Mansour Lahonian

Nowadays, due to the fact that incurable diseases such as cancer are rapidly increasing and threatening the health of different classes of people, the importance of discussing the treatment of these diseases seems more necessary and important considering the speed of their spread. One of the important ways of treatment that is rapidly becoming widespread in medical and clinical discussions is the use of drug-carrying nanoparticles to deliver the drug more effectively to cancer tissues. Other applications of these nanoparticles in other medical topics include magnetic resonance imaging (MRI), cell isolation, particle tracking, and biosensors. Drug-carrying nanoparticles are of particular importance for treating cancer and stopping the spread of cancer cells. In this research, the movement of these drug-carrying nanoparticles along with the blood flow in a bifurcated vessel with blockage has been investigated, taking into account the interaction of the particles with each other. One of the approaches of the current research is to pay attention to the fact that by considering the blood flow as a Newtonian flow in the vessel geometry, and under the influence of an external magnetic field, it has been tried that the effect of different parameters to achieve the highest percentage of nanoparticles absorption The drug carrier should be checked in the damaged tissue, hoping that a practical step will be taken in this field. The different parameters considered are: the diameter of the drug-carrying nanoparticles, the distance between the magnetic field and the vessel, the flow speed, assuming Newtonian or non-Newtonian blood flow, the degree and type of occlusion, the effect of the diameter of the branch close to the magnet, and the effect of considering the interaction between Particles have been considered on the absorption efficiency of magnetic nanoparticles. The results have shown that with the increase in the diameter of nanoparticles, absorption will increase and then decrease due to premature absorption. On the other hand, increasing the distance between the vessel and the magnetic field, as well as increasing the speed of the blood flow, will lead to an increase in the absorption of up to 50% in the area of the damaged tissue, in large sizes of nanoparticles. It should be noted that considering the blood flow as Newtonian, it will cause an excessive effect of the magnetic force on the drug-carrying nanoparticles caused by the magnetic field, which results in absorption up to 16.67% more in lower diameters, compared to the non-Newtonian state. Also, taking into account the interaction between particles will increase the desired effect up to 11% more when absorbing nanoparticles in random injection.

Reducing energy resources, global warming and carbon dioxide emissions, increasing energy costs and demand have led to the use of more efficient methods for energy conversion and the design of new systems for electricity generation. In recent years, subsystems of gas turbines, reciprocating engines or piston engines, Rankine cycles, fuel cells, organic Rankine cycles, and hybrid energy systems have been used to increase the efficiency of power plants. One of the ways to increase efficiency and save energy consumption is to use combined systems such as combined heat and power (CHP) and combined cooling, heat and power (CCHP). In this thesis, a CCHP system is investigated based on exergy, economic, and environmental concepts. The proposed system used an autocycle to produce power and also provide the required heat to start the single-effect absorption refrigeration cycle. The results obtained from the case study, show that the power, heating, and cooling load produced by the system are 25.63 MW, 14.49 MW, and 15.41 MW respectively. As well as the energy and exergy efficiency are 89.49% and 53% respectively. An analysis was done to calculate the net present value (NPV) as well as the payback period (PP), which was calculated by taking into account Celec=0/15 $/kWh, CFuel=15/24 $/GJ and Ccooling=0/17 $/kWh the investment return time of 3.82 years and the total income of the system at the end of the system's life (twenty-year period) is 12.71 million dollars. Also, to more investigate, using EES software, several parametric studies were conducted on the proposed system to determine the effect of parameters of compression ratio, engine speed, and temperature difference of the inlet and outlet fluid to the water heater chamber on the main variables of the system.

In this project, numerical simulation of micro-channel heat pipe flat plate solar collectors is studied. The flow rate of cooling water, cooling water temperature and slope were studied. Three-dimensional model of the system designed by the software SOLIDWORKS and its results were evaluated using ANSYS FLUENT. Of the volume of fluid (VOF) in FLUENT is used to simulate. The processes of evaporation, condensation and phase change in a micro heat pipe by adding a user-defined function (UDF) is applied to the FLUENT code. The simulation results were compared with experimental measurements in the same condition. Simulation in the production of heat and mass transfer processes in micro heat pipe was successful. The numerical results show that the micro heat pipe solar collector flat-screen offering enhanced heat transfer capabilities by increasing the cooling water flow and temperature. Total thermal resistance has a maximum decline of approximately 10% when the flow rate increases from 180-360 Lh^(-1) and 38% when the cooling water temperature increases from 20Cº to 40Cº. When the inclination angle of flat plate solar collector exceeds 30°, the slope change has a negligible effect on the heat transfer performance of micro heat pipes in a flat plate solar collector.

