مدل‌سازی
احسان آقایی بدلبو؛ وحید رستم پور؛ عادل رضوانی وند فنائی؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
سیکلون‌ها با توجه به هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آن‌ها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بوده‌اند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیش‌بینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال می‌دهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم ...
بیشتر
سیکلون‌ها با توجه به هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آن‌ها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بوده‌اند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیش‌بینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال می‌دهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم جریان مکشی در یک سیکلون مورد استفاده در صنعت آرد، بر روی جریان‌های داخلی در داخل سیکلون مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم‌افزار گمبیت و نرم‌افزار انسیس فلوئنت نسخه‌ی 15 به‌ترتیب برای رسم هندسه مسئله، ایجاد شبکه، اعمال شرایط مرزی و همچنین برای حل معادلات بقا بهره گرفته شد. از مدل آشفتگی تنش‌های رینولدز RSM برای شبیه‌سازی آشفتگی جریان داخل سیکلون استفاده گردید. لازم به ذکر است که با توجه به رقیق بودن جریان آرد در داخل جریان هوای حامل از مدل فاز گسسته (DPM) برای ردیابی ذرات از طریق میدان جریان استفاده گردیده است. در زوایای صفحه صفر، 15، 30، 45، 60 و 75 درجه، پارامترهای اندازه سرعت، سرعت محوری، بازده جمع‌آوری، افت فشار، ضریب اصطکاک سطح و همچنین شدت آشفتگی با جزئیات استخراج گردیده و در قالب کانتورهای هم‌ارز شده با شاخص یکسان، با یکدیگر مقایسه شدند. علاوه بر این برای درک هرچه بیشتر رفتار جریان، کانتورهای مربوط به مسیر حرکت برای سیکلون استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط، زاویه صفحه تنظیم‌کننده 30 درجه با افت فشار 134.2 پاسکال و بازده جمع‌آوری 95.3 درصد دارای بهترین شرایط در بین حالت‌های مورد بررسی می‌باشد.
مدل‌سازی
عادل رضوانی وند فنائی؛ علی حسن پور؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
ترموکمپرسور یا اجکتور به‌منظور افزایش آنتالپی بخار در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هزینه ساخت و تعمیر نگهداری پایین در کنار ساختار ساده آن باعث افزایش کاربرد این تجهیز در زمینه‌های مرتبط با صنعت و کشاورزی شده است. پارامترهای ورودی به ترموکمپرسور شامل مشخصات ترمودینامیکی بخار محرک و بخار مکشی مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار ...
بیشتر
ترموکمپرسور یا اجکتور به‌منظور افزایش آنتالپی بخار در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هزینه ساخت و تعمیر نگهداری پایین در کنار ساختار ساده آن باعث افزایش کاربرد این تجهیز در زمینه‌های مرتبط با صنعت و کشاورزی شده است. پارامترهای ورودی به ترموکمپرسور شامل مشخصات ترمودینامیکی بخار محرک و بخار مکشی مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر روی عملکرد یک ترموکمپرسور می‌باشند. در این مطالعه 4 سطح فشار بخار محرک شامل بخار با فشار 3.7 بار، 5 بار، 10 بار و 15 بار به‌عنوان سطوح مختلف فشار ورودی بخار محرک مورد بررسی قرار گرفته است. از مدل آشفتگی k-ε تحقق‌پذیر برای شبیه‌سازی آشفتگی‌های داخل جریان استفاده شده است ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند فشار، سرعت، عدد ماخ و نسبت‌های جرمی به‌ازای فشارهای مختلف بخار محرک استخراج شده و مورد بحث قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن پارامترهای عملکردی، عدم وجود جریان‌های بازگشتی و همچنین میزان تقویت فشار و دما، فشار 15 بار بهترین عملکرد را در بین 4 سطح اولیه مورد بررسی به‌خود اختصاص داده است. در استفاده از فشار محرک 15 بار، فشار بخار مکشی 0.1 بار، در خروجی تقویت شد و به مقدار 0.3 بار افزایش پیدا کرد. همچنین دما افزایشی قابل‌توجهی نسبت به جریان مکشی داشت و به مقدار 135 درجه سلسیوس رسید. همچنین با اعمال فشار بخار محرک 15 بار، به‌ترتیب مقادیر 0.59 و 0.41 برای نسبت‌های جرمی محرک و مکشی خروجی دیفیوزر به‌دست آمد.
