مدل‌سازی
آتنا شهرکی؛ مهدی خجسته پور؛ محمودرضا گلزاریان؛ الهام آذرپژوه
چکیده
این مطالعه با هدف شبیه‌سازی انتقال حرارت و جرم در طول خشک کردن رفرکتنس ویندو برای ژل آلوئه‌ورا انجام شده‌است. با کمک نرم‌افزار کامسول مولتی فیزیکس (COMSOL Multiphysics) یک مدل سه‌بعدی برای حل معادلات انتقال حرارت و جرم ایجاد شد. بدین منظور معادلات دیفرانسیل انتقال حرارت و جرم به‌صورت هم‌زمان و وابسته به هم حل شدند. مدل فوق با شرایط اولیه، ...
بیشتر
این مطالعه با هدف شبیه‌سازی انتقال حرارت و جرم در طول خشک کردن رفرکتنس ویندو برای ژل آلوئه‌ورا انجام شده‌است. با کمک نرم‌افزار کامسول مولتی فیزیکس (COMSOL Multiphysics) یک مدل سه‌بعدی برای حل معادلات انتقال حرارت و جرم ایجاد شد. بدین منظور معادلات دیفرانسیل انتقال حرارت و جرم به‌صورت هم‌زمان و وابسته به هم حل شدند. مدل فوق با شرایط اولیه، دمای آب 60، 70، 80 و 90 درجه سلسیوس و ضخامت ژل آلوئه‌ورا 5 و 10 میلی‌متر در نظر گرفته شده‌است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان داد زمان خشک کردن مورد نیاز برای کاهش رطوبت ژل آلوئه‌ورا از 110 به 0.1 گرم آب بر گرم ماده خشک در طول خشک کردن رفرکتنس ویندو در دمای آب 60، 70، 80 و 90 درجه سلسیوس برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 5 میلی‌متر به‌ترتیب 120، 100، 70 و 50 دقیقه و برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 10 میلی‌متر به‌ترتیب 240، 190، 150 و 120 دقیقه بود. هم‌چنین سرعت خشک شدن برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 5 میلی‌متر به‌ترتیب 0.915، 1.099، 1.57 و 2.198 گرم آب بر دقیقه و برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 10 میلی‌متر به‌ترتیب 0.457، 0.578، 0.732 و 0.915 گرم آب بر دقیقه بود. بنابراین نتایج حاصل از شبیه‌سازی، مطابق داده‌های تجربی مقالات مشابه است و هرچه دمای آب بالاتر و ضخامت محصول کم‌تر باشد، محصول سریع‌تر خشک می‌شود.
بیو انرژی
داود باولی بهمئی؛ یحیی عجب شیرچی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ سامان آبدانان مهدی زاده
چکیده
این تحقیق با هدف بهینه‌سازی هم‌زنی در هاضم‌های بی‌هوازی گاز-بالابر لجن فاضلاب شهری انجام شد، زیرا هم‌زنی یکنواخت برای ارتباط مؤثر بین باکتری‌های متانوژن و مواد مغذی مهم است. نمونه‌برداری لجن فاضلاب شهری در تصفیه‌خانه غرب اهواز (چنیبه) در تابستان 1401 انجام شد. یک مدل برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تایید فرآیند شبیه‌سازی با استفاده ...
بیشتر
این تحقیق با هدف بهینه‌سازی هم‌زنی در هاضم‌های بی‌هوازی گاز-بالابر لجن فاضلاب شهری انجام شد، زیرا هم‌زنی یکنواخت برای ارتباط مؤثر بین باکتری‌های متانوژن و مواد مغذی مهم است. نمونه‌برداری لجن فاضلاب شهری در تصفیه‌خانه غرب اهواز (چنیبه) در تابستان 1401 انجام شد. یک مدل برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تایید فرآیند شبیه‌سازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) توسط نرم افزار ANSYS Fluent 19.0 ارائه شد. سرعت گاز ورودی به هاضم تعیین شد و یک لوله گاز- بالابر و بافل آویزان مخروطی به طرح هاضم اضافه شد. سرعت‌های مختلف گاز ورودی برای بهینه‌سازی اختلاط در هاضم مورد بررسی قرار گرفت و شاخص‌های ارزیابی مانند سرعت ذرات لجن، گرادیان سرعت ذرات لجن، انرژی جنبشی تلاطم و ویسکوزیته گردابی ذرات لجن مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت بهینه گاز ورودی 0.3 ms-1 تعیین شد. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات (PIV) تایید شد و درصد همبستگی کافی بین کانتورهای CFD و PIV وجود داشت (98.8% در محل اتصال دیواره به کف هاضم). نتایج نشان داد که مدل مورداستفاده برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تأیید فرآیند شبیه‌سازی موفق بوده است و می‌توان آن را برای هاضم‌های بی‌هوازی گاز- بالابر استوانه‌ای شکل با نسبت ارتفاع به قطر 1.5، نسبت قطر لوله گاز- بالابر به قطر هاضم 0.2، نسبت ارتفاع لوله گاز- بالابر به ارتفاع سیال 0.75، فاصله بافل آویزان مخروطی از سطح سیال 0.125 برابر ارتفاع سیال و قطر بیرونی بافل به قطر هاضم 2/3 توصیه کرد.
