فهرست مطالب

مهندسی مکانیک امیرکبیر - سال چهل و پنجم شماره 1 (تابستان 1392)
  • سال چهل و پنجم شماره 1 (تابستان 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/04/16
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • عبدالحسین دارمی زاده، محمدرضا انصاری صفحات 1-13
    در این مقاله تاکید اصلی بر تسخیر دقیق فصل مشترک و مطالعه اندرکنش شاک و حباب در جریان های دو فازی گاز-گاز و گاز – مایع است. بدین منظور برای اولین بار از حلگر ریمان HLLC و روش حل عددی گودونوف برای معادلات دو سیالی 5 معادله ای کاپیلا استفاده شد و کد نویسی به صورت دوبعدی و با دقت مرتبه دو انجام شد. مسائل اندرکنش شاک و حباب هلیم در هوا و حباب هوا در آب شبیه سازی شد. نتایج عددی بدست آمده برابری عالی با نتایج تجربی و نتایج قبلی بدست آمده توسط محققین با روش های عددی و معادلات دیگر دارد. این روش در عین سادگی، قادر است موج شاک گذرا و ناپیوستگی های مواد و ناپایداری های فصول مشترک را به دقت و بدون نوسان و پخش عددی اضافی تسخیر نماید.
    کلیدواژگان: جریان های دو فازی، تراکم پذیر، موج شاک، روش عددی گودونوف، فصل مشترک
  • صباح حمیدی، محمد جعفر کرمانی، حسین بهشتی امیری صفحات 15-27
    در این مقاله حل عددی جریان تراکم پذیر، گذرا، غیر لزج، دو فاز و حدود صوت حاوی شوک مخلوط بخار و آب در یک نازل همگرا-واگرا با روش عددی Roe بررسی شد. برای گسسته سازی مکانی و محاسبه خواص اصلی جریان در مرز المان ها این خواص با دقت مرتبه سوم Roe برون یابی شده است، هم چنین انتگرال گیری زمانی با استفاده از روشصریح دو مرحله ای لکس – وندرف[i] با دقت مرتبه دوم انجام شده است. برای ناحیه خشک (تک فاز)، خواص اصلی فشار (P)، دما (T) و سرعت (u) و برای ناحیه دو فاز، دما (T)، سرعت (u) و کیفیت (χ) به مرز المان برون یابی شده است. در این مطالعه معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی به صورت ابقایی نوشته شده، جریان داخل نازل شبه یک بعدی و با فرض ترمودینامیک تعادلی برای مخلوط بخار و آب مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه حاضر به دنبال تحقیقات قبلی است که در آن ها جریان حدود صوت تقطیر شونده در حالت بدون شوک در نازل همگرا-واگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی این مقاله استخراج حلی برای جریان حدود صوت تقطیر شونده حاوی شوک در نازل همگرا-واگرا بوده و ارائه شرح کاملی از فیزیک مساله (به عنوان مثال اینکه آب مایع در گذر از شوک تبخیر می شود) است. نتایج حاصل از این روش با نتایج موجود در تاریخچه برابری خوبی را دارد.
    1 Lax-Wendroff
    کلیدواژگان: روش Roe، جریان غیر لزج و تراکم پذیر، شوک قائم، جریان دو فاز، ترمودینامیک تعادلی، کیفیت
  • ناصر فتورایی، احسان ابوالفضلی، بهمن وحیدی صفحات 29-38
    با وجود اهمیت زیادی که پدیده ترومبوآمبولیسم به عنوان عامل اصلی سکته مغزی دارد تاکنون اطلاعات اندکی در مورد عوامل همودینامیکی ای که در مسیر حرکت آن موثر هستند به دست آمده است راستای. در بررسی اثر آمبولی در انسداد و یا انتقال آمبولی، در تحقیق حاضر یک مدل عددی ارائه شده که در آن حرکت یک توده لخته خون با هندسه ایده آل کروی در دوشاخگی شریان کاروتید انسان بررسی شده است. زاویه دوشاخگی به عنوان یک متغیر در نظر گرفته شده و اثرات آن در همودینامیک شریان مطالعه شده است. برای مدلسازی توده لخته خون از یک مدل الاستیک خطی بهره گرفته شده است. تنش برشی در توده لخته خون در حالتی که با دیواره شریان برخورد می نماید مورد مطالعه قرار گرفته است. برخورد توده لخته با دیواره شریان، تنش برشی را در توده لخته افزایش داده و خطر واپاشی را در آن افزایش می دهد. نیروهای وارد بر توده لخته در طول حرکت، به دست آمده و نقش آنها در تعیین مسیر توده لخته بررسی شده اند. در طول حرکت، گردابه هایی در مجاورت دیواره شریان به وجود می آیند که باعث افت موضعی مقادیر تنش برشی می شوند.