In the present research, the simultaneous effect of electric field, magnetic field and interaction of drug-carrying nanoparticles in a blood vessel has been investigated. To carry out this study, a three-dimensional vessel with two separate branches has been used. Two permanent cylindrical magnets have been used, one near the main vessel and the other near the secondary vessel. The first magnet was used to direct the nanoparticles to the bifurcated path and the second magnet was used to absorb the nanoparticles in the region of interest (ROI), which is the tumor. The governing equations, including the Navier-Stokes equation, the magnetic field equation, and the path of particle movement, were solved in COMSOL v.6 software. The effect of different parameters including blood velocity, nanoparticle diameter, magnetic field intensity, Newtonian and non-Newtonian blood models, interaction force, Lorentz force and gravity force on the capture efficiency (CE) of nanoparticles in the tumor site were investigated. The results showed that by considering blood as a non-Newtonian fluid, the velocity profile will be flatter and the maximum velocity will decrease. It was observed that with the increase in the diameter of the nanoparticles, a higher percentage of nanoparticles are absorbed in the tumor site, while the increase in blood velocity increases the drag force and thus decreases their absorption in the tumor site. On the other hand, it was found that the consideration of Lorentz forces and gravity have a negligible effect on the percentage of nanoparticle absorption in the tumor site. For the Newtonian mode (base case) in the magnetic field of 1.5 Tesla, about 36% of the nanoparticles have been absorbed at the tumor site, while for the non-Newtonian mode under the same field, about 29% have been absorbed, which shows a decrease of about 20%. Finally, in relation to the interaction force, it was observed that their consideration causes a decrease in the percentage of drug-carrying nanoparticles at the tumor site. For example, in the most case, for nanoparticles diameter of 400 nm, blood velocity of 50 mm/s and magnetic field of 1.5 Tesla, the absorption percentage of drug-carrying nanoparticles decreases by about 13% considering the interaction force between particles. Of course, it is worth mentioning that considering the interaction force increased the solution time by about 3 times, which is very significant.

میکروتوربین های بادی به تأمین انرژی در مکان هایی که سایر منابع انرژی الکتریکی در دسترس نیستند، کمک می کند. به دلیل اندازه کوچک و ساختار ماژولار، یک میکرو توربین بادی میتواند در مکان های کوچک مانند بالکن آپارتمان، تراس ساختمان، پشت بام ساختمان و البته در خانه های کوچک مزرعه نصب گردد. بنابراین رشد و توسعه میکروتوربین های بادی کوچک مورد توجه قرار گرفته است. این پایان نامه به طراحی و ساخت یک میکروتوربین بادی خانگی پرداخته است. برای طراحی این میکروتوربین، ابتدا با استفاده از تئوری BEM طراحی اولیه پره ها انجام شد و سپس با استفاده از نرم افزار سالیدورک پره های مختلف مدل سازی گردید. براساس تئوری حاکم، ژنراتور مورد استفاده در میکروتوربین بادی نیز طراحی و مدل سازی شد. در قدم بعدی پره های مدل سازی شده و هابهای مورد نیاز برای نصب این پره ها با استفاده از پرینتر سه بعدی چاپ گردید. پره های مختلف روی هابهای ساخته شده مربوطه در دسته های 3 تایی و 5 تایی و از دو ایرفویل نوع اول و دوم نصب و پکیج شد و سپس ژنراتور در داخل پوسته ساخته شده نصب و دنباله هم به آنها اضافه گردید و در قدم نهایی بخش هاب و پره ها به بخش ژنراتور و پوسته و دنباله کوپل شد. پس از آن میکروتوربینهای بادی 3 پره و 5 پره نوع اول و دوم در مقابل سیستم تولید باد با سرعتهای مختلف قرار داده شد و آزمایشات لازم انجام گردید. در ادامه عملکرد میکروتوربین های با تعداد پره 3 و 5 و از دو نوع ایرفویل در سرعت بادهای مختلف با هم مقایسه شد و میکروتوربینی که دارای بهترین عملکرد بود مشخص گردید. نتایج نشان داد که میکروتوربین نوع اول دارای تعداد دور بیشتر و درنتیجه راندمان بهتری نسبت به میکروتوربین نوع دوم می باشد. همچنین زاویه حمله بهینه در توربین 3 پره نوع اول 60 درجه و نوع دوم 45 درجه می باشد. برای میکروتوربین 5 پره نیز زاویه حمله 70 الی 80 درجه می باشد که در این حالت نیز تعداد دور توربین 5 پره نوع اول چیزی بیشتر از دو برابر تعداد دور توربین 5 پره نوع دوم می باشد. از مقایسه بین تعداد پره ها نیز مشخص گردید در هر دو نوع، میکروتوربین 5 پره راندمان بیشتری نسبت به میکروتوربین 3 پره دارد.

In this research, a hybrid power generation system based on thermoelectric generator and wind turbine that is suitable for power plant applications has been designed and investigated. In this study we have been tried to examine the results and stages of research both theoretically and in software. In the design of this system, the solar air collector and the solar chimney have been used for two purposes, one to help increase the wind speed by the thermosyphonic property of the air and to heat the air when passing through the duct and adjacent to the absorber plate of the collector that is heated by sun, and another application is to use the absorber plate as a thermoelectric heat source. Thermoelectrics are installed under the absorber plate of the solar collector and this plate acts as a hot source of thelmoelectrics, and also the air passing through the collector duct is considered as a cold source of thermoelectric. In front of the solar chimney outlet, we have installed a savonius vertical rotation axis wind turbine, and we can use the air speed increase caused by warming air and reducing its density to help the blades rotate. To ensure the results, the performance of each of the main components of the system has been compared and validate with the work of other researchers. The results showed that for a given optimal state, each thermoelectric generator and savonius wind turbine are capable of producing 25 and 2.45 watts per day, respectively. In addition, the efficiency of the solar air collector, the thermoelectric generator and the power coefficient of the savonius wind turbine in a given hour are 61, 17 and 19.56 percent. Under these conditions, the average speed of the air coming out of the solar chimney reaches 2.316 m/s, so the total power in the wind is equal to 2.173 w. According to the results of economic analysis, the cost of initial investment and annual cash flow are equal to 162230000 and 10096320 IRR respectively and also cost payback time is 16.07 years. Since we have not used fossil fuels in this system, it can prevent the production of 1857.436 kg CO_2 per year.

