌های تجربی قبلی است. همچنین می‌توان به طراحی روش تلفیقی جدید برای تولید این نانوذرات با توزیع اندازه یکنواخت اشاره کرد. و همچنین روشی را برای بهبود توانایی کدهای دینامیکی سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل‌سازی مکانیسم‌های اتمایزیشن مایع ارائه می‌دهد.نبولایزر  وسیله‌ای برای رساندن دارو به قسمت‌های مختلف دستگاه تنفس از طریق استنشاق می‌باشند، این درمان بخصوص در وضعیت‌هایی مانند  برونشیت  و  آسم  شدید بسیار موثر هستند و به دلیل سریع بودن تاثیر دارو و جلوگیری از تاثیر دارو بر بافت‌های دیگر بدن بسیار مورد توجه می‌باشد.نبولایزرها به دو گروه کلی مکانیکال Homemade) ، Soft mist inhaler و( Human powered nebulizer   و الکتریکال Vibrating mesh technology) ، Vibrating mesh technology و اولتراسونیک ( تقسیم بندی می‌شوند: -  پنوماتیک (فعال شده توسط هوای فشرده): جهت رساندن ذرات نبولایز شده دارو به برونش‌ها، بایداین اجزاء به اندازه‌های حداقل 5 تا 10میکرون تبدیل شوند.-  تکنولوژی مش کپ (Vibrating meshtechnology): برای تاثیر بر برونشیول‌ها به اندازه 2 تا 6 میکرون کوچک شوند.اولتراسونیک (Ultrasonic wave nebulizer): درصورتیکه این دارو به ذرات حدود نیم تا دو میکرون تبدیل شوند بر  آلوئولها  اثر خواهند گذاشت. کوچک شدن اندازه ذرات دارو بستگی به نوع دارو و جایگاه اثرآن‌ها خواهد داشت لذا از تکنولوژی‌های مختلف برای نبولایز استفاده می‌شود.تئوری فیلم مایع ریزان به حرکت سیال در مجاورت سطح جامد گفته می‌شود که در این تئوری حرکت سیال درهم بوده و انتقال جرم از سطح جامد به سیال صورت می‌گیرد. در این تئوری فرض می‌شود که تغییرات غلظت در یک لایه خیلی نازک صورت می‌گیرد. در خارج از این لایه غلظت ثابت است و درون این لایه جریان آرام و انتقال از طریق نفوذ صورت می‌گیرد. انتقال دارو از طریق نانوذرات و با استفاده از فرمولاسیون خاص، از پرطرفدارترین حوزه‌ها در نانوتکنولوژی محسوب می‌شود. با گذر از میکروذرات به نانوذرات (ذراتی با ابعاد 1 تا 100 نانومتر)، تغییراتی در برخی خواص فیزیکی اتفاق می‌افتد که افزایش نسبت سطح به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی از موارد مهم آن هستند. یکی از روش های معمول صورت گرفته جهت تولید نانوذرات، روش ژلاسیون یونی است. در این روش یک برهم‌کنش الکتروستاتیکی بین گروه آمین پروتونه شده در مولکول نانوذره و یک گروه آنیونی، موجب تشکیل نانوذرات می‌شود. در تحقیقات صورت گرفته با استفاده از روش ژلاسیون یونی، برای بررسی اندازه و مرفولوژی نانوذرات، پارامترهای زیادی از جمله وزن مولکولی نانوذره، نسبت وزنی (غلظت) نانوذره به عامل آنیونی ، PH و...مورد بررسی قرار گرفته‌است.

