ORIGINAL_ARTICLE
کاربرد پیلهای سوختی در سیستم پیشرانش هواپیماهای بدون سرنشین سبک
امروزه، با توجه به روند روبه رشد استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین در صنایع نظامی، استفاده از سیستمهای نوین تولید قدرت، که علاوه بر بازدهی بالا قدرت مناسبی جهت افزایش مداومت پروازی داشته باشند، در اولویت قرار گرفته است. هدف این مقاله، بررسی امکان بهکارگیری پیل سوختی پلیمری بهعنوان یک سیستم پیشرانش نوین در تأمین توان لازم برای هواپیماهای بدون سرنشین سبک است. برای این منظور، ابتدا کاربرد پیلهای سوختی در هواپیماهای بدون سرنشین مرور و، پس از آن، یک سیستم پیشرانش با حضور پیل سوختی پلیمری جهت تأمین توان الکتریکی هواپیمای بدون سرنشین سبک معرفی میشود. در ادامه، اجزای این سیستم از قبیل پیل سوختی، مخازن هیدروژن، موتور و ملخ بررسی و در نهایت پارامترهای مهم و اثرگذار در انتخاب و طراحی این دسته از سیستمهای پیشرانش معرفی میشود.
https://mmep.isme.ir/article_24109_c98ff5d9c0682dfed7904e8ac79f3802.pdf
2013-03-21
16
25
پیل سوختی پلیمری
سیستم پیشرانش
هواپیمای بدون سرنشین سبک
پهپاد
جاماسب
پیرکندی
jamasb_p@yahoo.com
1
استادیار / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران
LEAD_AUTHOR
مهناز
ذاکری
m.zakeri@kntu.ac.ir
2
استادیار مهندسی هوافضا، قطب علمی طراحی و شبیهسازی سامانههای فضایی،دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
[1] پیرکندی، ج، قاسمی، م، حامدی، م .ح، "تحلیل عملکرد الکتروشیمیایی یک پیل سوختی اکسید جامد لولهای جهت کاربرد در سیستـم پیشـرانش هواپیمـاهای بدون
1
سرنشین"، مجموعه مقالات دهمین کنفرانس هوافضای ایران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، اسفند 1389.
2
[2] Williams, M. C, Fuel Cell Handbook, U.S Department of Energy, Virginia, 2002.
3
[3] Arjomandi, Maziar, Design, Development and Manufacture of a Fuel Cell powered UAV, School of Mechanical Engineering, University of Adelaide, Australia, 2010.
4
[4] Moffitt, Blake A., Design and Hardware Validation of a 24 Hour Endurance Fuel Cell UAV, Georgia Institute of Technology, 2008.
5
[5] Unmanned Vehicles Handbook, 2008.
6
[6] Osenar, Paul, “Optimizing PEM Fuel Cell Systems for High Power Density: Enhanced performance for UAVs and UGVs”, Fuel Cell Seminar & Exposition 2008.
7
[7] Furrutter, Marco Klaus, Johan Meyer, “Small Fuel Cell Powering an Unmanned Aerial Vehicle”, IEEE AFRICON 2009.
8
[8] Critical Design Review, PT2020 High Endurance Aircraft, Hand-Launched Electric Fuel Cell UAV, University of Minnesota, 2010.
9
[9] Horizon Fuel Cell Technologies, http://www.horizonfuelcell.com (accessed April 12, 2013)
10
[10] مطالعات امکانسنجی، جذابیت پیل سوختی و تدوین استراتژی توسعه فناوری آن در کشور، دفتر انرژیهای نو، وزارت نیرو.
11
[11] Dual Sky, Advanced Power Systems, http://www.dualsky.com (accessed April 11, 2013)
12
ORIGINAL_ARTICLE
بهینهسازی فنهای مجرایی در پهپادها با اسـتفاده از کـنترل فـعال جـریان
امروزه پهپادهای فن مجرایی، با توانایی فرود و برخاست عمودی و بدون نیاز به باند، بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. افزایش نیروی پیشرانش بهعلت وجود مجرا، سبب پیچیدهتر شدن آئرودینامیک این وسائل در مقایسه با روتورهای بدون مجرا شده است. اما هنوز مسائل حلنشدهای نیز در رابطه با این سیستم وجود دارد. نشتی جریان نوک روتور و جدایش جریان درون و خارج از مجرا منابع مهمی از اتلاف آئرودینامیکی فنهای مجراییاند و اثری معکوس بر کارایی آئرودینامیکی این وسیله دارند. توانایی ادارهکردن جریان بهمنظور بهبود کارایی یا عملکرد از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله زمینههای تحقیقاتی پیشرو در عرصة مکانیک سیالات، کنترل فعال جریان است. مزایای کنترل جریان شامل بهبود کارایی و مانورپذیری، بهرة اقتصادی، افزایش برد و محموله است. در این مقاله روشهای نوین تغییر آئرودینامیک فن مجرایی با استفاده از کنترل فعال جریان مطرح شده است.