دارورسانی هدفمند به معنی هدایت حامل دارو به محل تزریق مورد نظر با دقت بالا است. در این تحقیق حرکت نانوذرات مغناطیسی حامل نانو دارو در یک رگ خونی با خواص مختلف و تحت تأثیر میدان مغناطیسی یکنواخت بررسی شده است. برای حل معادلات و شرایط مرزی حاکم بر مسئله از روش های رانگ کوتا استفاده شده است. در این تحقیق تاثیر پارامترهایی همچون قطر نانوذرات، لزجت جریان خون، نیروی مغناطیسی، فاصله آهنربا از مرکز رگ بر روی درصد جذب و مکان جذب نانوذرات در محل تومور مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد افزایش قطر نانوذرات از 250 نانومتر به 550 نانومتر، باعث افزایش 39 درصدی جذب نانوذرات می شود و افزایش فاصله آهنربا از مرکز رگ از 5/2 سانتی متر به 5/4 سانتی متر، درصد جذب نانوذرات را 62 درصد کاهش می دهد. با توجه به پارامترهای جریان، افزایش 34 درصدی لزجت خون در بیماران دیابتی نوع دو 8 درصد کاهش جذب را به همراه دارد. لازم به ذکر است سایر پارامترهای سیال خون تاثیری بر روی درصد جذب نانوذرات ندارد.

امروزه با توجه به افزایش قیمت انرژی، منابع تجدید پذیر یا ایده های تولید انرژی پاک و کم کننده مصرف انرژی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، به طراحی و ساخت کولر آبی بدون پمپ با استفاده از خاصیت مویینگی سفال سرامیکی پرداخته شده است. هدف اصلی این تحقیق حذف پمپ ، کاهش برق مصرفی، کاهش آب مصرفی و کاهش رطوبت در هوای خنک شده کولر آبی است. برای دستیابی به این هدف ایده های بسیاری آزمایش شد و نتایج دلخواه را در پی نداشت. درسیر تکاملی کامل شدن ایده ها متوجه سطوح سفالی شدیم که خاصیت سیری ناپذیری در جذب آب داشتند و با ایجاد تخلخل در این سطوح سفالی و گذر هوا از آن مشاهده کردیم پدیده سرمایش تبخیری بدون پمپ می تواند اتفاق بیفتد و دستگاه نهایتا بر اساس همین طرح ساخته شد. دستگاه ساخته شده در سه ساعت مختلف در طول روز مورد آزمایش قرار گرفت. در گرم ترین ساعت روز بیشترین میزان خنک کاری(8/10 درجه سانتی گراد) به ثبت رسید. کاهش چشمگیر مصرف آب در مقایسه با کولر آبی های معمولی مشاهده شد و در طول یک ساعت آزمایش کمتر از 0.5 لیتر آب مصرفی به ثبت رسید. دستگاه ساخته شده دمای خنک کاری خروجی تقریبا یکسان در هر ساعتی از روز و تحت هر دمای ورودی دارد. رطوبت یکنواخت ایجاد شده توسط سطوح سفالی عامل اصلی ایجاد چنین نتایجی است.

در این پژوهش، تجزیه و تحلیل انرژی، اگزرژی و اقتصادی سیستم PVT (فتوولتائیک-حرارتی) به عنوان بخشی از نمای ساختمان با بازده الکتریکی و حرارتی مناسب و بازگشت سرمایه گذاری در شرایط اقلیمی شهر سنندج برای یک ساختمان مسکونی به صورت نیمه تجربی بررسی می شود. سیستم خورشیدی مورد استفاده در این تحقیق متصل به شبکه است و آب به عنوان یک سیال خنک کننده استفاده می شود. سیستم فتوولتائیک-حرارتی مورد مطالعه به دو شکل، زاویه90 درجه و دیگری زاویه 42 درجه نسبت به سطح افق، در 4 روز از مرداد ماه (18-15) برای تولید 5 کیلووات ساعت برق در روز مورد بررسی قرار می-گیرد. در این تحقیق از حالت زاویه 42 درجه تنها برای مقایسه با حالت زاویه 90 درجه استفاده شده است. با توجه به نتایج به دست آمده در حالت عمودی، بیشینه بازده حرارتی، اگزرژی و الکتریکی به ترتیب %59، %7/15 و %5/13است. دمای آب خروجی سلول 3/65 درجه سانتی گراد، دمای آب خروجی مخزن 6/43 درجه سانتی گراد است. در این حالت، بازگشت سرمایه بعد از 35/8 سال اتفاق می افتد. در حالت زاویه 42 درجه، بیشینه بازده حرارتی، اگزرژی و الکتریکی به ترتیب %87، %3/16 و %6/13 است. دمای آب خروجی سلول 8/69 درجه سانتی گراد، دمای آب خروجی مخزن 3/44 درجه سانتی گراد است و دمای آب ورودی 20 درجه سانتی گراد است. در این مورد، بازگشت سرمایه بعد از 51/2 سال اتفاق می افتد. این نیروگاه در هر سال 11826000 تومان درآمد برای ساکنین ساختمان دارد.