در این مطالعه شبیه سازی عملکرد حرارتی دودکش خورشیدی در حضور ماده تغییر فاز دهنده به عنوان ذخیره ساز انرژی حرارتی با روش دینامیک سیالات محاسباتی[1] (CFD) در دو توان حرارتی W1200 وW 800 برای فرآیند ذوب در حالت‌های گرمایش بسته و باز و فرآیند انجماد در حالت کانال بسته و باز مورد بررسی قرار گرفت. در حالت گرمایش بسته به منظور ذخیره سازی انرژی توسط ماده تغییر فاز دهنده توان حرارتی اعمال می‌شود و در حالت کانال باز با تخلیه حرارتی هوای گرم شده به محیط انتقال می‌یابد. به منظور انجام تحلیل دینامیک سیالاتی، عملکرد دستگاه به همراه مواد تغییر فاز دهنده با استفاده   از نرم افزار کامسول مورد بررسی قرار گرفته است. دودکش خورشیدی مورد مطالعه در این پروژه از سه بخش اصلی شامل: محفظه ماده تغییر فاز دهنده، صفحه جاذب و کانال هوا تشکیل شده است. بر طبق تعریف ابتدا انرژی حرارتی به سیال و صفحه جاذب و در نتیجه ماده تغییر فاز دهنده منتقل می‌شود و همچنین حرارت وارد شده نیز منجر به افزایش دمای سیال درون کانال شده و به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود و در نتیجه سیال درون دودکش به جریان در می‌آید و سبب انتقال گرما به محیط می‌شود. هندسه دستگاه دودکش خورشیدی با اندازه‌های واقعی دودکش ساخته شده در مرجع طراحی شده است. در مرحله بعدی سیستم مواد تغییر فاز دهنده بکار گرفته شد. این مواد با هدف بهبود انتقال حرارت در درون دودکش خورشیدی استفاده شده است و شبیه سازی با روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) روی آن صورت گرفته است. پارامترهایی از جمله سرعت ورودی سیال به داخل کانال، هدایت حرارتی صفحه جاذب و هدایت حرارتی ماده تغییر فاز دهنده بر روی زمان ذوب ماده تغییر فاز دهنده بسیار تاثیر گذار است و همچنین ظرفیت گرمایی ویژه و گرمای نهان ماده تغییر فاز دهنده بر روی ذخیره سازی انرژی آن تاثیر می‌گذارد. نتایج حاصل از شبیه سازی فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده نشان داد که با اعمال توان W 1200 گرمایش بسته و باز، زمان لازم برای ذوب به ترتیب 3 ساعت و 10 دقیقه و 4 ساعت و 30 دقیقه می‌باشد در حالی که در مطالعه تجربی این مقادیر به ترتیب 3 ساعت و 4 ساعت و 15 دقیقه می‌باشد. همچنین زمان انجماد در شبیه سازی در حالت کانال هوا بسته و باز به ترتیب 7 ساعت و 40 دقیقه و 6 ساعت و 30 دقیقه می‌باشد در حالی که این مقادیر در مطالعه تجربی 7 ساعت و 10 دقیقه و 6 ساعت و 20 دقیقه می‌باشند. دمای خروجی از دودکش خورشیدی در شبیه سازی در توان W 1200 در حالت گرمایش بسته به میزان °C 69 است که این مقدار در کار تجربی °C 71 است. همچنین در توان W‌1200 در حالت گرمایش باز دمای خروجی در شبیه‌سازی °C 51 است و این مقدار در مطالعه تجربی °C 49   می‌باشد. طبق نتایج شبیه‌سازی شده و آزمایشگاهی مشهود است که سیستم مواد تغییر فاز دهنده دمای هوای خروجی را جهت گرمایش محیط افزایش می‌دهد. مقایسه این نتایج با داده‌های تجربی، بر دقت این تحلیل صحه می‌گذارد. [1]. Computational Fluid Dynamics   

چکیده امروزه استفاده از کلکتورهای خورشیدی در قالب بکارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر به دلیل محدودیت، هزینه بالا و اثرات زیست‌محیطی منابع فسیلی به‌شدت موردتوجه قرارگرفته است. در تحقیق حاضرعملکرد کلکتور خورشیدی لوله خلا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است، به این ترتیب  اثرنانوسیال‌های CuO ، Al2O3 ، TiO2 و Ag در درصدهای حجمی0.25 و0.5درصد و همچنین تغییر زاویه قرارگیری کلکتور خورشیدی لوله خلا در پنج زاویه از 10 تا 80 درجه مورد بررسی قرار گرفتهاست. شبکه‌بندی مدل توسط نرم‌افزار گمبیت ورژن 2.4.6 و مدل‌سازی سیالاتی توسط نرم‌افزارانسیس‌فلوئنت 15 انجام شده است. معادلات جریان سیال با استفاده از الگوریتم سیمپلو تقریب بوزینسک تحلیل شده‌اند. پس از اعتبار سنجی شبیه سازی   بررسی سرعت و دمای درون کلکتور نشان داد که سرعتجریان در میانه کلکتور از بقیه جاها بیشتر و در نیمه بالایی کلکتور یا همان لوله کندانسور داخل تانک کمی ضعیف‌تر و در نیمه پایینی کلکتور یا همان لوله جاذب تبخیرکنندهبسیار ضعیف می‌باشد. به‌گونه‌ای که تبادل حرارتی از طریق جابه‌جایی تقریباً صفر و غالبانتقال حرارت از طریق هدایت حرارتی انجام می‌شود. همچنین در نیمه پایینی کلکتور دمابیشینه می‌باشد و به حدود 370 کلوین نیز می‌رسد. مقادیر دمای متوسط و سرعت جریاندر داخل کلکتور تابعی از تغییرات شار تابشی در طول روز می‌باشند، به‌گونه‌ای کهاین مقادیر در اواسط روز بیشینه و در طول صبح و عصر کمینه می‌باشند. مقدار سرعتبیشینه نیز در مرتبه زیر 0.1 متر بر ثانیه می‌باشد. نتایج تغییر زاویه قرارگیریکلکتور بر‌عملکرد آن نشان داد که سرعت جریان داخل کلکتور با افزایش زاویه افزایش‌یافتهاست، به‌گونه‌ای که سرعت جریان در زاویه 80 درجه دو برابر زاویه 60 درجه بوده است.اما تغییرات دمای تانک ذخیره نسبت به افزایش زاویه کلکتور خورشیدی لوله خلا ابتداافزایشی و سپس کاهشی است به‌گونه‌ای که افزایش دما در زوایای 10 و 80 درجه کمترینمقادیر را دارا می‌باشد. مشاهده شد که در زاویه 40 درجه میزان افزایش دما نسبت زوایایدیگر تا 0.3درصد بیشتر بوده و بنابراین این زاویه بهترین حالت ممکن می‌باشد. بررسی اثر نانوسیال ها ی CuO ، Al2O3،TiO2و Ag   برعملکرد کلکتور نشان داد که استفاده از نانوذرات در سیال پایه استون اثر افزایشی بر روی دمای تانک دارد به‌طوری‌که برای نانوذره CuO در درصدهای حجمی 0.25 و 0.5درصد به ترتیب افزایش0.43 و 0.59درصد، نانوذرهAl2O3در درصدهای حجمی0.25 و 0.5   درصد به ترتیب افزایش 0.85 و1.21 درصد، نانوذره   TiO2در درصدهای حجمی 0.25و   0.5 درصد به ترتیب افزایش 0.03 و0.07درصد و نانوذره   Agدر درصدهای حجمی 0.25و0.5 درصد به ترتیب افزایش1.11و1.52درصد مشاهده می‌شود. نتایج نشان داد که نانوذره TiO2   کمترین اثر و Ag بیشترین اثر رابر روی افزایش دمای تانک داشته و بنابراین بهترین نانوذره انتخاب می شود. کلمات کلیدی: کلکتور خورشیدی، روش عددی، نانوسیال، زاویه کلکتور، انسیس فلوئنت      