    کلیدواژگان: ترومبوآمبولی، سکته مغزی، دوشاخگی کاروتید، روش اجزای محدود، برهم کنش سیال و جامد
  • قنبرعلی شیخ زاده، علی عارف منش، مجید دستمالچی، آرش اردشیری صفحات 39-49
    افزایش انتقال حرارت نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم با خواص متغیر در یک محفظه مربعی بدون استفاده از تقریب بوزینسک و با استفاده از تقریب بوزینسک بصورت عددی مطالعه شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر حل شده است. اختلاف دمای دیواره های گرم و سرد محفظه °C50 در نظر گرفته شده است، و نتایج برای کسر حجمی نانوذرات از 0 الی 09/0 و اعداد رایلی از 103 الی105 ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که مقدار تابع جریان بیشینه و عدد ناسلت متوسط در حالت دانسیته متغیر نسبت به دانسیته ثابت بیشتر است. همچنین، در حالت دانسیته متغیر، بیشترین افزایش نسبی عدد ناسلت نانوسیال، در رایلی 103 رخ می دهد. برای نانوسیال با کسر حجمی 09/0 در رایلی های 104 و 105، عدد ناسلت نسبت به سیال پایه کمی کاهش می یابد. برای کسر حجمی 01/0، بیشترین افزایش نسبی عدد ناسلت نانوسیال در رایلی های103، 104 و 105 به ترتیب 26، 24 و 23 درصد است.
    کلیدواژگان: جابجایی طبیعی، نانوسیال، خواص متغیر، محفظه، تقریب بوزینسک
  • ایمان محمدی، سیامک حسین پور صفحات 51-61
    در این مقاله نتایج حاصل از مدل سازی دو بعدی و متقارن محور احتراق پیش آمیخته ی متان- هوا با سینتیک چند مرحله ای در داخل محیط متخلخل با تغییر تخلخل ارائه شده است که در آن برای مشخص نمودن خصوصیات ترمو فیزیکی و ترموشیمیایی از برنامه کمکین2[i] و اطلاعات پایه آن استفاده شده است. معادلات پیوستگی، ناویر استوکس، معادلات انتقال حرارت فاز گاز و جامد و معادلات حاکم بر گونه های شیمیایی با استفاده از روش حجم محدود حل شده و برای ارتباط بین سرعت و فشار از الگوریتم سیمپل[ii] استفاده شده است. در این مقاله سعی بر آنست تا با اعمال پروفیل های تغییر تخلخل مختلف به جای تخلخل ثابت دو ناحیه ای، اثرات تغییر تخلخل در طول مشعل را مورد بررسی قرار دهیم. نتایج نشان می دهند که با اعمال تخلخل متغیر در طول مشعل می توان میزان دمای بیشینه را حدود 5/4% کاهش داد و به تبع آن میزان آلاینده های خروجی نظیر اکسیدهای نیتروژن[iii] نیز کاهش می یابد. در حالی که افت فشار در طول مشعل به میزان بسیار ناچیزی افزایش می یابد. همچنین اثرات سرعت ورودیو دمای دیواره بر روی مشعل های محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد با افزایش سرعت ورودی بیشینه دمای گاز کاهش پیدا می کند و به تبع آن میزان انتشار اکسیدهای نیتروژن کاهش می یابد همچنین با افزایش دمای دیواره، بیشینه دماافزایش پیدا می کند و این امر سبب افزایش اکسیدهای نیتروژن می گردد .