https://mmep.isme.ir/article_24110_363ae528e3f8da89aa24e7484d08d474.pdf
2013-03-21
26
35
فن مجرایی
پهپاد
کنترل فعال جریان
روشهای بهینهسازی
محسن
جهانمیری
jahanmiri@sutech.ac.ir
1
دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا دانشگاه صنعتی شیراز
LEAD_AUTHOR
امیرحسین
نیکسرشت
nikser@sutech.ac.ir
2
استادیار دانشکدة مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز
AUTHOR
مهدی
نادرزاده
mehdi.naderzadeh89@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدة مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز
AUTHOR
[1] V. K. Lakshminarayan, J. D. Baeder,“Computational Investigation of Micro Scale Shrouded Rotor Aerodynamic Hover”, Alfred Gessow Rotorcraft Center, Department of Aerospace Engineering University of Maryland, 2010.
1
[2] Fleming, Jonathan, Jones, Troy, Ng, Gelhausen, Paul, Enns, Dale, “Improving Control System Effectiveness for Ducted Fan VTOL UAVs Operating in Crosswinds”, 2nd AIAA UAV Conference and Workshop & Exhibit, San Diego, CA, September 2003.
2
[3] A. Akturk, C. Camci, “Tip Clearance Investigation of a Ducted Fan used in VTOL”, Proceedings of ASME Turbo Expo Turbine Technical Conference IGTI 2011.
3
[4] A. Akturk, C. Camci, “A Computational and Experimental Analysis of a Ducted Fan used in VTOL UAV System”, Postdoctoral Research Fellow, 2011.
4
[5] W. Graf, J. Fleming, W. Ng, P. Gelhausen, “Ducted Fan Aerodynamics in Forward Flight”, AHS International Specialists Meeting on Unmanned Rotorcraft, Chandler, AZ, January 2005.
5
[6] W. Graf, “Effects of Duct Lip Shaping and Various Control Devices on the Hover and Forward Flight Performance of Ducted Fan UAVs”, Master’s Thesis, Virginia Tech, Blacksburg, VA, May 13 2005.
6
[7] P. Martin, C. Tung, “Performance and Flowfield Measurements on a 10-inch Ducted Rotor VTOL UAV”, Ames Research Center, 2004.
7
[8] L. Stipa, “Experiments with Intubed Propellers”, NACA TM 655, 1932, Translated from L. Aerotecnica (Rome), pp. 923-953, Aug 1931.
8
[9] L. Stipa, “Experiments with Intubed Propellers”, NACA TM 655, 1932, Translated from L. Aerotecnica (Rome), pp. 923-953, Aug 1931.
9
[10] W. Krüger, “On Wind Tunnel Tests And Computations Concerning The Problem Of Shrouded Propellers”, NACA TM 1202, 1949, originally published in Germany 1944.
10
[11] P. Martin, C. Tung, “Performance and Flowfield Measurements on a 10-inch Ducted Rotor VTOL UAV”, American Helicopter Society Paper AHS 2004-0264, 2004.
11
[12] A. Akturk, A. Shavalikul, C. Camci, “PIV Measurements and Computational Study of a 5-Inch Ducted Fan for V/STOL UAV Applications”, AIAA Paper 2009-332, Proceedings of 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Orlando, Florida, 5 - 8 January 2009.
12
[13] R. Burley, D. Hwang, "Investigation of Tangential Blowing Applied to a Subsonic V/STOL Inlet", Journal of Aircraft, Vol. 20, No. 11, 1982.
13
[14] O. J. Ohanian, E. Karni, W. K. Londenberg, P. A. Gelhausen, D. J. Inman, “Ducted-Fan Force and Moment Control via Steady and Synthetic Jets”, AIAA Paper 2009-3622, 27th AIAA Applied Aerodynamics Conference, San Antonio, Texas, 22 - 25 June 2009.
14
[15] O. J. Ohanian, “Ducted Fan Aerodynamics and Modeling, with Applications of Steady and Synthetic Jet Flow Control”, Dissertation submitted to faculty of the Virginia Polytechnic Institute, 2011.
15
[16] B. L. Smith, A. Glezer, “Vectoring and Small-Scale Motions Effected in Free Shear Flows Using Synthetic Jet Actuators”, AIAA Paper No. 97-0213, 35th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Reno, NV, January 1997.