در این مطالعه کاتالیست نیکل-آهن بر پایه آلومینا در ریفرمینگ خشک متان در میکرو راکتورها به منظور بررسی نحوه عملکرد کاتالیست و دستییابی به نقطه بهینه کاتالیست انجام گرفته است. 

در بین بیوپلیمر‌های گوناگون، کیتوزان علاوه بر این که بیشترین ظرفیت جذب را دارد، به دلیل این که پلیمری زیست تخریب پذیر، حساس نسبت به pH، طبیعی، دارای قابلیت تشکیل ژل، زیست‌سازگار و غیر‌سمی است، اهمیت فوق العاده‌ای دارد و قابلیت جذب به غشا‌های مخاطی داخل بدن و دارورسانی به قسمت‌های مختلف بدن را داراست. این ماده همچنین دارای اثرات ضد قارچ و ضد باکتریایی است. روش‌های متفاوتی برای تهیه‌ی نانوذرات کیتوزان وجود دارد. روش اتصال عرضی یونی، یکی از این روش‌ها است که بر اساس تعاملات یونی بین بار مثبت گروه‌های آمینی کیتوزان و بار منفی گروه‌های پلی‌آنیونی است و تشکیل یک کمپلکس می‌دهد و کیتوزان به شکل ذرات کروی رسوب می‌کند. از مزایای این روش عدم استفاده از حلال‌های آلی، شرایط ملایم واکنش (دمای محیط)، به صرفه بودن اقتصادی و پایداری بالای نانوذرات تشکیل شده است. در این پژوهش، نانوذرات کیتوزان با استفاده از سیستم تلفیقی اتمایزر و فیلم ریزان و بر اساس اتصال عرضی یونی بین گروه‌های آمینی کیتوزان با گروه آنیونی سدیم تری پلی فسفات تولید شده است. هدف از طراحی سیستم فیلم ریزان، افزایش سطح تماس دو محلول هنگام سنتز آن‌ها بود تا نانوذراتی مناسب و با پایداری بالا تشکیل شود. ترتیب آزمایشات بدین صورت بود که ابتدا به بررسی هیدرودینامیکی قطرات خروجی از اتمایزر با دبی‌های متفاوت از مایع و گاز پرداخته شد و دبی بهینه برای مایع مشخص شد و در تمامی تست‌ها ثابت در نظر گرفته شد. آنگاه در آزمایش دوم، اندازه، شاخص پراکندگی(PdI)و مورفولوژی نانوذرات کیتوزان تولید شده در شرایط پارامتری مختلف مورد بررسی قرار گرفت و شرایط بهینه‌ تعیین شد. شرایط پارامتری شامل غلظت کیتوزان، غلظت سدیم تری پلی فسفات، فاصله اتمایزر تا سطح شیب‌دار، دبی هوا وpH محلول کیتوزان بود. زاویه سطح شیب‌دار نیز از پارامترهای مسئله بود ولی پس از بررسی‌های لازم، از همان ابتدا، مقدار ثابتی برای آن‌ در نظر گرفته شد. در پایان، نتایج نشان داد که این سیستم قابلیت تولید نانوذرات را به شکل کروی و با اندازه‌ی مناسب و توزیع یکنواخت دارا می‌باشد.

