فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی و مدیریت انرژی
سال چهارم شماره 3 (پیاپی 13، پاییز 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/08/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • عباس کتابی *، مهدی زراعتی صفحات 2-11
    در این مقاله، به منظور دستیابی به تقسیم بار مناسب و حداقل نمودن جریان گردشی در وضعیت های مختلف امپدانس خط، از یک کنترل کننده افتی که تاثیر امپدانس مختلط را در نظر می گیرد، استفاده شده است. این کنترل کننده قادر است تا روابط توان اکتیو و راکتیو وابسته را که به دلیل امپدانس مختلط خط به وجود می آید، ساده نماید. به علاوه، یک حلقه امپدانس مجازی در کنترل کننده مورد استفاده قرار گرفته تا جریان گردشی را که در سیستم موازی، به دلیل عدم تطابق امپدانس عبور می کند، کاهش دهد. در این مقاله، تقسیم بار بین اینورترهای موازی میکروگرید با استفاده از روش کنترل تک سیکلی (OCC) مورد بررسی قرار گرفته است. در مقایسه با روش مدولاسیون پهنای پالس (PWM)، این روش اعوجاج هارمونیکی کل ولتاژ (THD) را کاهش داده و مزیت هایی نظیر فرکانس کلیدزنی ثابت و همچنین مدار ساده را نیز دارا می باشد. همچنین رفتار دینامیکی سیستم کنترلی در زمان تغییر بار و راه اندازی بهبود یافته است. درضمن، مشخصات تقسیم توان اکتیو و راکتیو در سیستم اینورترهای موازی تحت وضعیت های مختلف امپدانس سیستم مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: تقسیم بار، جریان گردشی، کنترل تک سیکلی، روش افتی، اینورترهای موازی، امپدانس مجازی
  • هجیر کریمی *، میلاد بوستانی، محمودرضا رحیمی صفحات 12-19
    در این بررسی، ضرایب انتقال حرارت برای جریان دوفازی گازوئیل-آب در یک لوله افقی برای الگوهای جریان پیوسته دوگانه، نفت پراکنده در آب و آب پراکنده در نفت اندازه گیری شد. الگوهای جریان به وسیله عکس برداری سرعت بالا برای مخلوط گازوئیل-آب مشاهده شد و داده های انتقال حرارت دوفازی تحت شرط مرزی شار حرارتی یکنواخت به دست آمد. قسمت آزمایش یک لوله با قطر داخلی 1/1 میلی متر و با طول 8/1 متر بود. عدد رینولدز از حدود 350 تا 3700 برای گازوئیل و از حدود 1300 تا 13700 برای آب تغییر یافت. نتایج نشان داد که ضریب انتقال حرارت الگوی پیوسته دوگانه بزرگ تر از ضریب انتقال حرارت الگوی آب پراکنده در نفت است.
    کلیدواژگان: دوفازی، مایع، مایع، انتقال حرارت، الگوی جریان، پیوسته دوگانه
  • ابراهیم افشاری *، نبی جهانتیغ، مهندس ریحانه لالی، مهندس مریم جعفری صفحات 20-29
    در این مطالعه، عملکرد سیکل تبرید با اجکتور دومرحله ای و تاثیر بعضی از سیالات عامل، هندسه اجکتور شامل تغییر قطر بخش قطر ثابت مرحله اول و دوم و کمیت های عملیاتی سیکل بر نسبت جرمی مرحله اول و دوم اجکتور و ضریب عملکرد سیکل بررسی شده است. بدین منظور، با مدل سازی دو بعدی اجکتور و حل عددی معادلات حاکم شامل بقای جرم، مومنتوم، انرژی و معادله حالت و همچنین تحلیل ترمودینامیکی سیکل، عملکرد اجکتور دومرحله ای بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از سیال عامل R245fa در سیکل، کمترین ضریب عملکرد (799/0 در دمای ژنراتور C ̊120 و دمای تبخیرکننده C ̊12) و استفاده از سیال عامل آب بیشترین ضریب عملکرد (808/1 در دمای ژنراتور C ̊120 و دمای تبخیرکننده C ̊12) نسبت به سایر مبردها را نتیجه می دهد. افزایش قطر محفظه اختلاط مرحله دوم (در یک قطر ثابت محفظه اختلاط مرحله اول)، موجب کاهش ضریب عملکرد و همچنین افزایش قطر محفظه اختلاط مرحله اول (در یک قطر محفظه اختلاط ثابت مرحله دوم) باعث افزایش ضریب عملکرد می شود.
