واژگان کلیدی: انرژی بادی، توربین بادی محور قائم ساونیوس، دینامیک سیالات محاسباتی ، گشتاور، ضریب توان.

فهرست جدول‌ها
عنوان                                                                                                                                                                                                                          شماره صفحه
جدول 3-1- مشخصات و ابعاد اجزای تشکیل دهنده توربین ساونیوس                                              54
جدول 5‑1 مقدار ثوابت معادلاتِ لزجت گردابه­ای، k و ε                                                                    86  
جدول 5-2 ضریب توان در  شبکه بندی های مختلف                                     91
جدول 5-3 مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی ضریب توان درسرعت باد  m/s 5.5                                93
جدول 5-4 مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی ضریب توان درسرعت باد  m/s 7.5                                93

فهرست شکل‌ها
عنوان                                                    شماره صفحه
شکل 1-1 نمونه ای از آسیاب های بادی قدیمی                                                 16
شکل 1-2 آنمومترجهت اندازه گیری سرعت باد                                                                                             18
شکل 1-3 میزان ظرفیت بادی نصب شده از سال 1996 تا سال 2012 در جهان                               28
شکل 1-4 پیش بینی ظرفیت نصب شده تا سال 2017 به تفکیک قاره های مختلف                            29                        شکل 2-1 نیروهای وارد بر پره توربین بادی                                            33
شکل 2-2-الف تصویر یک توربین محور قائم برا                             35
شکل 2-2-ب تصویر یک توربین محور افقی برا                               35
شکل 2-3  نمونه ای ازتوربین بادی محور قائم و افقی                      39
شکل 2-4  اجزاءتوربین بادی محور افقی                                             44
شکل 2-5  شماتیک یک توربین بادی ساونیوس و مکانیزم عملکرد                                                                 47
شکل 2-6  مشخصه های عملکردی یک توربین بادی ساونیوس                                                                      49
شکل 2-7  توربین کلاسیک داریوس از نوع تخم مرغی شکل                                                                      50
شکل 2-8 انواع روتورهای داریوس                                                                                                              50
شکل 2-9  شماتیک و مکانیزم عملکرد توربین H-روتور                                                                              51
شکل 3-1  شماتیک ساختمان روتور ساونیوس و عمل آن در مقابل باد                                                        55
شکل 3-2 بلبرینگ استفاده شده در توربین                                                                                                  55
شکل 3-3  سازه نگه‌دارنده و توربین ساونیوس ساخته شده                                                                        56
شکل 3-4 ابعاد و بخش های اصلی تونل باد مادون صوت استفاده شده                                                        57
شكل 3-5 تصویراز اینورتر تونل باد مادون صوت                                                                                      58
شكل 3-6 فن تونل باد مادون صوت استفاده شده                                                                                       58
شكل 3-7 نمودار تغییرات فشار دینامیک در عرض مقطع تست                                                                  59
شكل 3-8 نمودار تغییرات پروفیل سرعت باد در عرض مقطع تست                                                            59
شکل 3-9 به ترتیب از راست به چپ، بادسنج، دورسنج و گشتاورسنج استفاده شده در آزمایش                  61
شکل3-10 توربین ساونیوس مورد آزمایش در تونل باد                                                                             62
شکل 11-3 بررسی گشتاور توربین ساونیوس و دقت انجام آزمایش در سرعت باد 5.5 متر بر ثانیه           64
شکل 12-3 بررسی ضریب توان توربین ساونیوس و دقت انجام آزمایش در سرعت باد 5.5 متر بر ثانیه    64
شکل 13-3 بررسی گشتاور توربین ساونیوس و دقت انجام آزمایش در سرعت باد  7.5 متر بر ثانیه         65
شکل 14-3 بررسی ضریب توان توربین ساونیوس و دقت انجام آزمایش در سرعت باد 7.5 متر بر ثانیه    65
شکل 3-15- مقایسه ی نتایج تحقیق حاضر با مرجع (38)                                                                      66
شکل 4-1 دامنه محاسباتی                                                                                                                   70
شکل 4-2  نمای کل مش زنی در هندسه سنتی                                                                                   72
شکل4-3  سلول نمونه                                                                                                                        74
شکل 5-1 روند هم گرایی یکی از مدل‌ها در نرم افزار فلوئنت                                                             89
شکل 5-2 تغییرات فشار استاتیک روی دو طرف پره های توربین ساونیوس                                          95
شکل 5-3 توزیع تنش برشی  روی پره های روتور ساونیوس                                                               96
شکل 5-4 (الف) توزیع سرعت اطراف روتور ساونیوس                                                                      97

