Abstract: In this study, Al2O3/EG and TiO2/EG nanofluids as coolants have been used in the double-tube heat exchanger. The hot solvent inlet heat exchanger must be cooled down with a specified amount. We can use nanofluids as coolants in the heat exchanger for optimization of the heat transfer area. Therefore, the efficacy of nanofluids as coolants is verified. Furthermore, flow rate of coolant is optimized by using the Al2O3/EG and TiO2/EG nanofluids in the heat exchanger. Thus with decreasing the heat transfer area and flow rate of the coolant, we can reduce the costs such as pumping power, fouling costs, etc in a double-tube heat exchanger. The heat transfer relations between hot solvent and nanofluids as coolants in the heat exchanger have been investigated. The results showed that the overall heat transfer coefficient was high, when the probability of collision between nanoparticles and the wall of the heat exchanger was increased under higher concentration. Consequently, we calculated the heat transfer coefficient, overall heat transfer coefficient, friction factor, pressure drop and pumping power for Al2O3/EG and TiO2/EG nanofluids used as coolants in a double-tube heat exchanger. پرونده مقاله

A thermodynamic analysis of the counter flow wet cooling tower (CWCT) in the Steelmaking unit of the Khuzestan Steel Company (KSC) is performed in this paper. We evaluated both energy and exergy formulations for analyzing the heat and mass transfer, exergy and second-law efficiency in this cooling tower. The Lewis factor Lef is an indication of the relative rates of heat and mass transfer in an evaporative process. In many performance analyses of the cooling tower, Lef is assumed to be 1 in order to simplify the heat and mass transfer equations between air and water. If so, evaporative loss is negligible. But in this paper, although heat and mass transfer equations and their numerical solutions are more complicated, Lef is calculated for all parts of the tower in order to achieve more accurate results in predicting air and water conditions into the cooling tower in the analysis on the performance of this cooling tower. پرونده مقاله

The first and second laws of thermodynamics have been employed to evaluate energy and exergetic efficiency of the single effect absorption chiller which is used for air conditioning purpose. The performance analysis has been carried out by developing a computer program in EES and modeling the chiller and its components. To evaluate entropy of the water/lithium bromide solution at any point, an empirical correlation has been utilized. Exergy destruction and thermodynamic properties at any point in the cycle are evaluated by using related equations or build in property data. The results showed that maximum exergy destruction was occurred in the generator and the absorber at various operating conditions and these components had greater effect on the energy and exergetic efficiency rather than condenser and evaporator. Thus, it can be clearly stated that the generator and absorber are the most important components of the absorption chiller. The results also showed the exergetic efficiency was less than the energy efficiency due to exergy destruction taking place within the absorption chiller. Therefore, it can be concluded that the exergy analysis has been proven to be a more powerful tool in pinpointing real losses and can be used as an effective tool in designing an absorption chiller and obtaining optimum operating conditions. پرونده مقاله

The performance of a γ-Al2O3/n-decane nanofluid shell-and-tube heat exchanger in a biomass heating plant is analyzed to specify the optimum condition based on the maximum heat transfer rate and performance index for wide range of nanoparticle volume fraction (0–7%). Compared with pure n-decane, the obtained results in this research show that by using γ-Al2O3/n-decane nanofluid as coolant at optimum values of particle volume concentration for maximum heat transfer rate (ϕ=0.021) and for maximum performance index (ϕ=0.006), the heat transfer rate and pumping power increased by 10.84%, 13.18% and 6.72%, 2.3%, respectively. Increasing particles concentration raises the fluid viscosity, decreases the Reynolds number and consequently decreases the heat transfer coefficient. As a result, determining the optimum value of the particle volume fraction of nanofluid as the working fluid, can improve the performance of shell-and-tube heat exchangers. پرونده مقاله

In the present study, the hydraulic-thermal design and optimization of a gasketed-plate heat exchanger (GPHE) with an objective function of heat exchanger performance index (the amount of transferred heat exchange to pumping power ratio) is carried out. This process is made by considering 6 design parameters (the port diameter, plate thickness, the enlargement factor, the compressed plate pack length, the horizontal port distance, and the vertical port distance) and through the Bees Algorithm (BA). The present study achieved three solution sets for the design parameters by investigating the sensitivity of the design parameters heeded in the optimization of the GPHE. The design parameters in these three optimal solution sets were opted for in such a way that heat transfer increased by 41.6%, 34.55%, and 20.7%, and pressure drop decreased by 11.89%, 27%, and 83%, respectively. پرونده مقاله