    کلیدواژگان: سیکل تبرید اجکتوری، اجکتور دومرحله ای، ضریب عملکرد، هندسه، سیال عامل
  • مهران عامری *، محمد هادی پور صفحات 38-47
    درایران به طور متوسط، 5/5 کیلووات ساعت انرژی خورشیدی بر هر مترمربع از سطح زمین می تابد و 300 روز آفتابی در 90% خاک ایران موجود است. با توجه به این میزان تابش و لزوم آگاهی از پهنه بندی پتانسیل خورشیدی جهت بهره وری مناسب، نیاز به رسم نقشه های پتانسیل خورشیدی است. در این مطالعه، از داده های ماهیانه 10 ساله (1991-2000 میلادی)، موجود 39 ایستگاه سینوپتیک هواشناسی ایران به عنوان داده های ورودی به نرم افزار Matlab و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. از یک مدل چندلایه پیشخور در شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. پس از اعمال داده های ورودی به شبکه با معماری مورد نظر در لایه خروجی، تشعشع خورشیدی پیش بینی شده است. تشعشع خورشیدی پیش بینی شده توسط شبکه عصبی مصنوعی همخوانی قابل توجهی با داده های هواشناسی داشته، به طوری که ضریب همبستگی نهایی به دست آمده از شبکه عصبی مصنوعی 96/0 است که حاکی از دقت بالای داده های به دست آمده از نرم افزار است. با انتخاب داده های پیش بینی شده از شبکه عصبی مصنوعی به عنوان ورودی برای نرم افزار ArcGIS نقشه پتانسیل خورشیدی سالیانه برای ایران به دست آمده است.
    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، شبکه های عصبی مصنوعی (ANN)، مدل چندلایه پیشخور، نقشه پتانسیل خورشیدی
  • الهام مولایی اقدم *، احمد فخار، حسین نوری بیدگلی صفحات 48-59
    با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی و به کمک نرم افزار فلوئنت، مبدل حرارتی پوسته و لوله به همراه بافل قطاعی، شبیه سازی شده و با درنظرگرفتن چند سطح مقطع بیضی با سطوح جانبی معادل برای لوله ها مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور، با استفاده از نرم افزار گمبیت (Gambit) هر مدل رسم شده و با استفاده از شبکه های سه بعدی و نامنظم کوپر و تتراهیدرال شبکه بندی شده است. عملکرد دو مبدل حرارتی پوسته و لوله، یکی با مجموعه لوله های بیضوی و دیگری با مجموعه لوله های دایره ای، از نظر ضریب انتقال حرارت و افت فشار مقایسه شده و صحت نتایج آن با روش تئوری بل و به کمک نرم افزار حل کننده معادلات مهندسی، مقایسه و ارزیابی گردیده است. تلاش اصلی در این مرحله، یافتن بهترین شکل هندسی برای لوله های بیضوی کاربردی در مبدل های پوسته و لوله به عنوان ایده ای نو در میان مبدل های حرارتی بوده است تا بتواند به عنوان هدفی کاربردی در آینده مورد بهره وری قرار گیرد. نتایج حاکی از افزایش انتقال حرارت به میزان 9/59% و افزایش فشار بدون توجه به دبی سیال به میزان 5/9% میباشد؛ این مقدار افزایش فشار در مقایسه با افزایش انتقال حرارت قابل چشم پوشی است.
    کلیدواژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، انتقال حرارت، افت فشار، لوله با سطح مقطع دایره و بیضوی
|
  • Pages 2-11
    This paper investigate the properties of the circulating current and load sharing in parallel microgrid inverters. The existing methods cannot minimize efficient circulating current for the case of nonlinear load. The one-cycle control (OCC) technique and virtual complex impedance loop are included in the proposed controller in order to proper load sharing and reduce the circulating current due to impedance mismatch. Simulation results are presented to prove the improvement achieved by the new controller. Compared to the pulse width modulation (PWM)، the proposed method، under different system impedances، reduces more effectively the voltage total harmonic distortion (THD) and offers advantages such as: constant switching frequency، simple circuitry، improved dynamic behavior of the control system during load change and start up.