در این تحقیق حرکت نانوذرات مغناطیسی در یک میکرورگ حاوی جریان خون با هندسه ی ساده (صاف)، با در نظر گرفتن گلبول های قرمز خون، مورد بررسی قرار گرفته است. رگ همچنین در معرض میدان مغناطیسی غیریکنواخت و ثابت (حاصل از یک آهنربای دائم)، قرار دارد تا نانوذرات به سمت محل هدف (تومور سرطانی) هدایت شوند. اهمیت تحقیق حاضر، در "درمان سرطان به صورت هدفمند" می باشد. چراکه در روش های رایج درمان سرطان، تأثیرات جانبی منفی وجود دارند. از اهداف تحقیق حاضر آن است که با در نظر گرفتن برهمکنش نانوذره-نانوذره و گلبول قرمز-نانوذره تحت اثر میدان مغناطیسی، تلاش شود تا گامی مهم به سوی در نظر گرفتن شرایط واقعی موجود در بدن برای عملی شدن دارورسانی هدفمند تحت تأثیر میدان مغناطیسی، برداشته شود. پارامترهایی که در این تحقیق جهت یافتن مناسب ترین درصد جذب نانوذره تغییر داده شده اند، این ها هستند: قطر نانوذرات در بازه ی ، فاصله ی قائم آهنربا تا محور رگ، نیروی برهمکنش ذرات و گلبول قرمز برهمدیگر؛ یعنی وجود و عدم وجود آن و همچنین نیوتنی و غیرنیوتنی بودن جریان خون. از نتایج به دست آمده می توان این طور استنباط کرد که با افزایش قطر نانوذرات مغناطیسی، نیروی مغناطیسی وارد بر آن ها افزایش یافته و ذرات با قطر بیشتر، زودتر جذب می شوند و مسیر کمتری را در رگ می پیمایند. همچنین احتساب نیروی برهمکنش نانوذرات و گلبول های قرمز، باعث کاهش در میزان جذب نانوذرات مغناطیسی می شود. به عنوان مثال در بین حالت های بررسی شده، در یک مورد، به طور متوسط، این نیرو توانست تا 20%، موجب کاهش در میزان جذب نانوذرات شود.

در مطالعه حاضر، انتقال حرارت جابجایی طبیعی دو بعدی نانوسیال در فضای متخلخل بین دو استوانه هم مرکز و خارج از مرکز در حالتهای ساکن و مدور تحت اثر میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. دیوارههای داخلی محفظه گرم و دیوارههای خارجی سرد است و همچنین در سه حالت هم مرکز، خارج از مرکز به سمت پایین و خارج از مرکز به سمت بالا بررسی شده است بررسی شده است. خواص حرارتی فیزیکی نانوسیال ثابت در نظر گرفته شده و در محیط متخلخل از مدل برینکمن-فورچهایمر بهره برده شده و معادلات حاکم بر مسئله با اعمال شرایط مرزی، معادلات بیبعد شدهاند. اثر پارامترهایی نظیر کسر حجمی نانوذرات، زاویه جهت میدان مغناطیسی، عدد ریچاردسون، عدد هارتمن، ضریب تخلخل، عدد دارسی، نوع نانوذرات و اثر دوران دیوارهها بر روی خطوط جریان، خطوط همدما و عدد نوسلت متوسط مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که با افزایش عدد ریچاردسون، افزایش کسر حجمی نانوذرات، عدد دارسی، ضریب تخلخل و همچنین با افزایش خارج از مرکزیت به سمت پایین، عدد ناسلت متوسط افزایش یافته ولی با افزایش خارج از مرکزیت به سمت بالا و با افزایش عدد هارتمن عدد ناسلت متوسط کاهش مییابد. و همچنین با بررسی دوران دیوارهها میتوان یک دید کلی برای افزایش انتقال حرارت در محفظههایی با توزیع دمای یکنواخت در معرض میدان مغناطیسی را فراهم آورد.

