نشریه مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
سال ششم شماره 2 (پیاپی 19، تابستان 1398)

لایه ی نازک به لایه ای از مواد گویند که دارای ضخامت نانومتری تا محدوده چندین میکرومتر می باشد. این لایه بر روی سطح قطعات و مواد دیگر قرار گرفته و به آنها خصوصیت ویژه و جدیدی را می بخشد. خواص لایه های نازک، نظیر خواص مکانیکی، نوری، الکتریکی و غیره به پارامترهای زیادی وابسته است که این پارامترها مربوط به روش تولید، کیفیت و نوع ماده ی زیر لایه خواهند بود. با توجه به عملکرد و خواص لایه های نازک، می توان از آنها جهت بهبود تکنولوژی هایی نظیر سلول های خورشیدی، سنسورها، کاربردهای نوری، مهندسی الکترونیک و فروالکترونیک نیز استفاده نمود و امروزه کاربرد لایه نشانی در صنایع، موضوع توسعه یافته ای است، به گونه ای که بخش بزرگی از زندگی مدرن را مدیون توسعه صنعت لایه نشانی می دانند. در پژوهش پیش رو خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما از قبیل ضریب بازتاب، ضریب عبور و ضریب گسیل  برای نانو پوشش ها شامل سیلیکون، دی اکسید سیلیسیم، نیترات سیلیسیم مورد بحث و بررسی قرار می گیرد و با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات به دنبال جواب بهینه برای این ضرایب در محدوده نوری مریی، فروسرخ و فرابنفش می باشد، بدین صورت که این الگوریتم با انتخاب مناسب ترین ترکیب از جنس، تعداد و ضخامت لایه، بهترین خواص تشعشعی را در طیف کامل نوری نتیجه خواهد داد.

در این مقاله ابتدا عملکرد موتور دیزل دریایی موجود؛ چهار زمانه ی 6 سیلندر خطی با سیستم پاشش سوخت مستقیم و نسبت تراکم 14.8 و با نسبت فشار توربوشارژر 3.4 ، در نرم افزار Diesel-RK شبیه سازی و با نتایج تجربی اعتباردهی می شود. سپس عملکرد سوخت های B20 SME، B40 SME، B100 SME و Diesel No.2 مقایسه شده و به علت کاهش 13.61% معیار دود بوش و کاهش تنها 2.46% از توان موتور، بهترین سوخت بیودیزل برای جایگزینی سوخت های رایج، سوخت B20 SME پیشنهاد می گردد. همچنین با بررسی عملکرد سیستم بازخورانی گازهای خروجی، نتایج نشان می دهد می توان با بازخورانی 5% از گازهای خروجی تا 39% از تولید فراورده های نیتروژن اکسید NOX در یک چرخه کاری جلوگیری نمود .پس، برای کاهش آلایندگی موتورهای دیزل دریایی استفاده از این سیستم توصیه می شود.

در این مقاله، انتقال حرارت جابجایی آزاد بین دو استوانه هم محور بررسی شده است. پارامترهای بررسی شده در این پروژه اثر عدد رایلی،  افزودن نانوذرات، غلظت نانوذرات، نوع نانوذرات و نوع سیال می باشند. معادلات حاکم به روش حجم محدود و با به کارگیری الگوریتم سیمپل حل شده است. اثر عدد رایلی بر انتقال حرارت جابجایی آزاد سیالات هوا، آب خالص و نانوسیال بررسی شد و مشاهده گردید که با افزایش عدد رایلی میزان انتقال حرارت افزایش می یابد. از چهار نانو ذرات استفاده شده، نانوسیالات آب-اکسید مس و آب-تیتانیا به ترتیب بیشترین و کمترین میزان انتقال حرارت را داشتند. درادامه به بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد به صورت گذرا پرداخته شد و مشاهده گردید که با افزایش عدد رایلی مدت زمان لازم برای پایا شدن و میزان انتقال حرارت افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که میزان انتقال حرارت با افزایش کسر حجمی نانو سیال افزایش می یابد