    Keywords: Load sharing, One, Cycle control, Droop method, Parallel inverters, Virtual impedance
  • Hajir Karimi *, Milad Boostani, Mahnood Reza Rahimi Pages 12-19
    In this study، heat transfer coefficients are measured for diesel-water two-phase flow in a horizontal pipe for dual continuous، dispersion of oil in water and dispersion of water in oil flow patterns. Flow patterns are observed using high speed photography for diesel-water mixture and two phase heat transfer data are obtained under a uniform heat flux boundary condition. The test section is a 1. 1 mm ID pipe with a 1. 8 m length. The Reynolds number is distributed from about 350 to 3،700 for diesel and from about 1،300 to 13،700 for water. The results show that the heat transfer coefficient of dual continuous pattern is higher than that of dispersion of water in oil pattern.
    Keywords: Two phase, Liquid, Liquid, Heat transfer, Flow pattern, Dual continuous
  • Pages 20-29
    In this paper، the performance of arefrigeration cycle with double stage ejector is studied. Also the effect of some working fluids، the ejector geometry including the diameter change in the part of constant diameter at the first and second stages and operating parameters on the entrainment ratio of the first and second stages in the ejector and coefficient of performance cycle (COP) are studied. A 2D model of the ejector is considered andthe continuity، momentum، energy، and state equations are numerically solved. The thermodynamic analysis is carried out to study the performance of the double stage ejector. The results show that using R245faand water as the working fluids in the cycle leads to the lowest and highest coefficients of performance (0. 799 and 1. 808 at TG=120oC and TC=12oC) respectively in comparison with other refrigerants. Increasing diameter of the mixing chamber in the second stage causes decrement in the COP at a constant diameter in the mixing chamber of the first stage. Also، increasing the diameter in the mixing chamber of the first stage causesincrease in the COP at a constant diameter in the mixing chamber of the second stage.
    Keywords: Ejector refrigeration cycle, Doublestage ejector, Coecient of performance, Geometry, Working fluid
  • Mehran Ameri *, Mohammad Hadipoor Pages 38-47
    Iran has an average of 5. 5 KWh per square meter solar radiation and 300 sunny days per year on 90% of the land. Regarding this amount of solar radiation and the necessity for solar potential zoning for better efficiencies، drawing solar potential maps is essential. In this study، the monthly data of 39 synoptic of Iran meteorological stations over years (1991-2000) has been used as the input data to the MATLAB software and artificial neural network (ANN). In the ANN، a multi-layer feed forward model is used. After applying the input data to the network with desired architecture، in output layer the solar radiation is predicted. The solar radiation anticipated by ANN is highly in accordance with meteorological data so that the final correlation coefficient is 0. 96، depicting the great accuracy of the data derived from the software. By selecting the predicted data of ANN as input to ArcGIS software، the annual solar potential map of Iran is obtained.
    Keywords: Solar energy, Artificial neural networks (ANN), Multi layer feed forward model, Solar potential map
  • Pages 48-59
    Shell and tube heat exchanger، singular baffles have been stimulated by means of the computational fluid dynamic technique and Fluent software. Several elliptical cross sections for the tubes are examined. So each model drawn by using Gambit software. In stimulating، 3D meshes is used for irregular Couper and tetrahedral networks. Also the performance of each of two shell and tube exchanger is compared with، one of the optimized set of elliptical tubes، and the other with circular tubes according to heat transfer coefficient and pressure drop. The results accuracy is compared with Bell’s theory plus using an engineering equation solver software. The main objective at this stage is finding the best geometry for elliptical tubes used in the shell and tube exchangers as a new idea among the heat exchangers for future use. The results indicate the increase in the heat transfer rate to 59. 9 percent، and the rise in pressure to 9. 5 percent which is negligible in comparison with a boost in heat transfer.
    Keywords: Computational fluid dynamics, Heat transfer, Pressure drop, Tube with an elliptical cross section