در این تحقیق به بررسی طرح های قابل اجرا برای ارتقاء ساختار مجتمع پتروشیمی کردستان با استفاده از بخارآب فشار بالا، فشار متوسط و فشار پایین موجود در سیستم برای تولید توان و سرمایش به صورت همزمان پرداخته شده است. از بخارآب فشار بالا و فشار متوسط برای راهاندازی توربینهای بخار جهت تولید توان استفاده شده است. از بخارآب فشار پائین خروجی توربین و بازیافت شده ی واحدهای مختلف مجتمع، برای چیلرهای جذبی و خنک کردن آب موجود در فرآیند تولید محصول مجتمع به منظور کاهش ظرفیت برج های خنک کن تر موجود در سیستم، استفاده شده است. بر این اساس و به منظور افزایش راندمان و بهینه سازی مصرف انرژی مجتمع پتروشیمی کردستان، 3 طرح پیشنهاد شده است. در طرح اول از بخارآب فشار پائین بازیافت شده برای ورودی چیلرهای جذبی و تولید سرمایش به منظور افزایش 7% محصول تولیدی مجتمع (تجهیزات موجود در مجتمع پتروشیمی کردستان توان افزایش 7% تولید محصول را دارد) استفاده شده است. در طرح دوم تولید همزمان سرما و توان (CCP ) مد نظر بوده که علاوه بر تامین بار سرمایی جهت افزایش محصول تولیدی (طرح اول)، با استفاده از بخارآب فشار بالای بویلرها و بخارآب فشار متوسط بازیافت شده در توربین بخار، برق نیز تولید شده است. حداکثر توان تولیدی در این حالت حدود 16 مگاوات محاسبه شده است که ظرفیت قابل ملاحظه ای برای مجتمع به شمار میآید. در طرح سوم نیز، هدف تولید همزمان سرما و توان با اولویت تامین حداکثر بار سرمایی بود. در این طرح تولید توان حدود 10 مگاوات و کمتر از طرح دوم بوده در صورتیکه بار سرمایشی قابل تامین، حدود 7 برابر طرح دوم محاسبه شده است که میتوان از این بار سرمایشی علاوه بر تولید سرما جهت افزایش محصول تولیدی، برای کاهش ظرفیت سرمایشی برجهای خنک کن که مصرف آب زیادی نیز دارند، استفاده کرد و چیلرهای جذبی با مصرف آب پائین را جایگزین نمود. با توجه به نتایج به دستآمده، مقایسه ی طرح ها و شرایط موجود در مجتمع پتروشیمی کردستان، بهترین طرح پیشنهادی طرح شماره 2 میباشد.

در سالهای اخیر یکی از روشهای امیدوار کننده برای درمان سرطان و تعدادی از بیماریهای دیگر دارو رسانی مغناطیسی بوده است. در این روش یکی ازاهداف مهم پیدا کردن بهترین حالت برای جذب بیشترین تعداد ذرات در محلهای مختلف در حالتها و شرایط مختلف است. در این مطالعه اثر قطر نانوذرات، عدد رینولدز جریان خون، نیوتنی و غیر نیوتنی بودن جریان، قدرت میدان مغناطیسی، محل قرار گرفتن منبع میدان مغناطیسی، نوع منبع میدان مغناطیسی، میزان گرفتگی، نوع گرفتگی )متقارن و غیرمتقارن( و طول گرفتگی بر میزان جذب نانوذرات در پایین دست محل گرفتگی بررسی شده است. منبع میدان مغناطیسی سیم حامل جریان می باشد. با افزایش قطر نانوذرات و قدرت میدان مغناطیسی میزان جذب نانوذرات افزایش می یابد و با افزایش عدد رینولدز این مقدار کاهش می یابد. وجود گرفتگی تاثیر قابل توجهی بر میزان جذب نانوذرات دارد به صورتی که با افزایش درصد گرفتگی و طول گرفتگی این مقدار کاهش پیدا می کند و با افزایش فاصله طولی محل قرار گیری سیم حامل جریان از گرفتگی این مقدار افزایش پیدا میکند. با توجه به پارامترهای جریان، غیر نیوتنی در نظر گرفتن خون تأثیر چشمگیری در نتایج ندارد. با تغییر محل منبع میدان مغناطیسی و طول گرفتگی تغییرات قابل ملاحظه ای در نتایج مشاهده شده است، هرچه منبع میدان از محل گرفتگی فاصله بیشتری داشته باشد میزان جذب نانوذرات بیشتر می شود همچنین طول گرفتگی با میزان جذب نانوذرات نسبت عکس دارد.

در پایان نامه حاضر، یک سیستم آب شیرین کن حرارتی چندمرحله ای بر پایه فلاشینگ (MSF) در نظر گرفته شده که در کنار آن از یک میکروتوربین 30 کیلوواتی به منظور تولید الکتریسیته و تامین گرمای لازم برای فرآیند نمک زدایی استفاده می شود. هدف از طراحی این سیستم تامین نیاز آبی و بخشی از نیاز الکتریکی یک ساختمان مسکونی 8 واحده با جمعیت 32 نفر می باشد. پس از طراحی سیستم پیشنهادی و مدل سازی اجزاء مختلف آن، سیستم از سه دیدگاه انرژی، اکسرژی و اقتصادی مورد تحلیل قرار گرفته است. در بخش انرژی مهم ترین هدف محاسبه دما، دبی و غلظت جزء نمک مربوط به نقاط مختلف سیستم و هدف از تحلیل اکسرژی محاسبه جریان اکسرژی در نقاط مختلف و در نهایت بازده اکسرژی سیستم آب شیرین کن می باشد. در بخش اقتصادی هم هدف از انجام تحلیل محاسبه دو پارامتر نرخ بازگشت داخلی و دوره بازگشت سرمایه می باشد. همچنین ابعاد ظاهری محفظه در هر مرحله، سطح حرارتی کندانسور و طول کل لوله های مورد نیاز سیستم هم تعیین گردیده است. از جمله مهم ترین نتایج به دست آمده می توان به ضریب عملکرد و بازده اکسرژی سیستم اشاره کرد که به ترتیب 8/5 و 4/2 به دست آمده اند. از طرفی بر اساس نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی، درآمد سالانه این پروژه بالغ بر 50 هزار دلار برآورد شده است که با در نظر گرفتن هزینه های تعمیر و نگهداری 37 هزار دلاری و هزینه اولیه 400 هزار دلاری، دوره بازگشت سرمایه در حدود 3/0 سال و نرخ بازگشت داخلی پروژه پس از گذشت 15 سال 30 هزار دلار می باشد. پس از به دست آمدن نتایج، دو پارامتر دمای بیشینه و دبی آب تولیدی به عنوان پارامتر طراحی در بخش تحلیل حساسیت در نظر گرفته شدند و تأثیر آن ها بر سایر پارامترهای اصلی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفت. به علاوه در بخش تحلیل حساسیت، تاثیر تغییر ارزش پول بر پارامترهای اقتصادی سیستم نیز محاسبه شد. در نهایت، با توجه به نتایج به دست آمده نتیجه گرفته شد که سیستم پیشنهادی قابل اجرا و توجیه پذیر است.