   در این پژوهش نانوذرات دی اکسید تیتانیوم عاملدار شده با آمینو اسید های هیستیدین و سرین سنتز شد و با آزمون­های FE-SEM[1] و FT-IR[2]   ارزیابی گردید. سپس نانوذات سنتز شده در ساختار غشاهای نانوفیلتراسیون پلی اتر سولفونی با درصدهای وزنی مختلف (0.1، 0.5 و 1 %) آمیخته شد. غشاهای ساخته شده با آزمون های با   زاویه تماسی استانیکی، SEM، AFM و درصد تخلخل مود بررسی قرار گرفت. نتایج زاویه تماس غشا نشان می دهد میزان آبدوستی سطح غشا با افزودن نانوذرات افزایش یافته است وکمترین میزان زاویه تماس مربوط به غشا پلی اتر سولفون آمیخته شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با هیستدین می باشد. تصاویر SEM و درصد تخلخل محاسبه شده نشان می دهد که با افزودن نانوذرات تخلخل غشا افزایش یافته، ضخامت لایه بالایی غشا کاهش یافته در حالی که   حفره­های انگشتی در لایه زیرین پخن تر شده اند. نتایج AFM نشان می دهد با افزودن هر دو نانوذره دی اکسید تیتانیوم عاملدار شده با آمینو اسید های هیستیدین و سرین سطح غشا یکنواخت تر و صاف تر شده است و پارمترهای زبری سطح کاهش یافته است. به منظور تعیین غلظت بهینه نانوذره،   شار آب عبوری غشا، خاصیت ضد گرفتگی و میزان پس دهی رنگ Direct red 16 در سیستم انتها بسته مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد غشا با 0.5 درصد وزنی   از هر دو نانوذره بهترین عملکرد را دارد و نانوذره دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با آمینو اسید هیستیدین عملکرد بهتری نسبت به نانوذره دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با آمینو اسید سرین دارد.   میزان شار عبوری، نسبت بازیابی شار و پس دهی رنگ Direct red 16 در غشا بهینه به ترتیب است. عملکرد غشا بهینه هردو نانوذره دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با آمینو اسید های سرین و هیستیدین به منظور تصفیه پساب کاخانه تولید روغن خرما بررسی شد. همچنین اثر پارامترهای غلظت COD، فشا عملیاتی و سرعت جریان خوراک نیز بر عملکرد غشا مورد بررسی قرار گرفت. شار عبوری از غشا M-0.5 برای هردو نانوذره دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با آمینو اسید های سرین و هیستیدین در شرایط بهینه عملیاتی (فشار 5 بار، غلظت COD = 1000 میلی گرم بر لیتر و سرعت جریان خوراک 150 لیتر بر ساعت) به ترتیب   کیلوگرم بر مترمربع در ساعت به دست آمد در حالی که درصد حذف COD به ترتیب 100 % و 100 % می باشد. همچنین نسبت بازیابی شار   برای هردو نانوذره دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با آمینو اسید های سرین و هیستیدین در شرایط بهینه عملیاتی به ترتیب 90 % و 99.1 % بدست آمد. با توجه به نتایج بدست آمده غشا پلی اترسولفون آمیخته شده با نانوذره دی اکسید تیتانیوم عامل­دار شده با آمینو اسید هیستیدین با غلظت 0.5 درصد وزنی عملکرد بهتری نسبت به غشا پلی اتر سولفون خالص و سایر غشاهای اصلاح شده دارد.[2] Fourier transform infrared spectroscopy