16
[17] M. Gad-el-Hak, “Introduction to Flow Control” In: Gad-el-Hak M, Pollard A, Bonnet J, editors. Flow control: fundamentals and practices. Berlin: Springer, pp. 199–273, 1998.
17
[18] M. Jahanmiri, “Active Flow Control: A Review”, Division of Fluid Dynamics Department of Applied Mechanics, Chalmers university of technology, Göteborg, Sweden, 2010.
18
[19] M. Jahanmiri, “Excited Jet and Its Application: Research report”, Division of Fluid Dynamics Department of Applied Mechanics, Chalmers university of technology, Göteborg, Sweden, 2011.
19
[20] Linda D. Kral, “Active Flow Control Technology”, ASME Fluids Engineering Conference, Washington University St. Louis, Missouri, 2000.
20
[21] L. Cattafesta, S. Garg, and M. Choudhari., “Active Control of Flow-Induced Cavity Resonance”, AIAA Paper 97-1804, 4th AIAA Shear Flow Control Conference, Snowmass, June 1997.
21
[22] L. Cattafesta, D. Shukla, S. Garg, and J. Ross, “Development of an Adaptive Weapons-Bay Suppression System”, AIAA Paper No. 99-1901, 5th AIAA Aeroacoustics Conference, Seattle, WA, May. 1999
22
[23] D. Nosenchuck, G. Brown, H. Culver, T. Eng, and I. Huang, “Spatial and Temporal Characteristics of Boundary Layers Controlled with the Lorentz Force”, Extended Abstract, Twelfth Australasian Fluid Mechanics Conference, Sydney, Australia, 1995
23
[24] M. Jahanmiri, “Static Pressure Distribution in an Excited Jet: Some Observation”, International J. of Engineering Vol. 13, No.3, 2000.
24
[25] N. H. Mostafa, , U. Vandsburger, T. A. Economides, “Flow Field Characteristics of a Turbulent Round Jet Subjected to Pulsed Vortex Generating Jets” Int. Congress on Fluid Dynamics & Propulsion, Cairo, Egypt 1996.
25
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عملکرد موتورهای درونسوز با تکیه بر مطالعة روشهای ترکیبی استفاده از هیدروژن با گاز طبیعی و تأثیر آن بر کارکرد موتور
در این مقاله پژوهشهایی که تاکنون دربارة ترکیب هیدروژن و گاز طبیعی انجام شده است بهطور جامع بازبینی میشود. یک روش مؤثر برای جبران نواقص سوختی و کند سوختن گاز طبیعی، مخلوطکردن آن با سوختهای دیگر است؛ سوختهایی که دارای حد اشتعالپذیری بالایی باشند. بهنظر میرسد که هیدروژن بهدلیل اشتعالپذیری بالا و سرعت زیاد سوختن، بهترین گزینة گازی است. ترکیب گاز طبیعی با هیدروژن، نسبت هوای اضافی مخلوط سوخت را افزایش میدهد و سبب کاهش فشار مؤثر متوسط ترمزی میشود. همچنین با توجه به قابلیت اشتعالپذیری زیاد هیدروژن، افزودن آن به گاز طبیعی میتواند سرعت سوختن مخلوط را افزایش دهد. بهطور کلی، افزودن هیدروژن به گاز طبیعی سبب کاهش آلایندههای منوکسید کربن و هیدروکربنهای نسوخته میشود، از طرفی میزان اکسیدهای نیتروژن را نیز افزایش میدهد. از جمله دلائل افزایش اکسیدهای نیتروژن میتواند ناکارآمدی کاتالیزور باشد که اگر یک مبدل کاتالیستی سهراهه در شرایط کاری خوب؛ یعنی در دمای کاملاً گرم 400 درجة سانتیگراد یا بیشتر، کار کند، میتواند 98 تا 99 درصد از مونوکسید کربن، 95 درصد از اکسیدهای نیتروژن و بیش از 95 درصد از هیدروکربنها را ازآلایندههای گاز خروجی برطرف کند.