شکل 5-4 (ب) توزیع سرعت اطراف روتور ساونیوس                                                                       98
شکل 5- 4 (ج) توزیع سرعت اطراف روتور ساونیوس                                                                        99

فهرست علایم و نشانه‌ها
عنوان                                       علامت اختصاری
چگالی هوا                                              ρ
سرعت زاویه­ای چرخش روتور                                ω
ویسكوزیته (لزجت)                                       μ
لزجت گردابه­ای                                          tμ
نرخ پراكندگی انرژی جنبشی اغتشاش                         ε
توان خروجی                                             P
سرعت باد                                               V
ضریب توان                                              CP
نیروی لیفت (برا)                                       L
وتر ایرفویل                                            C
ضریب فشار                                                                                                                  Kp
تعداد پره‌های توربین                                                                                         Nb
نسبت سرعت نوک پره                                                                                                λ

این مطلب را هم بخوانید :

ضریب توان توربین                                                                                                 Cp
دبی جرمی هوا(m/s)
قطر توربین(m)                                                                                                        D,d
تنش لزجی(N/m2)
ارتفاع توربین(m)                                                                                                    H
ضریب گشتاور                                           Cm
سرعت نسبی باد                                         Urel
جزء نیروی لیفت (برا)                                  dFL
جزء نیروی درگ (پسا)                                   dFD
جزء نیروی عمود بر صفحه چرخش روتور                    dFN
جزء نیروی موازی صفحه چرخش روتور                       dFT
ضریب لیفت (برا)                                        CL
ضریب درگ  (پسا)                                        CD
تنش                                                     τ
كرنش                                                   σ
سطح جاروب شده توربین] m2 [                              Ap
ضخامت                                                  Tp
جابجایی (تغییر طول)                                    u

2-2- انواع سیستم های آبگرمكن خورشیدی. 37
2-2-1- آبگرمكن خورشیدی جابجایی طبیعی (ترموسیفون). 37
2-2-2- آبرگرمكن خورشیدی جابجایی اجباری (پمپی). 38
2-2-3- تشریح کلکتورهای مسطح. 39
فصل سوم:. 41
مقدمه. 42
3-1- نرم افزارهای شبیه سازی سیستم های خورشیدی. 44
3-1-1- انواع نرم افزارهای شبیه سازی. 44
3-1-2- نرم افزار شبیه ساز TRNSYS. 47
3-1-3- نرم افزار شبیه ساز Polysun. 48
3-2- محاسبات خورشیدی. 51
3-2-1-  تابش خورشیدی. 51
3-2-2- تعیین عملکرد کلکتور خورشیدی. 51
3-2-3- سهم خورشیدی. 58
3-3- ذخیره سازی انرژی. 58
3-3-1- بارهای فرآیند خورشیدی. 59
3-3-2- لایه‌بندی در مخازن ذخیره. 60
3-4- تحلیل اقتصادی. 61
3-4-1- عوامل اقتصادی فرآیند خورشیدی. 61
3-4-2- هزینههای سیستمهای فرآیند خورشیدی. 62
3-4-3- روشهای ارزیابی اقتصادی. 64
3-4-4-  تنزیل و تورم. 65
3-4-5-  هزینه‌های اجتماعی. 66
فصل چهار:. 68
مقدمه. 69
4-1- موقعیت جغرافیایی استان آذربایجان شرقی. 70
4-1-1- شرایط اقلیمی استان آذربایجان شرقی (شهر تبریز). 70
4-1-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان آذربایجان شرقی   71
4-1-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان آذربایجان شرقی. 73
4-2- موقعیت جغرافیایی استان آذربایجان غربی. 74
4-2-1- شرایط اقلیمی استان آذربایجان غربی (شهر ارومیه). 74
4-2-2-  نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان آذربایجان غربی. 75
4-2-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان آذربایجان غربی. 77
4-3- موقعیت جغرافیایی استان اردبیل. 78
4-3-1- شرایط اقلیمی استان اردبیل (شهر اردبیل). 78
4-3-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان اردبیل. 79
4-3-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان اردبیل. 81
4-4- موقعیت جغرافیایی استان اصفهان. 82
4-4-1- شرایط اقلیمی استان اصفهان (شهر اصفهان). 82
4-4-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان اصفهان. 83
4-4-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان اصفهان. 85
4-5- موقعیت جغرافیایی استان البرز. 86