در این تحقیق، فرایند انتقال حرارت درون یک میکرومبدل با استفاده از قطعات تعبیه شده فعال صاف و مارپیچ به صورت تجربی و با استفاده از شبیه­سازی CFD مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، یک میکرومبدل با قطر داخلی پوسته برابر با mm 1 که درون آن قطعات صاف و مارپیچ با طول­های 6، 9 و cm 12 (طول قطعه برابر طول میکرومبدل) و قطر مقطع مانع برابر mm 26/0در نظر گرفته شده است. با اعمال ولتاژهای مختلف، با توجه به مقاومت قطعات تعبیه شده، توان الکتریکی ایجاد شده از طریق سطح قطعات به سیال عامل که روغن سیلیکون می­باشد منتقل شده و باعث گرم شدن سیال ضمن عبور از میکرومبدل می­گردد. مقادیر دما و فشار در ورودی و خروجی میکرومبدل در شرایط عملیاتی مختلف شامل سه دبی 5/0، 5/1 و ml/min 5/2 و سه ولتاژ اعمالی 2، 3 و V 4 در میکرومبدل­های با قطعات تعبیه شده با طول­های مختلف اندازه­گیری شد. چهار کمیت کارایی، میزان بهبود عملکرد، تلفات اصطکاکی و ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی جهت مقایسه عملکرد میکرومبدل­های مجهز به قطعات صاف و مارپیچ در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در تمام حالت­ها، مقایسه نسبت به حالت مبنا که میکرومبدل مجهز به قطعه تعبیه شده صاف با حداقل طول در شرایط حداقل دبی جریان عبوری سیال و حداقل ولتاژ اعمالی در نظر گرفته شد انجام گردید. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در میکرومبدل با قطعات تعبیه شده صاف، ضمن افزایش طول قطعه کارایی و میزان بهبود عملکرد حرارتی افزایش و از طرف مقابل کمیت مربوط به تلفات اصطکاکی نیز افزایش یافته است ولی رشد عملکرد حرارتی به مراتب بیشتر از افزایش میزان تلفات اصطکاکی بوده که باعث می­شود ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی (که برایند اثرات انتقال حرارت و افت فشار در سیستم می­باشد) افزایش یابد. مقادیر بدست آمده برای ضریب فوق در میکرومبدل مجهز به قطعه تعبیه شده صاف با طول cm 12که نظیر ولتاژ میانی V 3 بوده است در دبی­های 5/0، 5/1 و ml/min 5/2 برای سیال فرایندی به ترتیب برابر 5/1، 7/2 و 5/3 به دست آمده است.نتایج مربوط به میکرومبدل مجهز به قطعات تعبیه شده مارپیچ نشان داد که با توجه به بسیار پایین بودن کمیت به تلفات اصطکاکی در این میکرومبدل، ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی نسبت به میکرومبدل مجهز به قطعات تعبیه شده صاف بسیار بالاتر بوده و مقادیر این ضریب در سه دبی 5/0، 5/1 و ml/min 5/2 به ترتیب برابر با 2/8، 22 و 5/23 می­باشد. لازم به ذکر است که در دبی­های پایین­تر (ml/min 5/0) میکرومبدل با طول قطعه تعبیه شده برابر با cm 9 دارای ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی بهتری بوده و برای دبی­های بالاتر (5/1 و ml/min 5/2) میکرومبدل با طول قطعه برابر با cm 6 ضریب عملکرد بهتری را داشته است. زیرا در دبی­های بالاتر به واسطه اغتشاش بیشتر، فرایند تبادل حرارت مفید در طول کمتری انجام شده و عملا با افزایش طول فقط کمیت تلفات اصطکاکی افزایش می­یابد که باعث کاهش ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی می­گردد.برای درک بهتر روند انتقال حرارت در میکرومبدل، شبیه­سازی CFD در تمام حالت­های متناظر با شرایط آزمایشگاهی انجام شد و نتایج شبیه­سازی در قالب بردارها و کانتورهای سرعت، کانتورهای دما ارائه شد. علاوه بر این با توجه به مقادیر پیش­بینی شده اختلاف دما و اختلاف فشار در میکرومبدل، مقادیر مربوط به ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی محاسبه و با مقادیر به دست آمده این ضریب بر مبنای داده­های آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج مقایسه بیانگر تطابق قابل قبول نتایج شبیه­سازی و نتایج آزمایشگاهی بوده و ماکزیمم مقدار خطای مربوط به نتایج شبیه­سازی CFD برابر با 4/18% به دست آمد.واژه­های کلیدی: میکرومبدل، قطعات تعبیه شده فعال، تلفات اصطکاکی، ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی، شبیه­سازی CFD

مطالعه آزمایشگاهی و مدلسازی CFD قطعات تعبیه شده در میکرو لوله جهت بهبود سرعت انتقال حرارت

سیستم خنک سازی تلفیقی میکروکانال و مواد تغییر فاز دهنده برای افزایش بازده سلول خورشیدی

در این پروژه از ذرات فریت و اعمال حالات مختلف میدان مغناطیسی برای بررسی تجربی تاثیر آن بر انتقال حرارت جابجایی اجباری در میلی کانال های مستطیلی تحت دمای ثابت در دیواره در رژیم جریان آرام استفاده  شده است. بدین منظور مجموعه دستگاه آزمایشی برای این بررسی طراحی و ساخته شد.علاوه بر  این، در این پروژه به تاثیر اعمال حالات مختلف میدان مغناطیسی خارجی که حرکت دورانی را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می کند بر میزان بهبود انتقال حرارت جابجایی اجباری در اعداد رینولدز  و ?های مختلف (نسبت جرم ذرات مغناطیسی به حجم بستر) پرداخته شده است. پارامترهای میدان مغناطیسی ثابت، حرکت رفت و برگشتی در طول و همچنین در عرض کانال مورد بررسی قرار گرفتند. پس از انجام مطالعات تجربی، بهبود انتقال حرارت در اثر استفاده از ذرات مغناطیسی در بستر کانال در حضور میدان مغناطیسی مشاهده شد. همچنین استفاده از حرکت های رفت و برگشتی در طول و عرض کانال منجر به افزایش نرخ انتقال حرارت جابجایی در کانال مستطیلی گشت. براساس نتایج بدست آمده تاثیرات اعمال حالات مختلف میدان مغناطیسی و ذرات مغناطیسی در بستر کانال منجر به بهبود 16/35% - 36/24%درصدی انتقال حرارت گردیده است. در پایان تمامی نتایج بر حسب اعداد بدون بعد در نمودارهای مجزا ذکر و مورد مقایسه قرار گرفته است.