https://mmep.isme.ir/article_24111_4b72b4e5e00c6857035f67549f977d4a.pdf
2013-03-21
36
43
هایتن
گاز طبیعی فشرده
هیدروژن
موتور درونسوز
آلاینده
سیاوش
گرمسیرینژاد
sgarmsiry@gmail.com
1
کارشناس مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دشتستان
LEAD_AUTHOR
نیما
غیاثـی طبـری
ghiasi@diau.ac.ir
2
استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دشتستان
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
روش فراصوت لیرزی در ارزیابیهای غیرمخرب
با گسترش علوم، لیزر وارد زمینههایی گستردهتر از جمله دانش روبه رشد فراصوت[i] نیز شده است. امروزه روشهای بازرسی فراصوتی بهطور گستردهای جهت ارزیابیهای غیرمخرب مواد و قطعات گوناگون بهکار میرود. ترکیب دو روش لیزر و فراصوت منجر به کشف روشی متفاوت در ارزیابی غیرمخرب قطعات با کاربردهای جدید و سودمند شده است. تولید امواج فراصوت توسط لیزر بدون نیاز به مادة واسط میباشد و از طرف دیگر بهکمک این روش میتوان تمامی حالتهای موج شامل امواج ریلی[ii]، عرضی افقی، عرضی عمودی و طولی را تحریک کرد. لیزرهای پالسی میتوانند منابع خوبی در سیستم فراصوت لیزری باشند. نمایانسازی نوری امواج فراصوتی، بهطور کلی توسط تداخلسنجی و یا تجهیزات دیگر، جهت اندازهگیری جابهجایی سطح استفاده میشود.
[i]. ultrasound
[ii]. Reyleigh
https://mmep.isme.ir/article_24112_579865ba3b108b7a9f84ea02708665bc.pdf
2013-03-21
44
62
فراصوت
لیزر
ارزیابی غیرمخرب
تداخلسنجی
محمدرضا
چهرهزاد
chehrezad.mr@gmail.com
1
دانشجوی کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، گرایش ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
LEAD_AUTHOR
فرهنگ
هنرور
honarvar@kntu.ac.ir
2
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
[1] C B Scruby and L E Drain, Laser Ultrasonics Techniques and Applications, Adam Hilger, 1990.
1
[2] Donald O. Thompson and Dale E. Chimenti, Review of progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Vol. 25A, AIP, 2006.
2
[3] Peter J. Shull, Nondestructive Evaluation Theory Techniques and Applications, Marcel Dekker.
3
[4] J. David N. Cheeke, Fundamentals and Applications of Ultrasonic Waves, CRC Press, 2002.
4
[5] William T. Silfvast, Laser Fundamentals, 2nd ed., Cambridge University Press, 2004.
5
[6] Paul E. Mix, Introduction to Nondestructive Testing, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005.
6
[7] Jack Blitz and Geoff Simpson, Ultrasonic Methods of Non-destructive Testing, Chapman & Hall, 1996.
7
[8] R. S. Sharpe, Research Techniques in Nondestructive Testing, Vol. 7, Academic Press, 1984.
8
[9] Roderic K. Stanley, technical editor, Patrick O. Moore and Paul Mclntire, editors, Nondestructive Testing Handbook, 2nd ed., American Society for Nondestructive Testing, INC, 1995.
9
[10] D. Schneider, R. Hofmann, T. Schwarz, T. Grosser, E. Hensel, Evaluating surface hardened steels by laser-acoustics, Surface & Coating Technology, Elsevier, 2012.
10
ORIGINAL_ARTICLE
رویکرد راهرفتن برای توانبخشی بیماران ناتوان حرکـتی با استفاده از الگوریتم یادگیری تکراری
عمولاً فیزیوتراپها با اعمال نیرو و گشتاور کمکی به مفاصل اندامها سعی میکنند که در بازیابی الگوی راهرفتن صحیح به بیماران کمک کنند و آنها را برای انجام تمرینهای فیزیوتراپی آموزش دهند. در این رهگذر، یکی از مشکلات موجود، احتمال اجرای نادرست حرکات بهوسیلة بیمار و در نتیجه صدمهرساندن مضاعف به مفاصل است. در این مقاله رویکرد راهرفتن توانبخشی از یک الگوریتم یادگیری تکراری الهام گرفته شده که در آن از ویژگیهای راهرفتن تکراری استفاده شده است. در این روش، گشتاور مورد نیاز در گام فعلی، براساس اطلاعات گرفتهشده از گامهای قبل محاسبه میشود.
https://mmep.isme.ir/article_24113_40e04efd008ed2db195515955ed8e344.pdf
2013-03-21
63
73
رویکرد راهرفتن توانبخشی
الگوریتم یادگیری تکراری
دستگاههای توانبخشی روباتیکی
اسماعیل
پروری
semko_61@yahoo.com
1
دانشکدة فنی و مهندسی، گروه مکاترونیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهر
LEAD_AUTHOR
وهاب
امینی آذر
aminiazar@iau-mahabad.ac.ir
2
گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات
AUTHOR
عادل
اکبری مجد
akbarimajd@uma.ac.ir
3
گروه مهندسی برق و کامپیوتر، دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی
AUTHOR
فرید
نجفی
fnajafi@guilan.ac.ir
4
دانشگاه گیلان
AUTHOR
[1] Lim MR, Huang RC, Wu A, Girardi FP, Cammisa FP. Evaluation of the elderly patient with an abnormal gait. J Am Acad Orthop Surg 2007; 15: 107–17.