ایمان گلپور؛ پرویز احمدی مقدم؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
در این کار تحقیقاتی، تحلیل انرژی و اکسرژی سامانه تولید بخار شرکت آبمیوه پاکدیس ارومیه با چهار دیگ بخار بررسی شد و با استفاده از معادلات تعادل جرم، انرژی و اکسرژی برای هر یک از اجزای سامانه، توابع هدف ترمودینامیکی شامل بازده اکسرژی، نرخ تخریب اکسرژی، نرخ تلفات اکسرژی و نرخ پتانسیل بهبود آن‌ها بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیکی مورد ...
بیشتر
در این کار تحقیقاتی، تحلیل انرژی و اکسرژی سامانه تولید بخار شرکت آبمیوه پاکدیس ارومیه با چهار دیگ بخار بررسی شد و با استفاده از معادلات تعادل جرم، انرژی و اکسرژی برای هر یک از اجزای سامانه، توابع هدف ترمودینامیکی شامل بازده اکسرژی، نرخ تخریب اکسرژی، نرخ تلفات اکسرژی و نرخ پتانسیل بهبود آن‌ها بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از اکتساب داده‌ها، تحلیل انرژی و اکسرژی این سامانه با حل معادلات مربوطه با کمک روابط خواص ترمودینامیکی همراه با برنامه‌نویسی در نرم‌افزار EES صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که بیشترین بازده اکسرژی 98.44 درصد، مربوط به توزیع‌کننده بخار (O) سامانه با نرخ پتانسیل بهبود 1.51 کیلووات و نرخ تخریب اکسرژی 28.38 کیلووات بود، و همچنین پمپ (M) قبل از دیگ بخار چهارم با بازده اکسرژی 19.69 درصد دارای کمترین مقدار بازده اکسرژی بود به طوری‌که مقادیر 12.55 و 11.93 کیلووات به‌ترتیب برای نرخ تخریب اکسرژی و نرخ پتانسیل بهبود آن حاصل شد. بیشترین نرخ تخریب اکسرژی سامانه را دیگ بخار اول با مقدار 12391.80 کیلووات با بازده 19.55 درصد و نرخ پتانسیل بهبود 10295.26 کیلووات دارا بود. طبق نتایج حاصله، بیشترین و کمترین مقدار نرخ تلفات اکسرژی سامانه با مقادیر 446.90 و 0.47 کیلووات به‌ترتیب برای دیگ بخار سوم (L) و منبع انبساط (F) به‌دست آمد.
نسیم صداقت حرفه؛ علی محمد نیکبخت؛ حسین مبلی؛ علیرضا کیهانی؛ احمد پیری
چکیده
صنعت تغلیظ یکی از بزرگ‌ترین و انرژی‌برترین صنایع تبدیلی در بخش کشاورزی است. در این مطالعه فرآیند تغلیظ آب آلبالو با استفاده از تحلیل انرژی و اکسرژی ارزیابی شد و علاوه بر تعیین هدررفت‌های انرژی، ناکارآمدی‌های ترمودینامیکی در هریک از زیرسامانه‌ها تعیین شدند. همچنین جهت دقیق بودن هرچه بیشتر محاسبات، تمام تجهیزات دمانگاری شدند. پارامتر ...