4-5-1- شرایط اقلیمی استان البرز (شهر البرز). 86

4-5-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان البرز. 87
4-5-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان البرز. 89
4-6- موقعیت جغرافیایی استان ایلام. 90
4-6-1- شرایط اقلیمی استان ایلام (شهر ایلام). 90
4-6-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان ایلام. 91
4-6-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان ایلام. 93
4-7- موقعیت جغرافیایی استان بوشهر. 94
4-7-1- شرایط اقلیمی استان بوشهر (شهر بوشهر). 94
4-7-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان بوشهر. 95
4-7-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان بوشهر. 97
4-8- موقعیت جغرافیایی استان تهران. 98
4-8-1- شرایط اقلیمی استان تهران (شهر تهران). 98
4-8-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان تهران. 99
4-8-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان تهران. 101
4-9- موقعیت جغرافیایی استان چهارمحال بختیاری. 102

4-9-1- شرایط اقلیمی استان چهارمحال بختیاری (شهر شهرکرد). 102

این مطلب را هم بخوانید :

4-9-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان چهارمحال بختیاری. 103
4-9-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان چهارمحال بختیاری. 105
4-10- موقعیت جغرافیایی استان خراسان جنوبی. 106
4-10-1- شرایط اقلیمی استان خراسان جنوبی (شهر بیرجند). 106
4-10-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان جنوبی   107
4-10-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان جنوبی. 109
4-11- موقعیت جغرافیایی استان خراسان رضوی. 110
4-11-1- شرایط اقلیمی استان خراسان رضوی (شهر مشهد). 110
4-11-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان رضوی   111
4-11-3-نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان رضوی. 113
4-12- موقعیت جغرافیایی استان خراسان شمالی. 114
4-12-1- شرایط اقلیمی استان خراسان شمالی (شهر بجنورد). 114
4-12-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان شمالی   115
4-12-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان شمالی. 117
4-13- موقعیت جغرافیایی استان خوزستان. 118
4-13-1- شرایط اقلیمی استان خوزستان (شهر اهواز). 118
4-13-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خوزستان   119
4-13-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خوزستان. 121
4-14- موقعیت جغرافیایی استان زنجان. 122
4-14-1- شرایط اقلیمی استان زنجان (شهر زنجان). 122
4-14-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان زنجان. 123
4-14-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان زنجان. 125
4-15- موقعیت جغرافیایی استان سمنان. 126
4-15-1- شرایط اقلیمی استان سمنان (شهر سمنان). 126
4-15-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان سمنان. 127
4-15-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان سمنان. 129

2-2-4- مکانیک کوانتومی 11
2-2-5- دینامیک مولکولی 12
2-2-6- روش مونت کارلو 12
2-2-7- دینامیک نابجایی 13
2-2-8- روش مکانیک مولکولی 13
2-2-9- تئوری های مرتبه بالای محیط پیوسته 14
2-2-9-1-تئوری کسرات و نظریه تنش های تزویجی………………………………………………………………………..16
2-3-الاستیسیته ی غیرموضعی 18
2-4-معرفی تئوری های ورق 21
2-5-تئوری کلاسیک ورق 22
2-6-تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول 23
2-7-تئوری مرتبه سوم برشی 23
2-8-ساختارهای نانو 24
2-9-نانولوله های کربنی را به پنج دسته می‌توان تقسیم کرد. 24
2-10-محیط الاستیک 26
2-11-پیشینه ی پژوهش 27
2-12- جمع بندی فصل دوم  …………………………………………………………………………………………………..31