1
[2] Parkinson’s Disease Foundation, Statistics for Parkinson’s Disease, http://www.pdf.org
2
[3] Dong S, Lu K-Q, Sun JQ, Rudolph K. Adaptive force regulation of muscle strengthening rehabilitation device with magnetorheological fluids. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 2006; 14:55–63.
3
[4] Hayashi T, Kawamoto H, Sankai Y. Control method of robot suit hal working as operator’s muscle using biological and dynamical information. In: IEEE/RSJinternational conference on intelligent robots and systems (IROS); 2005. p. 3063–8.
4
[5] Zoss A, Kazerooni H, Chu A. Biomechanical design of the Berkeley lower extremity exoskeleton (BLEEX). IEEE/ASME Trans Mech 2006; 11, pp. 128–38.
5
[6] Bae J, Kong K, Byl N, Tomizuka M. A mobile gait monitoring system for abnormal gait diagnosis and rehabilitation: a pilot study for Parkinson’s disease patients. ASME J Biomech Eng 2011; 133, pp. 041005. 11.
6
[7] Lunenburger L, Colombo G, Riener R. Biofeedback for robotic gait rehabilitation. J NeuroEng Rehabil 2007; p. 4.
7
[8] Belforte G, Eula G, Appendino S, Sirolli S. Pneumatic interactive gait ehabilitation orthosis: design and preliminary testing. J Eng Med. Proceedings of the institution of mechanical engineers, part H 2011; 225: pp. 158–69.
8
[9] Bae J, Kong K, Tomizuka M. Cable friction compensation and rehabilitation algorithms for a cable driven human assistive system. In: ASME Dynamic Systems and Conctorl Conference (DSCC); 2010. p. 1–7.
9
[10] Schmidt RA, Lee TD. Motor control and learning: a behavioral emphasis, 3rd ed. Human Kinetics; 1999.
10
[11] Hogan N. Impedance control: an approach to manipulation. Parts I, II, and III, J Dyn Syst, Meas, Control 1985;107:1–24.
11
[12] Gomes A, Onodera A, Otuzi M, Pripas D, Mezzarane R, Sacco I. Electromyography and kinematic changes of gait cycle at different cadences in diabetic neuropathic individuals. Muscle Nerve 2011; 44: pp. 258–68.
12
[13] Kim C, Eng J. Magnitude and pattern of 3d kinematic and kinetic gait profiles in persons with stroke: relationship to walking speed. Gait Posture 2004; 20: pp. 140–6.
13
[14] Tso SK, Ma X. Discrete learning control for robots: strategy, convergence and robustness. Int J Control 1993; 57: pp. 273–91.
14
[15] Kim D, Kim S. An iterative learning control method with application for CNC machine tools, IEEE Trans Ind Appl 1996; 32: pp. 66–72.
15
[16] Havlicsek H, Alleyne A. Nonlinear control of an electro-hydraulic injection molding machine via iterative adaptive learning. IEEE/ASME Trans Mech 1999;4: pp. 312–23.
16
[17] Bristow DA, Tharayil M, Alleyne AG. A survey of iterative learning control: a learning-based method for high-performance tracking control. IEEE Control Syst Mag 2006; 26: pp. 96–114.
17
[18] Mishra S. Fundamental Issues in Iterative Learning Controller Design: Convergence, Robustness, and Steady State Performance, PhD thesis, University of California, Berkeley; 2008.
18
[19] Duschau-Wicke A, Brunsch T, Lunenburger L, Riener R. Adaptive support for patient-cooperative gait rehabilitation with the Lokomat. In: IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (IROS); 2008. p. 2357–61.
19
[20] Duschau-Wicke A, von Zitzewitz J, Banz R, Riener R. Iterative learning synchronization of robotic rehabilitation tasks. In: IEEE 10th international conference on rehabilitation robotics (ICORR); 2008. p. 335–40.
20
[21] Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement. John Wiley and Sons, Inc.; 2005.
21
[22] Bae J, Kong K, Tomizuka M. Real-time estimation of lower extremity joint torques in normal gait. In: Proceedings of the international IFAC symposium on robot control (SYROCO); 2009. pp. 577–82.