در این پایان نامه یک مطالعه ی عددی بر روی انتقال جریان، حرارت و رطوبت به صورت گذرا در یک سیلوی استوانه ای ذخیره سازی غلات بخصوص گندم در حالت دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. یک سیلوی گندم به عنوان محیط متخلخل در قالب یک مدل ریاضی مورد مطالعه قرار گرفته است. با اعمال شرایط واقعی در داخل سیلو و نوسانات جوی در بیرون آن میزان تبادل حرارت و رطوبت با محیط برای یک سیلوی بسته ی متخلخل محاسبه گردیده است. در این مطالعه شرایط محیطی همچون تغییرات گذرای دمای محیط و سرعت باد محلی برای شهر سنندج در زمان ذخیره سازی از طریق نرم افزار کامسول انتخاب شده و اثر مقدار چشمه ی حرارتی و رطوبتی که بر اثر تنفس دانه ی گندم داخل سیلو به‎وجود می آیند، بر روی خطوط جریان، توزیع سرعت، خطوط همدما و هم رطوبت برای یک سیلوی استوانه ای بسته بدون هوادهی در 6 حالت با مقادیر چشمه ی حرارتی و رطوبتی متفاوت بررسی شده است. نتایج حاصل در این مدل ریاضی که با روش های عددی و به کمک کامپیوتر حل شد، نشان دادکه مناطق تجمع دانه ها با درجه حرارت و رطوبت بالا بسته به مقدار چشمه‎ی حرارتی و رطوبتی به دلیل تنفس دانه و تبخیر آب تولید شده در سطح دانه، در نهایت در قسمت مرکزی و نزدیک به کف سیلو قرار می گیرد. برای مقدار چشمه‎ی حرارتی 1 وات بر متر مکعب هوای مرطوب تر کمتر از گذشت 4 ساعت از ذخیره سازی در مرکز سیلو قرار خواهد گرفت، درحالی که برای مقدار چشمه‎ی حرارتی 01/0 وات بر متر مکعب پس از گذشت حدود 76 ساعت از ذخیره سازی هوای مرطوب تر در قسمت مرکزی سیلو قرار خواهد گرفت. همچنین دمای داخل سیلو با گذر زمان با تغییرات دمای هوای محیط به یک تعادل نسبی خواهد رسید که این تعادل با افزایش تولید مقدار حرارت داخلی دارای اختلاف قابل توجهی می باشد. رطوبت داخل سیلو هم تابع دمای محیط و در نتیجه دمای داخل سیلو خواهد بود اما نمی توان تعادل آن را برای مقادیر بالای چشمه رطوبتی همانند تعادل موجود برای دمای داخل سیلو با شرایط محیط تضمین کرد.

امروزه با توجه به موضوع بحران انرژی و محدودیت سوخت های فسیلی به عنوان منابع تجدید ناپذیر انرژی، بهینه سازی انرژی مصرفی این نوع منابع مانند گاز طبیعی، بیشتر موردتوجه قرارگرفته است. دراین بین نیز از سال های گذشته تاکنون تحلیل و بهینه سازی نیروگاه های حرارتی به عنوان مراکز اصلی تولید انرژی الکتریکی که مصرف سوخت بسیار بالایی دارند موردتوجه بوده است. روش های مختلفی در این زمینه ارائه شده که در تحلیل و طراحی بهینه ی نیروگاه های حرارتی مورداستفاده قرارگرفته اند؛ تحلیل های پینچ، اگزرژی و مرکب پینچ-اگزرژی نیز از آن ها می باشند. در این پژوهش پس از معرفی و چگونگی عملکرد تحلیل های اگزرژی، پینچ، پینچ-اگزرژی و مفاهیم مربوط به آن ها، نیروگاه سیکل ترکیبی قلیان سنندج که از گاز طبیعی به عنوان سوخت اولیه خود بهره می برد؛ با استفاده از این مفاهیم تحلیل و بهینه سازی خواهد شد. ابتدا با استفاده از تحلیل های ذکرشده میزان تلفات کلی، کارایی اجزای سیستم و کارایی کل نیروگاه سیکل ترکیبی قلیان سنندج به صورت کامل شناسایی و تعیین می شود. در مرحله بعدی به بهینه سازی نتایج تحلیل های صورت گرفته بر روی نیروگاه سیکل ترکیبی قلیان سنندج، با استفاده از الگوریتم ژنتیک خواهیم پرداخت که نتیجه ی آن کاهش تلفات و افزایش کارایی کلی نیروگاه خواهد بود.