بیشتر
صنعت تغلیظ یکی از بزرگ‌ترین و انرژی‌برترین صنایع تبدیلی در بخش کشاورزی است. در این مطالعه فرآیند تغلیظ آب آلبالو با استفاده از تحلیل انرژی و اکسرژی ارزیابی شد و علاوه بر تعیین هدررفت‌های انرژی، ناکارآمدی‌های ترمودینامیکی در هریک از زیرسامانه‌ها تعیین شدند. همچنین جهت دقیق بودن هرچه بیشتر محاسبات، تمام تجهیزات دمانگاری شدند. پارامتر اقتصاد بخار 2.63 و کل نرخ هدررفت انرژی از خط تغلیظ 4920.82 کیلووات محاسبه شد. نتایج نشان داد که هدررفت انرژی از برج خنککننده با 73.39 درصد از کل هدررفتها، بیشترین مقدار را به خود اختصاص داده است. مقدار کل تخریب اکسرژی برای خط تغلیظ 1045.85 کیلووات و بازده اکسرژی کل 75.76 درصد محاسبه شدند. بیشترین مقدار تخریب اکسرژی در چگالنده بارومتریک با مقدار 346.71 کیلووات به‌دست آمد. بر اساس نتایج بهدستآمده، احیا و استفاده از سربخار مرحلهی آخر، به‌عنوان راهحلی برای کاهش هدررفت‌های برج خنککننده و کاهش نرخ تخریب اکسرژی در چگالنده پیشنهاد میشود.
عادل رضوانی وند فنائی؛ علی حسن پور؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
ترموکمپرسور به‌وسیله قسمت همگرا- واگرا عمل فشرده‌سازی سیال ثانویه را انجام می‌دهد. سادگی و نداشتن بخش متحرک، از جمله مزیت‌های آن نسبت به کمپرسورهای مکانیکی است. فهم جامع از چگونگی عملکرد در داخل ترموکمپرسور، برای استفاده عملی از آن فوق‌العاده مفید خواهد بود. ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند ...
بیشتر
ترموکمپرسور به‌وسیله قسمت همگرا- واگرا عمل فشرده‌سازی سیال ثانویه را انجام می‌دهد. سادگی و نداشتن بخش متحرک، از جمله مزیت‌های آن نسبت به کمپرسورهای مکانیکی است. فهم جامع از چگونگی عملکرد در داخل ترموکمپرسور، برای استفاده عملی از آن فوق‌العاده مفید خواهد بود. ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند فشار، دما و سرعت نیازمند انجام شبیه‌سازی عددی می‌باشد. در این مطالعه از دینامیک سیالات محاسباتی و کدهای تجاری انسیس فلوئنت برای نمایش جریان داخل ترموکمپرسور در جهت استفاده در کارخانه تولید شکر استفاده شده است. حلگر بر مبنای چگالی به‌عنوان حلگر جریان انتخاب شد و شرط مرزی نوع "فشار ورودی" برای هر دو جریان اولیه و ثانویه در ورودی و شرط مرزی "فشار خروجی" برای مرز خروجی جریان اختلاطی اعمال گردید. از تابع دیواره‌ی استاندارد در نزدیکی دیواره استفاده شد. نتایج نشان داد که در بخش تخلیه ترموکمپرسور، فشار از 1/0 بار به 32/0 بار تقویت شد و دما افزایشی در حدود 25 درجه نسبت به جریان ثانویه داشت. همچنین عدد ماخ به حدود 15/0 کاهش یافت. برای درک بهتر پدیده اتفاق افتاده در داخل ترموکمپرسور تصاویر گرافیکی آورده شد. در کانتور مربوط به عدد ماخ ابتدا جریان به‌صورت فراصوت ایجاد شد، سپس با گذر از بخش سطح ثابت یک شوک اتفاق افتاد و جریان در دیفیوزر به‌صورت فروصوت درآمد. در انتها، نتیجه‌گیری شد که دینامیک سیالات محاسباتی از پتانسیل خوبی برای پیش‌بینی عملکرد یک ترموکمپرسور به‌منظور استفاده در یک کارخانه تولید شکر برخوردار است.