22
[23] Kong K, Bae J, Tomizuka M. Control of rotary series elastic actuator for ideal force mode actuation in human–robot interaction applications. IEEE/ASME Trans Mech 2009; 14: pp. 105–18.
23
[24] Kong K, Bae J, Tomizuka M. A compact rotary series elastic actuator for knee joint assistive system. In: Proceedings of the IEEE international conference on robotics and automation (ICRA); 2010. p. 2940–5.
24
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل ترمودینامیکی سیکل ترکیبی تولید هیدروژن هستهای و محاسبة بازده سیکل
در این مقاله سیکل ترکیبی تولید هیدروژن هستهای با کوپلینگ و ترکیب دو سیکل متفاوت راکتور اتمی با خنککنندة گازی HTGR و سیکل ترموشیمیایی کلر - مس معرفی و بررسی شده است. سپس، تحلیل ترمودینامیکی سیکل با کدنویسی اختصاصی در نرمافزار اییز[i] انجام شده است. نتایج حل تحلیلی و همزمان معادلات پایستگی جرم و انرژی بسیار امیدوارکننده بوده، بهطوریکه برای دمای متعارف مورد استفاده در راکتورهای دمابالا با خنککنندة گازی؛ یعنی 900 درجة سانتیگراد راندمان مطلوب 5/36 درصد محاسبة شده است.
[i]. Engineering Equation Solver (EES)
https://mmep.isme.ir/article_24114_cb34bcebb17106763f89e9b60b5efad5.pdf
2013-03-21
74
82
هیدروژن
راکتور اتمی دمابالا
خنککنندة گازی
HTGR
EES
سیکل ترموشیمیایی
احسان
خانهآباد
1
گروه مهندسی انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات
LEAD_AUTHOR
حسین
رضا دارابی
2
پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران
AUTHOR
آبتین
عطایی
3
گروه مهندسی انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات
AUTHOR
[1] Veziroglu TN, Sahin S.21st century's energy: hydrogenenergy system. Energy Coversion and Management 2008;49(7): 1820-31.
1
[2] Dincer I.Environmental and sustainability aspects of hydrogen and fuel cell systems. International Journal of Energy research 2007;31:29-55
2
[3] Orhan MF, Dincer I, Rosen MA. Exergoeconomic analysis of a thermochemical copper-chlorine cycle for hydrogen production using specific exergy cost method. Thermochimica Acta;2008; doi:10.1016/j.tca.2009.08.008.
3
[4] Bose T, Malbrunot P. Hydrogen: facing the energy challenges of the 21st century. Paris: John Libbey Eurotext;2007.
4
[5] Rosen MA. Advances in hydrogen production by thermochemical water decomposition: A review. International Journal of Energy 2010;35:1068-76
5
[6] Kothari R, Buddhi D, SawhneyRL. Comparison of environmental and economic aspects of various hydrogen production methods. Renewable and sustainable Energy Reviews 2008:12:553-63
6
[7] Evan BCR, Allen RWK. A figure of merit assessment of the routes to hydrogen. International Journal of Hydrogen Energy 2005;30:809-19
7
[8]Beghi GE. Adecade of research on thermochemical hydrogen at the joint research center, ISPRA. International Journal of Hydrogen Energy1986;11(12):761-71
8
[9] Funk JE. Thermochemical hydrogen production: past and present. International Journal of Hydrogen Energy 2001:26(3):185-90
9
[10] Pregger T, Graf D, Krewitt W, Sattler C, Roeb M, Moller S. prospects of solar thermal hydrogen production processes. International Journal of Hydrogen Energy 2009;34:4256-67
10
[11] Balta MT, Dincer I, Hepbasli A. Thermodynamic assessment of geothermal energy use in hydrogen production. International Journal of Hydrogen Energy 2009;34(7):2925-39
11
[12] Fletcher EA. Solar thermal processing: a review. Journal of Solar Energy Engineering 2001;123:63-74
12
[13] Balta MT, Dincer I, Hepbasli A. Potential methods for geothermal-based hydrogen production. In: proceedings of the international conference on hydrogen production (ICH2P-09). May 03-06, 2009. Oshawa, Canada: University of Ontario Institute of Technology. P. 225-42[14] Balta MT, Dincer I, Hepbasli A. Geothermal-based hydrogen production using thermochemical and hybrid cycles: a review and analysis. International Journal of Hydrogen Energy.
13
[15] Bertel E, Nuclear energy- the hydrogen economy. Nucl Energy Agency News 2004;22:10-3
14
[16] Duffey R, Green atoms. Power Energy 2005;2(2):8-12
15
[17] Marchetti C. Long term global vision of nuclear-produced hydrogen. Int J Nucl Hydrogen Prod Appl 2006:1(1):13-9.
