در پژوهش حاضر به مطالعه‌ی عددی فرآیند ذوب ماده تغییر فازدهنده در مبدل حرارتی سه لوله دارای فین به صورت دو بعدی پرداخته شده است و نتایج با حالت بدون فین مقایسه شده است.در حالت بدون فین زمان ذوب 113 دقیقه می باشد. آب به عنوان سیال گرم در لوله های داخل و بیرون جریان داشته و لوله ی میانی با پارافین RT82 به عنوان ماده ی تغییر فاز دهنده پر شده است. برای شبیه‌ سازی ذوب ماده تغییر فازدهنده، از روش انتالپی متخلخل استفاده شده است. هدف اصلی در این پژوهش مطالعه‌ی اثر هندسه و چیدمان فین‌‌ها به منظور دست‌یابی به حالت بهینه اثربخشی حرارتی برای رسیدن به کم‌ترین زمان ذوب ماده تغییر فازدهنده می‌باشد.به دلیل آنکه با افزایش سطوح انتقال حرارت به صورت بدیهی زمان ذوب کاهش می یابد مساحت مجموع سطوح انتقال حرارت را ثابت در نظر گرفتیم.دو حالت فین های V شکل وY شکل را بررسی کردیم که به ترتیب زمان ذوب برای حالت های بهینه به 43.3 دقیقه و39 دقیقه رسیدکه در حالت شماره 2 هندسه های Y شکل توانستیم زمان ذوب را به 34/5 در صد حالت بدون فین کاهش دهیم. Manuscript profile

در پژوهش تجربی حاضر، شکل‌گیری الگوی جریان حلقوی در لوله عمودی با جریان دوفازی ناهمسو به کمک تکنیک ثبت و پردازش تصاویر مورد بررسی قرار گرفته است. پس از تفکیک رژیم جریان‌های دو فاز ایجاد شده، محدوده سرعت ظاهری هوا (پایین به بالا) و آب (بالا به پایین) به ترتیب 20.94-3.66 متر بر ثانیه و 0.31-0.06 متر بر ثانیه برای جریان حلقوی می‌باشد. ضریب اصطکاک بین سطحی (فاز مایع و گاز) بر حسب پارامترهای هیدرودینامیکی جریان مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه متوسط انحراف نتایج حاصله از پژوهش حاضر در مقایسه با پژوهش‌های پیشین نشان از تطابق مناسب نتایج دارد. همچنین تنش برشی بین سطحی برای دو لوله آزمایش در الگوی جریان دوفازی ناهمسو در رژیم جریان حلقوی محاسبه و ارزیابی شده است. در این پژوهش ضریب اصطکاک بین سطحی (فاز مایع و گاز) نیز در قالب یک رابطه همبستگی جدید وابسته به عدد رینولدز جریان گاز و عدد رینولدز جریان مایع با ضریب همبستگی 0.98R2= ارائه شده است. Manuscript profile

در این پژوهش، تأثیر زاویه انحراف محدود جریان دوفازی در یک لوله عمودی بر تشکیل ضخامت فیلم مایع با استفاده از تکنیک ثبت و پردازش تصاویر مورد بررسی قرار گرفته است. برای ایجاد الگوی جریان حلقوی، از جریان ناهمسوی آب و هوا در سه لوله شفاف با قطرهای بین 25 تا 75 میلیمتر استفاده گردید. پس از تجزیه و تحلیل نتایج الگوی جریان حلقوی برای محدوده‌های مختلف سرعت ظاهری و عدد رینولدز جریان گاز و مایع، به همراه اقطار مختلف لوله، ضخامت بیشینه و کمینه فیلم مایع و نسبت آنها ارزیابی و ارائه شد. همچنین، مقادیر ضخامت معادل فیلم مایع در لوله‌های زاویه‌دار به صورت بی‌بُعد نسبت به ضخامت یکنواخت فیلم مایع در حالت عمودی کامل ارائه شد. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد که با تغییر زاویه انحراف از 90 به 85 درجه، نسبت ضخامت فیلم بیشینه به ضخامت فیلم کمینه افزایش می‌یابد و همچنین ضخامت معادل فیلم مایع با کاهش روبرو بوده که این نتایج با تحقیقات قبلی نیز تطابق قابل قبولی دارد. همچنین آنالیز عدم قطعیت نشان می‌دهد که عدم قطعیت در ارزیابی تجربی ضخامت فیلم مایع حداکثر 4.9 درصد می‌باشد که در محدوده قابل قبول قرار دارد. Manuscript profile

یکی از بزرگترین مصرف‌کنندگان آب، نیروگاه‌های انرژی فسیلی هستند و عمده این مصرف آب در سیستم‌های خنک‌کننده است. برج‌های خنک‌کننده قابلیت خنک‌کاری بالایی دارند اما مصرف آب زیاد آنها به دلیل استفاده از سرمایش تبخیری باعث خروج بخار از دهانه برج و دفع آن به هوا آزاد می‌شود. برج‌های تر نسبت به برج‌های خشک دمای پایین‌تر و در نتیجه بازده بالاتری را تأمین می‌کنند اما در مقابل مصرف آب بالایی دارند. در این تحقیق، نیروگاه در نظر گرفته شده (نیروگاه مرجع) دارای یک واحد ۱۰۰ مگاواتی در حالت بار کامل می‌باشد. . به منظور بررسی اثر پارامترهای محیطی موثر بر مصرف آب جبرانی مورد نیاز برج های خنک کننده هیبریدی (تر- خشک) و همچنین ارزیابی عملکرد برج خنک‌کننده هیبریدی در شرایط محیطی مختلف، با استفاده از نرم افزار سایکل- تمپو سیکل نیروگاه مدل سازی و شبیه‌سازی انجام گردید. مقایسه حجم آب جبرانی در سیکل خنک‌کاری مشابه که تنها برج خنک‌کننده هیبریدی جایگزین برج خنک‌کننده تر شده بود، نشان داد که می‌توان تا ۲۰% حجم آب مصرفی را در فرآیند خنک‌کاری با بهره‌گیری از برج خنک کننده هیبریدی کاهش داد. همچنین استفاده از خنک‌کاری برج هیبریدی باعث می‌شود که تا دمای ۳۰ درجه سانتی گراد افزایش دمای محیط تاثیری بر میزان برق تولیدی نیروگاه نداشته باشد و همچنین با بالا رفتن رطوبت هوا، میزان برق تولید شده در نیروگاه تغییر نکند. Manuscript profile