طراحی و ساخت
حامد رحمتی آیدنلو؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
استفاده از ناهمواری در سطح زیرین صفحه‌ی جاذب حرارت خورشید از جمله شیوه های افزایش بازده ترموهیدرولیکی جمع کننده های تخت خورشیدی می باشد. سامانه‌ای با عنوان سامانه ی شبیه ساز جمع کننده ی صفحه تخت خورشیدی، با مهیا ساختن شرایط تابشی خورشید، امکان بررسی و آزمایش هر نوع جمع کننده ی صفحه تخت خوشیدی را جهت به ...
بیشتر
استفاده از ناهمواری در سطح زیرین صفحه‌ی جاذب حرارت خورشید از جمله شیوه های افزایش بازده ترموهیدرولیکی جمع کننده های تخت خورشیدی می باشد. سامانه‌ای با عنوان سامانه ی شبیه ساز جمع کننده ی صفحه تخت خورشیدی، با مهیا ساختن شرایط تابشی خورشید، امکان بررسی و آزمایش هر نوع جمع کننده ی صفحه تخت خوشیدی را جهت به دست آوردن مقدار عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و در نهایت ضریب ترموهیدرولیکی ممکن ساخته است. در این آزمایش، سامانه ی شبیه سازی جمع کننده های تخت خورشیدی برحسب توان مورد نیاز مکنده ی گریز از مرکز، المنتهای حرارتی و تجهیزات مورد نیاز جهت اندازه گیری پارامترهای مورد نظر، طراحی و ساخته شد. ناهمواری مورب منقطع بر اساس تحقیقات پیشین، به‌عنوان ناهمواری بهینه، انتخاب و در مجرایی متشکل از سه سطح صاف که کناره های صفحه ی جاذب حرارت صاف و ناهمواری دار را تشکیل داده بودند، مورد آزمایش قرار گرفت. ضریب تبیین برای مقایسه ی عدد ناسلت حاصل از آزمایش صفحه ی جاذب حرارت صاف و رابطه ی تجربی دیتوس- بولتر برابر با 69/0 و برای مقایسه ی ضریب اصطکاک حاصل از آزمایش و رابطه ی بلاسیوس برابر با 68/0 به دست آمد. تغییرات ضریب ترموهیدرولیکی، برای ناهمواری مورد نظر نسبت به تغییرات عدد رینولدز بررسی گردیده و با تحقیقات پیشین مورد مقایسه قرار گرفت. افزایش ضریب اصطکاک نسبت به افزایش عدد استنتون ارجحیت داشته و در نتیجه ضریب ترموهیدرولیکی به دست آمده برای ناهمواری آزمایش شده در مجرای مورد نظر، با افزایش عدد رینولدز روند کاهشی داشت. بالاترین مقدار ضریب ترموهیدرولیکی برای عدد رینولدز 3149، برابر با 08/1 حاصل گردید.
رضا محمدی گل؛ محمد هادی خوش تقاضا؛ رسول ملک فر؛ منصوره میرابوالفتحی؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
آلودگی ناشی از زهرابه قارچی آفلاتوکسین به‌عنوان یک معضل اساسی برای صادرات پسته محسوب می شود. با توجه به استقبال روزافزون استفاده از تکنیک طیف‌سنجی رامان در تشخیص و تفکیک مواد مختلف و همچنین مسائل پیشروی روش‌های آزمایشگاهی سنجش سم مذکور (مانند هزینه بالا و زمان بر بودن)، هدف از این پژوهش بررسی امکان تشخیص و سنجش آفلاتوکسین پسته با ...