16
[18] Orhan MF, Dincer I, Rosen MA. The oxygen production step of a cooper-chlorine thermochemical water decomposition cycle for hydrogen production: energy and exergy analysis. Chemical Engineering Science 2009;64:860-9
17
[19] Orhan MF, Dincer I, Rosen MA. Energy and exergy analysis of the fludized bed of a copper-chlorine cycle for nuclear-based hydrogen production via thermochemical water decomposition. Chemical Engineerig Research and Design 2009;87:684-94
18
[20] Orhan MF, Dincer I, Rosen MA. Thermodynamic analysis of the copper production step in a copper-chlorine cycle for hydrogen production. Thermochimica Acta 2008;480:22-9
19
[21] Orhan MF, Dincer I, Rosen MA. Energy and exergy assessments of the hydrogen production step of a copper-chlorine thermochemical water splitting cycle driven by nuclear-based heat. International Journal of Hydrogen Energy 2008'33:6456-66
20
[22] Orhan MF, Dincer I, Rosen MA. Energy and exergy analysis of the drying step of a copper-chlorine thermochemical cycle for hydrogen production. International Journal of Exergy 2009,6(6):793-808
21
[23] Naterer GF, Gabriel K, Wang ZL,Daggupati VI, Gravelsins R. Thermochemical hydrogen production with a copper- chlorine cycle. I. Oxygen release from copper oxychloride decomposition. International Journal of Hydrogen Energy 2008:33:5439
22
[24] Lewis MA, Masin JG, O'Hare PA. Evaluation of alternative thermochemical cycles – part I. The methodology. International Journal of Hydrogen Energy 2009;34990:4115-24
23
[25] Lewis MA, Ferrandon Ms, Tatterson DF, Mathias P. Evaluation of alternative thermochemical cycle – part III further development of the Cu-Cl cycle. International Journal of Hydrogen Energy 2009;34(9):4136-45
24
[26] Balta MT, Dincer I, Hepbasli A. Energy and exergy analysis of new four-step copper-chlorine cycle for geothermal-based hydrogen production. International Journal of Energy 2010;35:3263-72
25
[27] MARSHALL AC, An assessment of Reactor types for thermochemical hydrogen production. Sandia National Labratories.2002
26
[28] Orhan MF. Conceptual design, analysis and optimization of nuclear-based hydrogen production via copper-chlorine thermochemical cycle: A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy in The Faculty of Engineering and Applied Science, Mechanical Engineering Program, University of Ontario Institute of Technology 2011
27
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی و ساخت کلکتور خورشیدی استوانهای با لولة گیرندة مارپیچ مسی و بررسی تجـربی عملکرد آن با استفاده از آب و نانوسیال اکسید آلومینیوم
امروزه انرژی خورشیدی، بهدلیل عدم آلودگی و تجدیدپذیر بودن، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. کلکتور استوانهای مورد بررسی در این مقاله از نوع کلکتور لولهای است، با این تفاوت که در آن بهجای تیوپ با پوششی از مادة جاذب، یک کویل بهصورت لولههای مسی مارپیچی در مرکز کلکتور قرار داده شده است. با مارپیچیکردن یک لوله، امکان افزایش انتقال حرارت بدون ایجاد اغتشاش در جریان یا افزایش سطح انتقال حرارت وجود دارد. در این حالت نیروهای گریز از مرکز با ایجاد جریان ثانویه، که از یک جفت گردابه طولی تشکیل شده است، ضریب انتقال حرارت جابهجایی را افزایش میدهند. در این مقاله بعد از طراحی و ساخت کلکتور خورشیدی مورد نظر، کارایی حرارتی آن با استفاده از آب و نانوسیال اکسید آلومینیوم در دبیهای گوناگون در درصد جرمی ۱/۰ و تأثیر استفاده از نانوسیال اکسید آلومینیوم در کلکتور بررسی شده است. پس از تستگیری بر روی کلکتور خورشیدی استوانهای و تحلیل نتایج، میتوان نتیجه گرفت که میزان اثرگذاری نانوسیال بر کارایی کلکتور خورشیدی استوانهای در مقایسه با آب بیشتر است.