استفاده فراوان از کمپرسورها در صنایع مهم، نظیر صنایع هوایی، لزوم کارایی بالا و محدوده عملکردی وسیع آنها را توجیه می کند. ولی به دلیل وجود ناپایداری های آیرودینامیکی، عملکرد مطلوب کمپرسورها، تنها در ناحیه محدودی اتفاق می افتد. در این مقاله، هدف تعیین و تحلیل محدوده پایداری آیرودینامیکی کمپرسور محوری در موتورهای توربوجت می باشد. برای این منظور، تیوری گریتزر، مورد استفاده قرار گرفته است. این تیوری، یک بعدی بوده و جهت بررسی سرج در کمپرسور کوپل شده به یک پلنیوم، ارایه شده است. اهمیت تحقیق انجام شده، اثرات مخربی است که پدیده های سرج و واماندگی دورانی بر عملکرد و ایمنی توربین گاز هوایی وارد می کند. لذا دانش و شناخت بیشتر نسبت به این ناپایداری ها، امری ضروری به نظر می رسد. تطابق نتایج مدل ریاضی استفاده شده در این تحقیق، با نتایج حاصل از مدل های دیگر و همچنین همسو بودن این نتایج با نتایج آزمایشگاهی انجام شده در گذشته، صحت نتایج بدست آمده را تایید می کند. نتایج بدست آمده نشان می دهند حجم کمپرسور، حجم پلنیوم (محفظه احتراق)، دمای محفظه احتراق و سرعت زاویه ای کمپرسور، از پارامترهای موثر بر عملکرد پایدار کمپرسور می باشند. بطوریکه با افزایش حجم کمپرسور، موتور پایدارتر می گردد، ولی با افزایش حجم محفظه احتراق، از پایداری موتور کاسته می شود. افزایش سرعت زاویه ای کمپرسور نیز سبب ناپایداری موتور می گردد، ولی با افزایش دمای محفظه احتراق، پایداری موتور افزایش می یابد. این نتایج برای موتورهای J79 و J85 در قالب نمودارهایی استخراج شده است

در این مقاله، جریان ناپایای عبوری از روی یک استوانه دایره ای چرخان با استفاده ازمدل k-ω SST مورد بررسی قرار گرفته است. نسبت چرخش استوانه از 0 تا 42/0 تغییر می کند. تغییرات ضرایب برآ و پسای متوسط و ساختار گردابه های تشکیل شده پشت استوانه مطالعه شده است. مشخص شد که افزایش نسبت چرخش منجر به کاهش طول لایه برشی سطح بالایی استوانه و باعث افزایش در سطح پایینی استوانه می شود. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت چرخش استوانه، ضریب پسای متوسط کاهش و قدر مطلق ضریب برآی متوسط افزایش می یابد. همچنین با افزایش نسبت چرخش، موقعیت نقطه سکون و جدایش جریان تغییر می یابند. نتایج به دست آمده با نتایج سایر شبیه سازی های عددی انجام شده و همچنین نتایج تجربی مقایسه شده است.

Recently Debates about Energy and the issue of global warming have led to the use of new energy. One of the best options for this purpose is the use of a new hybrid system of power, heating and refrigeration, with its thermal source of solar and geothermal energy. In the present study, used a combined cooling, heating and power system based on the organic Rankine cycle and the Ejector Refrigeration subsystem, which utilizes solar energy to supply energy and for pre-heating used the geothermal energy, proposed for supply cooling energy, heat energy and electrical power for the building in the south of the Iran (Behbahan city). In this proposed system, used the copper oxide/water nano-fluids in the flat plate solar collector, and used the R245fa, R123, R134a, and R600a in the CCHP system have been investigated as operating fluid. By analyzing the thermodynamic and thermos-economic sensitivity of the whole system, the effect of the volume fraction of the nanoparticle volume concentration CuO, the turbine inlet pressure, the solar collector surface, the solar collector tilt angle and the temperature difference of the steam generator pinch point checked for the four desired target functions (daily heat efficiency, Daily exergy efficiency, total heat exchanger surface, and total cost of the product). we found that the R123 fluid is the best refrigerant from the perspective of energy and exergy (maximum thermal and exergy efficiency) and the R600a refrigerant has the lowest level of heat exchangers and the best fluid from the economic point of view (minimum cost of total products).