    کلیدواژگان: محیط متخلخل، احتراق متقارن محور، سینتیک شیمیایی، انتقال حرارت، روش حجم محدود
  • علی حسینی مقدم امامی، علی کشاورز ولیان، نبی جهان تیغ صفحات 63-73
    در این مطالعه، انتقال حرارت، توزیع رطوبت، جریان هوا و آسایش حرارتی در یک اتاق که با پنل ها ی حرارتی جابجایی گرم می شود در شرایط محیطی مختلف، به صورت عددی بررسی شده است. طرح مورد تحلیل، سه بعدی پایا با ابعاد واقعی است. برای مطالعه، آسایش حرارتی یک مانکن مجازی با ابعاد و شکل فیزیولوژیکی واقعی به مدل اضافه شده است که در مرکز اتاق و به حالت ایستاده قرار دارد. ابعاد اتاق 3×4×4 متر و یک ورودی به ابعاد 28/1×8128/0و دو خروجی با ابعاد02/1×054/0در بالا و پایین درب مدل شده اند. برای تعیین چیدمان و تعداد بهینه پنل ها از سه مدل به ترتیب یک پنل با ابعاد81/0×242/1، دو پنل با ابعاد برابر 61/0×96/0و سه پنل با ابعاد 61/0×81/0استفاده شده است. ضخامت پنل ها در هر سه موردcm20 است. توزیع یکنواخت دما، سرعت و رطوبت با چیدمان صحیح و متقارن پنل ها و ورودی و خروجی ها، علاوه بر کاهش مصرف انرژی موجب تامین آسایش حرارتی و رضایت افراد می شود. به دلیل وجود پنل در زیر پنجره افت حرارتی افزایش می یابد. نتایج نشان می دهند استفاده از دو پنل با ابعاد کوچک تر در چپ و راست مدل به جای استفاده از یک پنل در زیر پنجره یا سه پنل در چپ و راست و زیر پنجره افت حرارتی را به شکل چشمگیری کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: مانکن مجازی، آسایش حرارتی، پنل های جابجایی، شرایط بهینه، کاهش مصرف انرژی
  • محمد رهنما، مهران عامری، رشید پناهی، محمدحسین خزاعی، محمدحسن صفاری پور صفحات 75-82
    آبگرمکن جمع کننده-منبع ذخیره یکپارچه، یک نوع آبگرمکن خورشیدی است که دارای ساختمان بسیار ساده ای است. در این سامانه مخزن ذخیره و جمع کننده دو قسمت جدا از هم نیستند و بصورت یک مجموعه هستند. آب سرد به طور مستقیم به جمع کننده متصل است و توسط خورشید گرم می شود. بر خلاف سامانه های دیگر، تا زمانی که مصرفی وجود نداشته باشد آب گرم داخل جمع کننده باقی می ماند سپس به طور مستقیم از جمع کننده مورد مصرف قرار می گیرد. این سامانه به منبع ذخیره بزرگ تری (برای بالا بردن قابلیت جذب) نسبت به سامانه های معمولی نیاز دارد، همین امر از یخ زدگی سامانه نیز محافظت می نماید. در این پژوهش یک دستگاه آبگرمکن خورشیدی طراحی و ساخته شد و با نصب وسائل اندازه گیری عملکرد آن در کرمان بررسی شد. هدف اصلی، بررسی اثر منعکس کننده های مختلف شامل ورق استیل، ورق آلومینیوم و آینه در میزان انرژی جذب شده توسط آبگرمکن بود. آزمایش ها نشان داد که ورق آلومینیوم کم ترین بازده حرارتی در طی روز را دارد و نیز کم ترین اتلاف حرارتی را در شب دارد در حالی که با استفاده از منعکس کننده آینه می توان بازده حرارتی سامانه را به طور چشمگیری افزایش داد، اما از طرفی نسبت به سایر منعکس کننده ها اتلاف حرارتی بیش تری دارد. هم چنین در قسمتی دیگر از پژوهش، عملکرد حرارتی آبگرمکن خورشیدی ساخته شده، در ماه های مختلف ارزیابی شد و راندمان و اتلاف حرارتی آن در ماه های مختلف مقایسه شد. نتایج بدست آمده نشان گر آن هستند که با افزایش میزان شدت تششع ورودی به آبگرمکن، بازده آن کاهش می یابد به طوری که برای شهر کرمان کم ترین بازده در ماه تیر است.