حامد فرزانپور؛ سیدصادق سیدلو هریس؛ حبیبه نعلبندی
چکیده
تهویه یک متغیر کلیدی برای بهینه‌سازی شرایط محیط داخلی مرغداری است که با کنترل عواملی مانند درجه حرارت، سرعت هوا و غلظت گازهای موجود، می‌تواند از تلفات طیور جلوگیری کند. در حال حاضر دستورالعمل‌های دقیقی در راستای طراحی و ساخت سالن‌های مرغداری و سیستم‌های تهویه با هدف کنترل دقیق شرایط محیطی توسعه نیافته است. در این تحقیق در یک مرغداری ...
بیشتر
تهویه یک متغیر کلیدی برای بهینه‌سازی شرایط محیط داخلی مرغداری است که با کنترل عواملی مانند درجه حرارت، سرعت هوا و غلظت گازهای موجود، می‌تواند از تلفات طیور جلوگیری کند. در حال حاضر دستورالعمل‌های دقیقی در راستای طراحی و ساخت سالن‌های مرغداری و سیستم‌های تهویه با هدف کنترل دقیق شرایط محیطی توسعه نیافته است. در این تحقیق در یک مرغداری طولی و با تهویه مکانیکی فشار منفی، توزیع دما و الگوهای جریان هوا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شد و با استفاده از شبیه‌ساز توسعه‌یافته راهکارهایی برای بهبود سیستم تهویه ارایه شد. در توسعه شبیه‌ساز مذکور همه شرایط مرزی از طریق اندازه‌گیری‌های تجربی در طول یک دوره 24 ساعته به‌دست آمد. اعتبارسنجی نتایج شبیه‌ساز، در 13 نقطه آزمون شد و مشخصه‌های آماری بیان‌کننده دقت پیش‌بینی مانند RMSE، بین دمای اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده در محدوده 0.405 تا 1.29 قرار داشت و شبیه‌ساز قادر بود تغییرات دمای نقاط مختلف سالن مرغداری را با دقت 0.6 درجه پیش‌بینی نماید. نتایج شبیه‌ساز نشان داد که در مرغداری مورد مطالعه پروفیل دما در سطح استقرار طیور، حدود 18 درجه در نقاط مختلف سالن تفاوت دمایی وجود دارد و سرعت هوا در نواحی مرکزی سالن بیش از یک متر بر ثانیه می‌باشد. بنابراین در مرحله بعدی از شبیه‌ساز توسعه‌یافته برای بهبود تهویه سالن مرغداری مذکور استفاده و تغییراتی در محل استقرار ورودی‌های هوا و سرعت هوای اعمال و در نهایت با اصلاحات انجام شده توزیع دما در مرغداری نسبت به حالت اولیه یکنواخت‌تر شد و دمای هوا در محدوده 291 تا 297 کلوین (معادل 18 تا 24 درجه سانتی‌گراد) و در حد مطلوب قرار گرفت. هم‌چنین پس از اصلاحات انجام شده، سرعت هوا در اغلب نقاط سالن در محدوده‌ی 0.23 تا 0.46 متر بر ثانیه قرار داشت که در محدوده توصیه شده می‌باشد. بنابراین برای طراحی و ساخت مرغداری‌ها و نصب سیستم‌های تهویه، شبیه‌ساز توسعه داده شده دارای عملکرد و دقت خوبی است.