در این مطالعه انتقال حرارت دائم جابجایی آزاد در یک محفظه متخلخل مستطیلی شکل با دیوارههای فعال، اشباع شده با نانوسیال در حضور میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. دیوارههای فعال عمودی سمت چپ گرم و سمت راست سرد است، و بقیه دیوارهها عایق هستند. ابتدا با یافتن معادلات حاکم بر مسئله به کمک منابع و مقالات مرتبط، بیان شرایط مرزی و اعمال فرضیات، معادلات بی بعد شده است، )معادلات بی بعد حاکم بر اساس مدل برینکمن- فورچهایمر بدست آمدند.( سپس این معادلات بی بعد شده با استفاده از روش عددی اجزا محدود حل شدند. در این مطالعه اثر پارامترهای ضریب تخلخل، عدد دارسی، کسر حجمی نانوذرات، نوع نانوذارت، عدد هارتمن، جهت میدان مغناطیسی و عدد ریلی روی خطوط جریان، خطوط همدما، عدد ناسلت متوسط و ماکزیمم سرعت برای نه پیکربندی دیواره فعال بررسی شده است. نتایج نشان دهنده تاثیرگذاری پارامترهای اشاره شده برکاهش یا افزایش انتقال حرارت، ماکزیمم سرعت و تغییر مکانیزم غالب انتقال حرارت در مسئله می باشد. انتقال حرارت با افزایش پارامترهای ضریب تخلخل، عدد دارسی، عدد ریلی و کسر حجمی نانوذرات افزایش مییابد و با افزایش عدد هارتمن به شدت کاهش مییابد. در خصوص جهت میدان مغناطیسی، در حالتی که جهت رو به بالا یا پایین باشد، بهترین حالت ممکن برای کم کردن تاثیر میدان مغناطیسی میباشد. پیکربندی دیواره فعال نقش عمدهای در انتقال حرارت دارد، بهترین پیکربندی برای تبادل حرارتی بهتر حالتهای وسط- پایین، بالا-وسط، بالا-پایین، وسط-وسط، میباشد.

در این پژوهش به بررسی و آنالیز سیستم تولید چندگانه خورشیدی (Solar- CCHP)با هدف تامین بار برودتی، حرارتی و توان مورد نیاز یک ساختمان مسکونی پرداخته شده است. برای تامین بار برودتی از سیکل چیلر جذبی و برای تامین توان ساختمان از موتور استرلینگ استفاده شده است. با توجه به اینکه کشور ما در موقعیت جغرافیایی قرار گرفته که انواع اقلیم‎های مختلف را از لحاظ آب و هوا دارد و همچنین آب و هوا تاثیر به سزایی در میزان تابش خورشید و بازده یک سیستم خورشیدی دارد اقلیم‎های مختلف در شهر های مختلف کشور مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور پنج شهر مختلف تهران، سنندج، بندرعباس، رشت و یزد انتخاب گردیده است. برای تامین توان، حرارت و برودت یک ساختمان 9 طبقه با 14 واحد مسکونی، سیستم خورشیدی طراحی شده است. پس از طراحی اولیه و تعیین میزان انرژی مصرفی و مورد نیاز در هر اقلیم اجزای سیستم طراحی شده اند. با تعیین میزان بار برودتی، حرارتی و توان مورد نیاز میزان ظرفیت چیلر جذبی و همچنین قطر دیش استرلینگ تعیین شده است. با توجه به محدودیت مکانی برای کلکتور خورشیدی مقدار بار حرارتی که توسط کلکتور قابل تامین شدن بود محاسبه شده است. موتور استرلینگ در کنار تولید توان، حرارت نیز تولید می نماید. میزان حرارت تولیدی توسط موتور استرلینگ محاسبه شده و با میزان حرارت تولیدی توسط کلکتور جمع گردیده است. . مشخص شد که سیستم خورشیدی در شهر تهران فقط 25.68 درصد و در شهر سنندج 22.85 درصد و در شهر بندر عباس 28.84 درصد و در شهر رشت 24.1 درصد و در شهر یزد 19.64 درصد انرژی ساختمان را تامین می کند. لذا یک سیسنم کمکی با ظرفیت بالا در طراحی سیستم گنجانده شده است. پس از طراحی سیستم با استفاده از نرم افزار Matlab کدهای محاسباتی تهیه و از نتایج آن‎ها اجزای مختلف سیکل مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته است. سپس به بررسی و آنالیز اگزرژی سیستم پرداخته شده است. میزان اگزرژی جریان های مختلف به همراه میزان تخریب اگزرژی مولفه ها به دست آمده برای چهار موقعیت جغرافیایی رشت، یزد، سنندج و تهران بیش‎ترین میزان اگزرژی مربوط به کندانسور و برای شهر بندر عباس بیش‎ترین میزان اگزرژی مربوط به مبدل بازیاب است. این در حالی است که برای سه موقعیت جغرافیایی سنندج و بندر عباس و رشت بیش‎ترین میزان تخریب اگزرژی مربوط به مبدل بازیاب و برای تهران و یزد مربوط به