    کلیدواژگان: آبگرمکن خورشیدی، آبگرمکن جمع کننده، منبع ذخیره یکپارچه، متمرکز کننده سهموی، بازده حرارتی
  • رضا حسینی ابرده، مهدی زارع جعفرآبادی، هادی رامین صفحات 83-91
    در این مقاله مطالعه جامعی بر روی مواد ترموالکتریک شناخته شده در سال های 1960 تا 2010 انجام شده و از بین این مواد، بهترین مواد ترموالکتریک برای بازه های دمایی مشخص انتخاب شده است. یک مولد ترموالکتریک چند قطعه ای برای عملکرد در بازه دمایی 300 تا 1300 درجه کلوین با استفاده از مواد ترموالکتریک انتخاب شده، بهینه سازی شده است. سپس با استفاده از دو روش سوانسون و روش دقیق، ماکزیمم بازده ژنراتور بهینه شده، با فرض قابل صرف نظر بودن مقاومت تماسی و عایق بودن سطوح جانبی پایه ها، محاسبه شده است. بیشینه بازده 4/23% برای چیدمان بهینه شده به دست آمده است که افزایش 3/5% را نسبت به آخرین کار منتشر شده، نشان می دهد. قدرت و جریان الکتریکی قابل دستیابی به وسیله ژنراتور معرفی شده در بیشینه بازده محاسبه شده است. سایر مشخصات مورد نیاز برای طراحی ژنراتور، شامل طول، مقاومت خارجی و سطع مقطع تک تک قطعات به دست آمده و نتایج با پژوهش های قبلی مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: ترموالکتریک، مولد ترموالکتریک چند قطعه ای، محاسبه بازده، بهینه سازی، مواد ترموالکتریک جدید، ضریب تزویج
  • عبدالله مهرپناهی، سید مصطفی حسینعلی پور، سوران سیجانیوندی صفحات 93-108
    افزودن واحد(های) توربین گاز به نیروگاه های بخار برای ارتقاء خصوصیات سیکل بخار و امکان بازیاب حرارت از سیکل(های) الحاقی به عنوان بازتوانی شناخته شده است. روش های بازتوانی به دو دسته کلی تقسیم می شوند، روش های بازتوانی جزیی1 و کلی2. یکی از روش های جدید بازتوانی جزیی، روش گرمایش آب تغذیه موازی3 است. در این مقاله با توجه به خصوصیات ممتاز روش گرمایش آب تغذیه موازی برای نیروگاه های نسبتا جدید، به اعمال آن بر نیروگاه شهید رجایی پرداخته شده است. تابع هزینه برق تولیدی و راندمان اگزرژی بعنوان توابع هدف در انجام بهینه سازی تک هدفه و دوهدفه مورد استفاده قرار گرفته اند. بهینه سازی توسط روش الگوریتم ژنتیک4 انجام شده و دبی بخارات زیرکش ها5 و خط اصلی6 بعنوان متغیرهای مستقل مد نظر بوده اند. در پایان با توجه به شاخصهای مطلوب فنی و اقتصادی، حالت 4 زیرکش برای اعمال این روش انتخاب شده است. طرح انتخابی برای حالت توربین گاز توان ثابت، هزینه برق تولیدی Rial/kWh 15/404 (به ازای توان افزوده) و ارتقاء 55/1% راندمان اگزرژی و برای حالت توربین گاز وابسته، هزینه تولید Rial/kWh 22/396 (به ازای توان افزوده) و ارتقاء 73/1% راندمان اگزرژی سیکل جدید را داشته است.