در این رساله، شبیه سازی عددی اختلاط سیالات غیرنیوتونی در جریان تحت اثر میدان الکتریکی (جریان الکترواسموتیک) صورت گرفته است. این مساله به عنوان فرآیندی پرتکرار در تکنولوژی پیشرفته و در حال گسترش "آزمایشگاه روی تراشه" (LOC) از اهمیت بالایی برخوردار بوده و دارای کاربردهای فراوانی در زمینه‏ها‏ی پزشکی و بیوشیمی می‏باشد. یکی از هدف‏های مهم در این زمینه طراحی ریزمخلوط‏گرهای با کارایی بالا می‏باشد به گونه‏ای که بتوان با صرف کمترین زمان و انرژی به اختلاط دلخواه دسترسی پیدا کرد. در این مطالعه اثر پارامترهای موثر بر اختلاط، در یک جریان ترکیبی الکترواسموتیک- فشار محرک و در حضور موانع فیزیکی و ناهمگنی در زتاپتانسیل مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه‏سازی‏ها برای هندسه‏ی دوبعدی و با به‏کارگیری روش المان محدود با استفاده از نرم افزار تجاری COMSOL Multiphysics 5.2a صورت گرفته است. برای مدل‏سازی لایه‏ی الکتریکی دوگانه و توزیع یون‏ها از معادلات ارنست- پلانک استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‏دهد که عوامل مختلفی مانند رفتار دیلاتنتی سیال، گرادیان فشار معکوس، ناهمگنی زتاپتانسیل و ارتفاع موانع می‏توانند بر عملکرد اختلاط اثر مثبت داشته باشند. همچنین مشخص شد که افزایش طول موانع بر عملکرد اختلاط اثر اندکی دارد در حالی که مکان قرار گیری موانع در طول کانال تقریباً بر کیفیت اختلاط بی‏تاثیر است. همچنین معلوم شد که اثر آرایش تکه‏های ناهمگنی به اندازه‏ی زتاپتانسیل روی تکه‏های ناهمگن وابسته است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که از میان پارامترهای موثر بر اختلاط، بهترین گزینه افزایش دادن اندازه‏ی زتاپتانسیل تکه‏های ناهمگن است، چرا که دبی عبوری از ریزمخلوط‏گر کاهش پیدا نمی‏کند و تقریباً ثابت است. این موضوع یک مزیت و ویژگی کلیدی به شمار می‏رود، چون هرگونه کاهش در دبی عبوری نامطلوب بوده و عملکرد ریزمخلوط‏گر را دچار اشکال می‏کند.

هدف نشان دادن مزایای استفاده از بستر نانوذرات در میلی کانال ها با میدان مغناطیسی ثابت و متحرک در اختلاط است . طرح های جدید از میلی کانال های     T شکل   با سطح مقطع مستطیلی به ابعاد   میلی متر مربع و بستر نانوذرات به طول 50 میلی متر و 1میلی متر پایین تر از سطح کانال قرار دارد به منظور ارتقاء عملکرد اختلاط نسبت به نمونه ایی از میلی کانال که بسترنانوذرات در ان وجود ندارد، ساخته شد. برای بررسی اثر مکان قرار گیری نانوذرات در میلی کانال ها نیز،دونوع کانال T شکل طراحی شد که در نوع اول بستر نانوذرات در کانال اختلاط و در نوع دوم بستر نانوذرات در نقطه برخورد و در امتداد کانال اختلاط قرار گرفت. برای تعیین کیفیت اختلاط، واکنش موازی-رقابتی   Villermaux/Dushmanمورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار نانوذرات مغناطیسی، افت فشار افزایش و   مقدار شاخص جدایش به شدت کاهش می یابد که به معنای بهبود اختلاط است. و همچنین نتایج تجربی نشان داد استفاده از میدان مغناطیسی رفت و برگشتی در عرض کانال در شدت جریان های پایین دارای یک تاثیر قابل توجه در کاهش شاخص جدایی نسبت به میدان مغناطیسی ثابت و میدان مغناطیسی رفت و برگشتی در طول کانال است و میدان مغناطیسی رفت و برگشتی در طول کانال در تمام شدت جریان ها نسبت ب میدان مغناطیسی ثابت اختلاط بیشتری را سبب شده است.با برسی نتایج مکان قرار گیری بستر نانوذرات مغناطیسی در می یابیم که بستر نانوذرات در نقطه اختلاط با برهم زدن سطح مشترک واکنش دهنده ها و افزایش سطح تماس ان ها در مقایسع با بستر نانوذرات در کانال اختلاط ،اختلاط بیشتری را ایجاد میکند و این امر با کاهش شاخص جدایش Xs کاملا مشهود است.