https://mmep.isme.ir/article_24115_263fab2a7b21af7d0c9bd7a3a1d60674.pdf
2013-03-21
83
90
کلکتور خورشیدی استوانهای
کارایی حرارتی
نانوسیال اکسید آلومینیوم
سیده کبری
اسدی یوسفآباد
asadi_mechanik@yahoo.com
1
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم تحقیقات بروجرد
LEAD_AUTHOR
کوروش
گودرزی
kgoudarzi@yu.ac.ir
2
اسـتادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکدة مهندسی، دانشگاه یاسوج
AUTHOR
محمود
یعقوبی
yaghoubi@shirazu.ac.ir
3
استاد دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز
AUTHOR
احسان
شجاعیزاده
ehsan_shojaeizadeh@yahoo.com
4
دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه کرمانشاه
AUTHOR
[1] سلطانی مجید.، رئیسزاده سید شهابالدین.، مردانی امیر.، ۱۳۸۱، «طراحی و مقایسه کلکتورهای آبگرمکن خورشیدی»، دومین همایش بهینهسازی مصرف سوخت در ساختمان.
1
[2] Gupta H. Garg H. (1968) “System designs in solar water heaters with natural circulation.” Sol Energy, pp. 163–82.
2
[3] Chun W., (1999) “Thermal performance of locally made flat plate solar collectors used as part of domestic hot water system” Energy Convers Manage, 40 (17):1825.
3
[4] Kalogirou A., Dentsoras, A., (1999) “Modelling of solar domestic water heating system”. Sol Energy, pp. 335–42.
4
[5] Groenhout N., Behnia M., Morrison G., (2002) “Experimental measurement of heat loss in an advanced solar collector” Exp Term Fluid, pp. 131-137.
5
[6] Chang J., Shen M., Haung B., (2002) “A criterion study of solar irradiation patterns for the performance testing of thermosyphon solar water heaters” Sol Energy, pp. 287–92.
6
[7] Riffat S., Zhao X., (2004) “A novel hybrid heat pipe solar collector/CHP system” Renewable Energy 29, pp. 2217-2233.
7
[8] Xie H., Lee H., Young W., Choi M., (2003) “Nanofluids Containing multivalued carbon nanotubes and their enhance thermal Conductivity” App Dhys, Vol. 94. No 8. pp. 4967-4971.
8
[9] Yu W., Chen H., Li Y., (2009) “Investigation of thermal conductivity and viscosity of ethyleneglycol bared Zno Nanofluids” Thermochemical Acta, Vol. 491, pp. 92-96.
9
[10] Rostamzadeh A. (2009) “Experimental investigation of nanoconvective Heat transfer in W-tube heat exchanger”.
10
[11] Tyagi H., Phelan P., Prasher R., (2009) “Predicted efficiency of a low temperature nanofluid based direct absorption solar collector” J Sol Energy Eng. 131:0410041-7
11
[12] Yousefi T., Veysi F., Shojaeizadeh E., Zinadini, (2011) “An experimental investigation on the effect of AL2O3 -H 2O nanofluid on the efficiency of flat-plate solar collectors” pp. 293-298.
12
[13] Yousefi T, Shojaeizadeh E, Veysi F, Zinadini S. (2011) “An experimental investigation on the effect of pH variation of MWCNT–H2O nanofluid on the efficiency of a flat-plate solar collector” Communicated by, Associate Editor Brian Norton.
13
[14] Lin L, Zhen-Hua L, Hong-Sheng Xiao, (2011) ’Thermal performance of an open thermosyphon using nanofluids for high temperature evacuated tubular solar collectors” Communicated by Associate Editor Ruzhu Wang, pp. 379.387.
14
[15] Sani E., Mercatelli L., Barison S., Pagura C., Agresti.F, Colla L., Sansoni P., (2011) “Potential of carbon nanohorn-based suspensions for solar thermal collectors” pp. 2994-3000.
15
[16] Otanicar T., Phelan P., Prasher R., Rosengarten G., Taylor R., (2010) “Nanofluid-based direct absorption solar collector” J Renewable Sustainable Energy, 2; 033102.
16
[17] BariT S. (2001) “Optimum orientation of domestic solar water heaters for the low latitude countries” Energy Convers MabageT 42(19):1205.
17
[18] Headley OC. (1998) solar thermal applications in the West Indies. Renew Energy; 15(1–4):257.
18
[19] Khalifa A., (1999) “Thermal performance of locally made flate plate solar collectors used as part of domestic hot water system” Energy Convers Mabage, 40(17):1825.
19
ORIGINAL_ARTICLE
جایزة کیت گلیسن
https://mmep.isme.ir/article_24116_f43f9d269e1e8b512c97a8f8f1c48e59.pdf
2013-03-21
91
96
محمد
اسدزاده
mohammad.asadzadeh@gmail.com
1
کارشناس مهندسی مکانیک ویراستار ارشد مجلة مهندسی مکانیک
LEAD_AUTHOR