    کلیدواژگان: بازتوانی، روش گرمایش آب تغدیه موازی، نیروگاه بخار، توربین گاز
  • علی فیروزی، سیدعلی جزایری صفحات 109-123
    در این مطالعه با استفاده از یک مدل 6 ناحیه ای توسعه داده شده به شبیه سازی چرخه ی بسته ی موتور دیزل پاشش مستقیم در مراحل تراکم، پاشش سوخت، احتراق و انبساط پرداخته شده است. به دلیل ماهیت شبه ابعادی این مدل از امکان اتصال آن به مدل های آلایندگی نیز سود برده شده و در محدوده ی وسیعی از شرایط عملکردی، پیش بینی هایی نیز برای مقادیر دوده و NO خروجی از موتور ارائه شده است. این مدل با تفکیک محفظه ی احتراق به 6 ناحیه ی متفاوت، اطلاعات محلی مطلوبی همچون دما، نسبت هم ارزی و ترکیب شیمیایی را در هر ناحیه به دست می دهد. مدل 6 ناحیه ای حاضر بر مبنای مدل مفهومی دک و با فرضیات بارباو میبوم گسترش یافته و برای هندسه ی اسپری، نفوذ هوا به اسپری و پیشروی اسپری از مدل های سایبرس بهره گرفته است. برای محاسبه ی آلاینده ی NO، علاوه بر یک مدل تعادلی از مدل سینتیکی زلدویچ توسعه یافته استفاده شده است.
    برای بررسی درستی کارکرد مدل های گفته شده از چهار موتور مختلف در محدوده ی عملکردی وسیعی استفاده شده و تغییرات زمان پاشش، نرخ EGR و پاشش دو مرحله ای بررسی شده است.
    کلیدواژگان: دیزل، احتراق، آلایندگی، مدل شبه ابعادی، دوده، اکسید نیتروژن
|
  • A. Daramizadeh, M.R. Ansari Pages 1-13
    The main objective of this paper is the accurate interface capturing and study on the shock-bubble interaction in gas-gas and gas-liquid two-phase flows. For this aim¡ the HLLC Riemann solver and Godunov numerical method were used for the first time for the 5-equation Kapila model. Transient shock wave interaction with Helium-Air and Air-Water bubbles were simulated. Numerical results were compared with available experimental results. The results have excellent agreement with experimental and previous published numerical results obtained by methods that are more sophisticated. Results show that the present method is able to capture transient shock waves and materials discontinuities and interfaces instabilities accurately and without any diffusion and oscillation.
    Keywords: Two, Phase Flows, Compressible, Shock Wave, Godunov Numerical Method, Interface
  • Sabah Hamidi, Mohammad Jafar Kermani, Hosein Beheshti Amiri Pages 15-27
    In this work, the numerical solution for compressible, unsteady, inviscid, two-phase and transonic liquid-vapor mixture flow is investigated using Ros’s FDS time marching method. For space discretization, the fluid properties are extrapolated to the cell faces with the third order MUSCL algorithm of van Leer, and the time integration is done with the explicit two-step Lax-Wendroff method. In this study, the continuity, momentum and energy equations have been written in the fully conservative form and the properties of two-phase flow mixture in the quasi one-dimensional convergence-divergence nozzle have been investigated using the equilibrium thermodynamic model. The paper follows our earlier work, in which condensing transonic two-phase flow in a shock-free (no shock) converging-diverging nozzle was studied. The main goal of this article is to exhibit the two-phase flow with normal shock and to show the related physics (e.g. liquid phase evaporation via the shock) of the problem completely.