هدف اصلی این مطالعه کاهش پرت هگزان در صنعت روغنکشی از دانه روغنی سویا می باشد.بدین منظور سیستم مینرال اویل که به هدف بازگردانی بخارات متصاعد شده هگزان در محیط   و چگالش آن جهت استفاده مجدد در سیستم می باشد مورد بازبینی و شبیه سازی قرار گرفت.تست های آزمایشگاهی جهت تشخیص میزان حلال در روغن معدنی ،از نوع کروماتوگرافی گازی بوده و نتایج در نرم افزار طراحی آزمایشات چهار فاکتوری -3سطحی بر پایه RSM   پیاده و مورد تحلیل قرار گرفتند.در این کار چهار پارامتر موثر بر کاهش اتلاف هگزان شامل تناژ دانه ورودی ، دمای آب ورودی سرد،دمای ستون گرم و دبی سیالات تحت آزمایش مد نظر قرار داده شد.در نهایت بعد از شبیه سازی نتایج   بدست آمده مشخص گردید که افزایش تناژدانه و بالا نگه داشتن آن ، پایین نگه داشتن دمای آب ورودی به کندانسور سیستم ،بالا نگهداشتن دمای ستون دفع از طریق بخار زنده در یک رنج مشخص و افزایش دبی سیال جاذب در محدوده مناسب با شرایط عملیاتی برج همگی عوامل مثبت در بازیابی بهتر حلال   از روغن معدنی هستند.

امروزه در صنایع مختلف مطالعاتی در مورد کاربرد آب مغناطیسی در حال انجام است. در این پژوهش، با ساخت دستگاه تولید آب مغناطیسی توسط نویسندگان نتایج حاصله بر روی سختی آب مورد بررسی قرارگرفت. با اعمال میدان مغناطیسی و الکترومغناطیسی بر روی آب، ساختار آن تغییر داده شده است. در آزمایشات صورت گرفته با دو میکروکانال با قطر مختلف، آب خروجی پس از عبور از کاغذ صافی به منظور جداسازی کلسیم کربنات مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان می دهد که عواملی همچون دبی آب عبوری ، شدت میدان مغناطیسی و میدان الکترومغناطیسی روی خواص آب حاصله اثر مستقیم داشته و می توان آب نرم تر با سختی کم تر بدست آورد. با آب مغناطیسی بدون اضافه کردن مواد شیمیایی به آب رسوبات موجود بر روی سطوح در تماس با آب که از قبل ایجاد شده اند، زایل شده و از تشکیل رسوب جدید نیز پیشگیری می شود.

  در این پژوهش مکانیزم تولید متانول بدون تغییر است و تنها با تغییر در تعدادی از شرایط عملیاتی( دما و فشار و...) تولید متانول را در میکروکانال بررسی و مدل شده است. یک تفاوت بسیار برجسته که میکروکانال ها نسبت به سایر دستگاه­ها دارند این است که با کنار هم قرار دادن صفحات میکروکانال، می­توان بدون تغییردرابعاد کانال به سمت مقیاس صنعتی رفت. یعنی تنها با افزودن چند میکروکانال به هم یا قرار دادن آنها روی هم می­توان حجم دستگاه را بالا برده و در مقیاس صنعتی محصول تولید کرد بدون تغییر در بازده کار، درحالی­که در سایر دستگاه­های صنعتی متداول با افزایش اندازه از حالت پایلوت به صنعتی،   برای رسیدن به حجم مورد نظر ممکن است طرح با شکست مواجه شود. به­علاوه کوچک بودن مقیاس راکتور این مزیت را داردکه بتوان انرژی مورد نیاز واکنش را بهتر و موثرتر در اختیار آن قرار داد. مدلسازی CFD این میکروراکتورتوسط نرم­افزارGambit   وFluent برای سنتز متانول در شرایط ناهمگن انجام شده است. متانول مایع با استفاده از گاز سنتز بر روی کاتالیست جامد(Cu/ZnO/Al2O3)پوشش داده شده در سطح دیواره تولید می­شود. نتیجه این مدلسازی که با بررسی تاثیر فاکتورهای دما، فشار، طول وشعاع راکتور و در نهایت نسبت گاز سنتز ورودی بر میزان تولید در نرم­افزار طراحی آزمایشات (Design Expert)، روش طراحی مرکب مرکزی(CCD) انجام شد. به جز نسبت گاز سنتز سایر پارامترها به صورت کمی بررسی شد. دستیابی به شرایط مطلوب عملیاتی(80 بار و523 کلوین)، مقیاس بهینه­ی راکتور و نسبت گازسنتز ورودیاز نتایج مدلسازی است. ضمن این­که بررسی مختصری از اقتصاد تولید این محصول صورت گرفت