در این پژوهش یک نیروگاه زمین گرمایی تک فاز که در آن از سیکل کالینا استفاده شده است مورد ارزیابی فنی و اقتصادی قرار می‌گیرد. در این گونه سیستم‎های تولید توان که در آن سیال خارج شده از زمین دارای یک فاز می‎باشد، نیروگاه تک فاز گویند. سیکل تولید توان در این نیروگاه‎، سیکل کالینا می‎باشد. نرم افزار شبیه‎ساز هایسیس جهت کسب شرایط عملیاتی نیروگاه‎ طراحی شده، مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور کسب اطلاعاتی نظیر میزان انحراف تجهیزات از حالت ایده‎آل، از تحلیل اکسرژی استفاده شده است. نتایج نشان می‎دهند که مبدل‎های حرارتی در نیروگاه تک فاز، بیشترین انحراف را از حالت ایده‎آل دارند. مبحثی که می‌توان آن را تا حدودی نوآوری این پژوهش دانست، بدست آوردن هزینه محصول در نیروگاه با استفاده از ابزار اقتصادی به نام هزینه سالانه سیستم می‎باشد. این روش یکی از به روزترین تکنیک‎های اقتصادی در تحلیل سیسم‎های ترمودینامیکی می‎باشد. این تحلیل نشان می‎دهد که توربین‎ها به دلیل داشتن هزینه خرید بالا در مقایسه با دیگر تجهیزات در نیروگاه ذکر شده نقش بسزایی در هزینه سرمایه‎گذاری نیروگاهای‎ زمین گرمایی بازی می‎کنند. به همین دلیل هست که باید در انتخاب آنها متناسب با سیستم طراحی شده دقت زیادی نمود. از دیگر نتایج بدست آمده از تحلیل اقتصادی نیروگاه می‎توان به این نکته اشاره کرد که تنها راه کاهش هزینه تولید محصول، افزایش تولید محصول می‎باشد. پرونده مقاله

در این مقاله با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، ویژگی‌های دینامیکی جریان در شیارهای دو جهته نشت‌ بند گازی خشک یک کمپرسور سانتریفیوژ، شبیه‌سازی می‌شود. ناحیه محاسباتی شامل فیلم گاز بین دو رینگ ثابت و چرخان و فضای درون شیارها است. عملکرد نشت بند تحت ضخامت های 05/3 و 08/5 میکرومتر مورد بررسی قرار می‌گیرد. به‌منظور انجام حل عددی، معادله های پیوستگی و ناویر-استوکس با فرض گاز کامل با استفاده از سلول های بی سازمان حل می‌شوند. رژیم جریان آرام در نظر گرفته می‌شود. نتایج به دست آمده شامل توزیع فشار می‌باشند. نتایج حاصل از حل عددی مدل هندسی با شیار دو جهته C شکل با نتایج تجربی گابریل، ارزیابی شدند. هندسه مورد بحث در این پژوهش هندسه گاز خشک کمپرسور C-14200 واحد الکیلاسیون شرکت پالایش نفت آبادان است. نتایج نشان می‌دهد که سرعت چرخش آببند گاز خشک تأثیر مهمی در اثر هیدرودینامیکی دارد، زمانی‌که سرعت چرخش از 4000 دور بر دقیقه به 18000 دور بر دقیقه افزایش می‌یابد، فشار هیدرودینامیکی در شیار از 76/4 بار به 009/6 بار افزایش می‌یابد. در حالی‌که فشار شعاع خارجی و ضخامت فیلم گاز هر دو اثر هیدرودینامیکی را کاهش می‌دهند. پرونده مقاله

تاکنون تحقیقات متعددی در زمینه بهبود عملکرد دریافت کننده های نیروگاه برج خورشیدی صورت گرفته است. بیشتر این مطالعات، در زمینه تغییر چیدمان آیینه های هلیوستات، انتخاب انواع مختلف سیال به عنوان حامل انرژی گرمایی و تغییر ساختار دریافت کننده می باشد، درحالی که در زمینه تغییر میدان جریان در لوله های دریافت کننده، تحقیقات محدودی صورت گرفته است. در این تحقیق، به بررسی پژوهش های انجام شده جهت شناسایی انواع روش های موثر برای کاهش گرادیان شار حرارتی متغیر و توزیع دمای غیر یکنواخت با استفاده از المان هایی از قبیل بافل ها، کویل ها و نوارهای پیچ خورده درون لوله های دریافت کننده حفره ای برج خورشیدی برای تغییر میدان جریان پرداخته شده است. این المان ها با تغییر رژیم جریان از حالت آرام به جریان آشفته باعث اختلاط بهتر جریان، وکاهش ضخامت لایه مرزی شده که افزایش نرخ انتقال حرارت جابجایی درون لوله دریافت کننده خورشیدی را بهبود می بخشند. پرونده مقاله

خنک‌کاری به‌عنوان یکی از مهمترین چالش‌های موجود در صرفه جویی انرژی و افزایش بهره‌وری بسیاری از صنایع مطرح می-باشد. اولین مانع جدی در فشرده‌سازی و کارآمد کردن دستگاههای انتقال حرارت، خواص ضعیف سیالات انتقال حرارت است. راندمان انرژی تجهیزات انتقال حرارت به تغییرات فلاکس حرارتی ایجاد شده در آن‌ها بستگی دارد. استفاده از سیالات متداولی همچون آب و اتیلن گلیکول به‌عنوان سیالات خنک‌کننده در سیستم خنک‌کاری دستگاه‌های مختلف انتقال حرارت جوابگوی دفع شار حرارتی بسیار بالا (دهها مگا وات بر متر مربع) نیست. امروزه نانو سیالات به‌عنوان سیالات جدید انتقال حرارت و با اضافه کردن نانو ذرات به سیالاتی که انتقال حرارت پایینی دارند و با ایجاد تغییرات در چگالی، گرمای ویژه و ویسکوزیته این سیالات، به منظور افزایش هدایت حرارتی و بهبود عملکرد انتقال حرارت ساخته می شوند. در این پژوهش نتایج تحقیقات آزمایشگاهی در مورد انتقال حرارت در نانوسیالات تحت جریان‌های آرام، مغشوش و همچنین جوشش استخری بحث و بررسی می‌شود. پرونده مقاله