    Keywords: Roe's Method, Inviscid Flow, Compressible Flow, Normal Shock, Two Phase Flow, Equilibrium Thermodynamic, Quality
  • Naser Fatoraei, Ehsan Abolfazli, Bahman Vahidi Pages 29-38
    Although embolism is important as a major cause of brain infarction, little information is available about the hemodynamic factors governing the path large emboli tend to follow. In this research, we simulated embolus movement in three carotid artery bifurcations, each of them having different dividing angles. Y-shaped geometries were investigated. The governing equations for blood flow are the Navier-Stokes formulations. In this paper, the phenomenon was modeled under laminar and Newtonian flow conditions. The measured stress-strain curve obtained from Ultrasound elasticity imaging of thrombus was set to the Sussman-Bathe material model for embolus material properties. Shear stresses in the inner wall of the internal carotid artery (ICA) were measured. High magnitude of wall shear stress (WSS) in the areas in which embolus and artery are in contact with each other was observed. Stress in the embolus was also calculated and areas prone to rapture were identified.
    Keywords: Thromboembolism, Carotid Artery Bifurcation, Finite Element Method, Fluid, Structure Interaction
  • Ghanbar Ali Sheikh Zadeh, Ali Aref Mansh, Majid Dastmalchi, Arash Ardeshiri Pages 39-49
    Heat transfer enhancement of Al2O3-water nanofluid with variable properties in a square cavity is investigated by solving the boundary layer equation and the Boussinesq-approximation form of the boundary layer equation. The governing equations are solved using the finite volume method and the SIMPLER algorithm. Temperature difference between the hot and cold walls of the cavity is considered to be 50°C, and the results are presented for Rayleigh numbers from 103 to105 and volume fraction of the nanoparticles from 0.0 to 0.09. The results show that the average Nusselt number and the maximum absolute value of the stream function for the case with variable density are greater than the corresponding value for the constant density case. Moreover, for the variable density case, the maximum heat transfer enhancement for the nanofluid occurs at Ra=103. However for φ=0.09, the average Nusselt number of the nanofluid for Ra=104 and 105 are lower than that of the base fluid. For φ=0.01, the maximum relative enhancement of the Nusselt number for Ra=103, Ra=104, and 105 are %26, %24 and %23, respectively.
    Keywords: Natural Convection, Nanofluid, Variable Properties, Cavity, Boussinesq Approximation
  • Iman Mohammadi, Siamak Hosein Pur Pages 51-61
    In this paper, a two-dimensional axisymmetric model for premixed methane/air combustion in porous media has been developed. For this aim, a numerical model with chemkinII library is used along with its database. This code solves the continuity, navier stokes, the solid and gas energy and the chemical species transport equations using the finite volume method. The pressure and velocity have been coupled with the simple algorithm. In this paper, an attempt is made to apply the profile of porosity instead of constant porosity for two zones of the burner. The results showed that by applying the varying porosity along the burner, the peak temperature can be decreased by about 4.5%, and subsequently, the amount of exhaust pollutants such as NOx can also be decreased while increase in pressure loss along the burner is negligible. The effects of increasing the inlet velocity and the wall temperature are also investigated. The results showed that by increasing the inlet velocity, the peak temperature and the emission of NOx will be decreased and also by increasing wall temperature, the peak temperature and the emission of NOx will be increased.
    Keywords: Porous Media, Axisymmetric Combustion, Finite Volume, Heat transfer, Chemical Kinetic
  • Ali Hoseini Moghadam Emami, Ali Keshavarz Valian, Nabi Jahan Tigh Pages 63-73
    In the present study, the heat transfer, moisture distribution, air flow and thermal comfort in a residual room which is warmed by convectional thermal panels under different environmental conditions was assessed numerically. The analyzed model is the real and dynamic 3D simulation, and a virtual thermal manikin with real physiological dimensions has been added to the model. The manikin is standing at the center of room. The room has dimensions of 3*4*4 m with an inlet device that has dimensions of 1.28*0.054 2 m and two outlet devices with dimensions of 0.054*1.02 2 m . The inlet and outlet devices have been modeled above and under the door. To determine the optimal arrangement and number of panels, three models have been studied. The models include one panel with real dimensions of 1.242*0.81 2 m , two panels with real dimensions 0.61*0.962 m and three panels with real dimensions 0.61*0.81 2 m , with a thickness of 20cm in all panels. The uniform distribution of temperature, velocity and moisture, and proper and symmetric arrangement of panels, inlets and outlets decrease the energy consumption and satisfy the thermal comfort of inhabitants. Thermal loss increases due to the panels under the window. It was concluded that using two panels with smaller dimensions at the left and right of the model instead of one panel under the window or three panels at the left, right and under the window significantly reduces the thermal loss.