  فناوری فتوو‌لتاییک یکی از پر‌کاربردترین روش‌های تبدیل تابش خورشیدی به انرژی الکتریکی است که مستقیماَ اشعه‌ی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. فرایند تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی با افزایش دمای سطح سلّول خورشیدی همراه است که موجب اتلاف انرژی و کاهش توان الکتریکی سلّول خورشیدی می‌گردد. همچنین در طول روز از پنل های خورشیدی غیر متحرک توان ثابتی ندارند که با افزایش زاویه‌ی تابش خورشید میزان الکتریسیته‌ی تولیدی به وسیله‌ی سلّول خورشیدی کاهش می‌یابد. از این‌رو اگر اتلاف ناشی از تغییر زاویه‌ی تابش خورشید از بین برود افزایش چشمگیری در میزان بازدهی پنل های خورشیدی خواهیم داشت و از طرفی کاهش دمای سطح سلّول خورشیدی موجب افزایش مضاعف توان الکتریکی تولید شده به وسیله‌ی سلّول خورشیدی می‌گردد. بنابراین منطقی است که به دنبال ابداع روشی جدید و مقرون به صرفه برای تلفیق این دو اثر یعنی بهینه سازی زاویه‌ی تابش و خنک‌سازی سطح سل خورشیدی باشیم و به‌دنبال آن روش ابداعی را به طور علمی طراحی و عملی نماییم.در این تحقیق دو سیستم متفاوت به طور موفقیت آمیزی طراحی شده‌اند. ابتدا سیستم ردیاب خورشید جهت دنبال کردن حرکت خورشید و سپس سیستم ردیاب باد جهت پیدا کردن جهت جریان هوا در اطراف سلّول فتوولتائیک طراحی و ساخته شده اند و از تلفیق این دو سیستم یک سیستم هیبریدی خورشید ـ باد با کارایی موثر و اقتصادی حاصل میشود که علاوه بر افزایش توان الکتریکی مزیت افزایش طول عمر پنل فتو ولتاییک را در پی دارد. نتایج حاکی از آن بود که در طول روز سامانه‌ی فتوولتائیک تلفیق باد و خورشید افزایش بازدهی روزانه‌ی  49.83 % را نسبت به سامانه‌ی فتوولتائیک ثابت در بر داشت و سامانه‌ی فتوولتائیک تلفیق خورشید و باد افزایش بازدهی    7.4  % را نسبت به سامانه‌ی دنبال کننده‌ی خورشید در پی داشت.  

Gas lift operation is one of the most common artificial lift methods that may be applied to obtain maximum production rate with minimum flowing – bottom hole pressure. The goal of this project is achieved by injecting gas to the wellbore in order to move oil to the surface.We chose gas lift in three wells in East of Baghdad field which located about (20 km) from the center of   aghdad and it extends from east – west to south – east by (100 km) length and (11 km) width.   In this study, a program has been developed using basic programming language to calculate the flowing – bottom hole pressure by using two correlations which are : modified Beggs – Brill and Aziz et ,al.   Gas and oil properties have been studied and the most accurate correlations and methods for prediction of these properties have been selected to use in the calculations. Standing correlation (1981) is use to calculate the oil density while the gas viscosity is calculated by Lee – Gonzalez – Eakin (1966).     Comparison of   the calculated and measured values for the flowing - bottom hole pressure showed that the modified Beggs – Brill give the most accurate results than Aziz .et.al method, therefore modified Beggs – Brill has been used in gas lift design calculations.   The average temperature - compressibility factor method has been used     to calculate gas pressure gradient with the depth. Then, the point of   intersection of this curve with pressure gradient curve calculated by modified Beggs – Brill method, has been used to specify the depth of injection point. Also the injection operation pressure on the surface and its effect on injection point detection for three wells, which is the most important parameter in the gas lift design process, has been studied. The positions and the distances between valves have been determined by using rules of graphical method.   The results showed that the gas injection rate for wells No.(10,11) are     (15 MMSCF/DAY) to give maximum production rate of (3430 STB/DAY) , (2970 STB/DAY) with minimum flowing – bottom hole pressure (4287 psi) , (4105 psi) ,respectively. Also the maximum injection rate for the well No.(19) is of   (7 MMSCF/DAY) with flow rate (3512 STB/DAY) and flowing – bottom hole pressure (4187 psi). current production rate for wells (10,11,19) are (2450,2100,3100) STB/DAY respectively.This study suggests exploitation of associated gas in East Baghdad oilfield to be cycled to lift oil as an artificial lift method.   The present work includes using PIPSIM software to build a model of studied vertical wells, producing from Tanumma formation, (WH1-11T, WH2-12T, WH3-19T) after choosing the suited correlation for each well. According to the statistical results, Mukherjee & Brill correlation is the best option for these wells.Gas lift design was done after studying gas lift performance-curves, which show the change of production with many parameters (gas injection rate, injection depth, and water cut). The result of this analysis is considered as a base of   gas lift design which include determining the optimum injection gas rate, the optimum injection pressure, the depth of injection and the valve technical specifications.According to the constraints (the min. allowable pressure for designing is limited by bubble pressure and maximum production by water Injection currently used in field), the required flow rate has been achieved by using gas lift. A simplified economic analysis of using two methods (gas lift & water injection) for 12 years, showed the superiority of gas lift option.   Finally, by using optimization techniques can improve the decision making process in gas allocation for continuous flow gas lift systems in East Baghdad Oilfields.