در این پژوهش، به تحلیل ترمودینامیکی، زیست محیطی و اقتصادی یک سیستم خورشیدی تولید همزمان سرما، گرما و توان در یک ساختمان مسکونی پرداخته شده است. در این سیستم محرک اصلی موتور احتراق داخلی، سیستم گرمایش خورشیدی، ژنراتور الکتریکی، سیستم بازیاب حرارتی، تجهیزات فعال شده به وسیله ی حرارت و یک بویلرکمکی به کار برده شده است. گرمای بازیافت شده از سیال خنک کننده ی بدنه موتور، گازهای خروجی از اگزوز و روغن موتور به منظور تامین نیاز گرمایی و سرمایی ساختمان استفاده شده است. همچنین سیستم گرمایش خورشیدی در کنار حرارت بازیاب شده از موتور احتراق داخلی با سیستم کوپل شده و بخشی از بار گرمایشی و سرمایشی واحد را تامین کرده است. پارامترهای ترمودینامیکی(میزان مصرف سوخت و بازده اگزرژی)، پارامترهای زیست محیطی (کاهش آلاینده-های CO2، CO و NOx) و پارامترهای اقتصادی(ارزش خالص فعلی، نرخ بازده داخلی و مدت زمان برگشت سرمایه) در اندازه های مختلف موتور مورد بررسی قرار گرفته است. بیشترین کاهش مصرف سوخت % 48/33 بیشترین افزایش بازده اگزرژی % 65/98، بیشترین کاهش CO2% 34/57، بیشترین کاهش CO% 9/80 و بیشترین کاهش NOx %77/99 بدست آمده است. همچنین کمترین مدت زمان برگشت سرمایه حدود 11 سال بدست آمده است. با توجه به نتایج بدست آمده، استفاده از سیستم خورشیدی تولید همزمان نه تنها موجب کاهش مصرف سوخت و افزایش بازده اگزرژی شده، بلکه موجب کاهش انتشار آلاینده های زیست-محیطی نیز می گردد. اما با بررسی پارامترهای اقتصادی به علت هزینه سرمایه گذاری بسیار زیاد، استفاده از سیستم خورشیدی تولید همزمان توجیه اقتصادی ندارد.

در سالهای اخیر آگاهی در مورد همرفت طبیعی به طور قابل ملاحظه ای در جهت تولید آنتروپی و افزایش انتقال حرارت، در زمینه توسعه سریع تجهیزات با کارایی بالا مانند دستگاه های الکترونیکی و یا سیستم های گرمایش خورشیدی افزایش یافته است. در مطالعه حاضر به بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک حفره ی دو بعدی پرداخته شده است. قسمتی از آن محیط متخلخل و دیگری به صورت حجم آزاد و هر دو در سیال غوطه ور هستند. در این تحقیق یک محفظه بسته مستطیل شکل دو بعدی که دیوارهای عمودی آن به صورت جزئی فعال (گرمکن و سرد کن) بوده، در شش حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا محفظه مستطیلی بدون حضور ماده متخلخل بررسی و برای اعتبار سنجی نتایج بدست آمده، با مقاله منبع مقایسه شده است. سپس با اعمال محیط متخلخل، تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل عرض محیط متخلخل، عدد رایلی، عدد دارسی و ضریب تخلخل بر روی انتقال حرارت، در این محفظه دو بعدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از شبیه سازی انجام گرفته، زمانی که ضخامت محیط متخلخل تغییر داده شد، نشان دهنده این بود که با اضافه کردن محیط متخلخل در هر ضخامتی، عدد ناسلت کاهش یافت. در کل می توان دریافت در تمامی ارتفاع های محیط متخلخل حالت های 1، 2، 3 و 5 بهترین ترکیب بندی قسمتهای فعال و حالتهای 4 و 6 بدترین ترکیب را دارا می باشند. همچنین می توان از عدد ناسلت های بدست آمده دریافت که بهترین ضخامت محیط متخلخل زمانی است که ضخامت محیط متخلخل نصف ارتفاع محفظه می باشد(B=0.5). با تغییر عدد دارسی و از نتایج بدست آمده مشاهده شد که با کاهش عدد دارسی ضریب نفوذ پذیری سیال داخل محیط متخلخل کاهش یافت که این دلیل، باعث کاهش عدد ناسلت شد. از نتایج بدست آمده دیده شد که بهترین ترکیب بندی، حالتهای 2، 3 و 5 و بدترین ترکیب بندی، حالت 4 بود. در نهایت اثرات تغییر ضریب تخلخل بررسی گردید که از داده های بدست آمده دیده شد که در تمامی حالتها به غیر از حالت 3 کاهش عدد ناسلت، اتفاق می افتد. کمترین میزان کاهش انتقال حرارت در حالتهای1 و 5 و بیشترین کاهش عدد ناسلت در حالتهای 4 و 6 می باشد. دلایل کاهش کمتر عدد ناسلت در حالت 1 این بود که چون قسمتهای گرمکن و سردکن روبروی همدیگر و کاملاً در داخل محیط متخلخل قرار داده شده بودند، باعث شده که جریان سیال در داخل محیط متخلخل قطع نشود، این شرایط در