    Keywords: Virtual Manikin, Thermal Comfort, Convectional Panels, Optimal Conditions, Energy Consumption Decrease
  • Mohammad Rahnama, Mehran Ameri, Rashid Panahi, Mohammad Hosein Khazaei, Mohammad Hasan Safari Pur Pages 75-82
    In this study, a type of Integrated Collector Storage (ICS) solar system is constructed and experimental tests are performed. The ICS system is a type of solar water heater with simple construction. In ICS, the storage tank is used for both water heating and storage, and there is no separate collector. Therefore, a larger storage tank is used which is subjected to direct solar radiation. In the present studies, the experimental model was investigated with three different reflectors. The results showed that the system has the lowest thermal efficiency with an aluminum foil reflector.
    Keywords: Solar Water Heaters, Integrated Collector Storage Systems, Compound Parabolic Concentrators, Thermal Performance
  • Reza Hoseini Abardeh, Mahdi Zare Jafar Abadi, Hadi Ramin Pages 83-91
    Nowadays , the use of thermoelectric coolers and generators has greatly increased . Applications of this phenomenon include electronic cooling , portable refrigerator , air conditioning , high-precision temperature measurement and space applications . The phenomenon of thermoelectricity has outstanding features compared to other energy conversion methods , such as exclusion of moving parts , high reliability and long life span. The requirements for high temperature heat source and low efficiency are the remarkable challenges of this method . Today , the first challenge has been overcome, thanks to abundant wasted heat sources , elihw increasing the efficiency of thermoelectric devices are under extensive studies . Segmentation is a popular way for the increment of thermoelectric efficiency that is focused on in this paper.
    Keywords: Thermoelectric Optimization, Maximum Efficiency, Segmented Thermoelectric
  • Abdollah Mehr Panahi, Seyed Mostafa Hosein Ali Pur, Sooran Sijanivandi Pages 93-108
    Repowering as a tested and general method can be effective for repowering steam power plants. There are different repowering methods to choose from based on a plant‟s specifications. Repowering has been categorized into two main categories: Full repowering and partial repowering. Feedwater heating is one of the best options available for partial repowering. In the feedwater heating based on partial repowering which has been studied in this paper, two heat exchangers have been used in parallel to the existing feedwater heaters and the required heat is supplied by an appropriate gas turbine. Two options have been considered for the added gas turbine. In the first option, a 25 MW gas turbine has been considered while in the other scenario, the considered gas turbine power output has been optimized as a dependent variable. The final result using a 25MW gas turbine is a 1.55% increase in exergy efficiency and an electricity generation cost of 404.15 Rial/kWh. In the other scenario (dependent gas turbine), exergy efficiency is increased by 1.73% and electricity generation cost is 396.22 Rial/kWh.
    Keywords: Repowering, Feedwater Heating, Steam Power Plant, Gas Turbine, GAM
  • Ali Firozi, Seyed Ali Jazayeri Pages 109-123
    In this study, diesel engine simulation is carried out with a new phenomenological multi-zone combustion model. This model is used to simulate the diesel cycle including fuel injection and combustion processes. The model has been developed using well-known combustion imaging studies of Dec, the spray penetration studies by Siebers, and assumptions of Maiboom. This model divides the combustion chamber into six zones and provides local information such as temperature, mean equivalence ratio and composition in each zone. In order to determine the amount of emissions, the Zeldovich model is used for the NO and NSC model for soot. A comparison of model predictions with available experimental data shows very good agreement for different main engine parameters such as engine speed and load, inlet air temperature and pressure, exhaust gas recirculation (EGR) rate, injection pressure and injection timing.
    Keywords: Diesel, Quasi, Dimensional Model, Soot, NO, Combustion