بیشتر
آلودگی ناشی از زهرابه قارچی آفلاتوکسین به‌عنوان یک معضل اساسی برای صادرات پسته محسوب می شود. با توجه به استقبال روزافزون استفاده از تکنیک طیف‌سنجی رامان در تشخیص و تفکیک مواد مختلف و همچنین مسائل پیشروی روش‌های آزمایشگاهی سنجش سم مذکور (مانند هزینه بالا و زمان بر بودن)، هدف از این پژوهش بررسی امکان تشخیص و سنجش آفلاتوکسین پسته با تکنیک طیف سنجی رامان و استفاده از شبکههای عصبی بوده است. نمونههای مورد تحقیق در 3 سطح بدون آلودگی (سالم)، آلودگی 20 و 100 نانوگرم در گرم (ppb) از مجموع آفلاتوکسینهای (B1+B2+G1+G2) آماده شدند. بعد از طیف برداری، با توجه به نتایج، هنجارسازی دادههای طیفی به‌عنوان روش پیش پردازش مناسب، انتخاب شد و بهدنبال آن برای کاهش ابعاد داده های طیفی استخراج مؤلفههای اصلی صورت پذیرفت. برای طبقهبندی نمونهها، شبکه پرسپترون با قانون یادگیری پس انتشار خطا (با 4 مؤلفه اصلی مؤثر به‌عنوان ورودی و 3 نرون در لایه پنهان) مورد استفاده قرار گرفت. متوسط دقت طبقه بندی شبکه 98 درصد به‌دست آمد و بنابراین، مدل‌سازی غیرخطی دادههای طیف رامان توسط شبکه عصبی پرسپترون در طبقه بندی نمونهها موفقیتآمیز ارزیابی شد.
مازیار فیض اله زاده؛ علی محمد نیکبخت؛ اسعد مدرس مطلق
چکیده
گلرنگ از گیاهان صنعتی بوده و میزان روغن قابل استخراج از مغز آن حدود 45 درصد می‌باشد. با توجه به ارزش روغن موجود در بذر گلرنگ و همچنین پتانسیل بالای کشور برای کشت آن، نیاز به تولید بذرهایی با کیفیت و عملکرد بیشتر می‌باشد. همچنین طراحی دستگاه‌های مختلف فرآوری و استخراج روغن و همچنین بهینه‌سازی آن‌ها امری ضروری به نظر می‌رسد که در ارتباط ...
بیشتر
گلرنگ از گیاهان صنعتی بوده و میزان روغن قابل استخراج از مغز آن حدود 45 درصد می‌باشد. با توجه به ارزش روغن موجود در بذر گلرنگ و همچنین پتانسیل بالای کشور برای کشت آن، نیاز به تولید بذرهایی با کیفیت و عملکرد بیشتر می‌باشد. همچنین طراحی دستگاه‌های مختلف فرآوری و استخراج روغن و همچنین بهینه‌سازی آن‌ها امری ضروری به نظر می‌رسد که در ارتباط با خواص مختلف بذرها می‌باشد. در نتیجه در این مقاله، برخی خواص بیوفیزیکی و بیومکانیکی بذر گلرنگ رقم IL111 با توجه به اثرات تیمارهای مختلف آبیاری و تغذیه‌ای و در رطوبت تعادلی بذرها مورد مطالعه قرار گرفت. خواص مطالعه شده شامل ابعاد، جرم و جرم هزار دانه، حجم، مساحت سطح بذر، میانگین قطر حسابی و هندسی، ضریب کرویت، چگالی توده‌ای و حقیقی، تخلخل و ضریب اصطکاک استاتیکی و دینامیکی، نیروی گسیختگی، تغییر شکل در لحظه گسیختگی، انرژی گسیختگی، ضریب کشسانی و سفتی بذر بودند. نتایج نشان از تأثیر معنی‌دار تیمارهای اعمال شده بر اکثر خواص فیزیکی و مکانیکی در سطح احتمال 01/0 p≤ داشت. بیشترین مقدار برای جرم و قطر میانگین هندسی و انرژی گسیختگی در شرایط تیماری «قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی و تغذیه بیولوژیک (بیوسولفور)» حاصل شد. نتایج نشان از تأثیر معنی‌دار قطر میانگین هندسی بر جرم و انرژی گسیختگی و همچنین تأثیر جرم بر سفتی بذر داشت. از طرفی رابطه مستقیمی بین جرم و انرژی گسیختگی مشاهده شد که نشان از نیاز به انرژی بیشتر برای خرد کردن بذرهای بزرگتر داشت. بیشترین انرژی گسیختگی 0.033J به‌دست آمد.