3. فصل سوم:روابط وفرمول ها 32

3-1-مدلسازی نانو صفحه و ارائه راه حل عددی 32
3-2-تئوری الاستیسیته ی غیرموضعی 32
3-3-استخراج معادلات حرکت 35
3-4-حل تحلیلی 51
3-5-حل عددی 52
3-5-1- روش عددی GDQ 52
3-5-1-1 تعیین مختصات گره ها ……………………………………………………………………………………………………….55
3-5-1-2 تعیین ضرایب وزنی ………………………………………………………………………………….56
4…………………… فصل چهارم::شبیه سازی نتایج 59
4-1-نتایج عددی 59
4-2-صحت سنجی 61
4-3-کمانش نانو صفحه 63
4-3-1- تاثیر ابعاد صفحه بر نیروی کمانش 64
4-3-2- تاثیر پارامتر ابعادی وشرایط مرزی بر روی نیروی کمانش 67
4-4-تاثیر پارامتر ابعادی بر روی مودهای مختلف 68
4-4-1- تاثیر مدول وینکلر بر نیروی کمانش 70
4-4-2- بررسی اثر ضریب وینکلر بر روی مودهای مختلف 72
4-5-تاثیر ضریب وینکلر بر نیروی کمانش برای طول های مختلف 73

4-5-1- تاثیر ضریب برشی پسترناک بر روی نیروی کمانش 75
4-5-2- تاثیر ضریب برشی پسترناک بر مودهای مختلف نیروی کمانشی 75
5……………… فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 77
5-1-پیشنهاد پژوهش های آتی 78
6……………………………………… منابع 80

این مطلب را هم بخوانید :

فهرست شکل ها

شکل ‏1‑1- نمونه ای از یک میکروگریپر با کاربرد زیست سلولی 5
شکل ‏2‑1 مدل دو مقیاسی اتمی و محیط پیوسته 10
شکل ‏2‑2 مقیاس های مورد استفاده در روش های چند مقیاسی 11
شکل ‏2‑3 نانو لوله ی کربنی مش زده شده با المان های تیر تحت بارگذاری 14
شکل ‏2‑4 میدان جابجایی در تئوری مرتبه اول برشی 22
شکل ‏2‑5 ساختار نانو 24
شکل ‏2‑6 به ترتیب از بالا به پایین Armchair, Zigzag and Chiral 25
شکل ‏2‑7 محیط الاستیک پسترناک و وینکلر 27
شکل ‏3‑1 شبکه بندی با فواصل نامساوی 56
شکل ‏4‑1 نمودار خطای کمانشی بر حسب تعداد نقاط و همگرایی روش مربعات تفاضلی 61

فهرست علائم و اختصارات هشت
فهرست شکل‌ها نه
1 فصل اول: مقدمه 1
1-1 اهداف تحقیق 1
1-2 فرضیات تحقیق 2
1-3 پیشینه تحقیق 3
1-4 روش تحقیق 3
1-5 خلاصه فصول 4
2 فصل دوم: تئوری مسئله 5
2-1 تئوری انتقال حرارت جابجایی و هدایت و معادلات حاکم 5
2-2 معادله هدایت 9
2-3 روش المان محدود 13
2-3-1 المان‌های خطی یک بعدی 18
2-3-2 المان مرتبه دو 20
2-3-3 المان مثلثی دو بعدی 23
2-3-4 المان‌های مثلثی مرتبه دو 25
2-3-5 المان‌های چهار ضلعی 29
2-4 المان‌های ایزو پارامتریک 32
2-5 المان‌های سه بعدی 38
2-6 مشخصات المان 42
2-6-1 روش انتگرال تعادل گرما(ریتز): 43
2-6-2 روش تغییرات 44
2-6-3 روش باقیمانده های وزنی 45
2-7 فرمولاسیون معادلات هدایت حرارتی 49
2-8 مقدمه ای بر آمار 53
2-8-1 جامعه آماری 53
2-8-2 نمونه 54
2-8-3 متغیر 54
2-8-4 دامنه 55
2-9 آمار یك بعدی 55
2-9-1 توزیع احتمال و توابع توزیع 55
2-9-2 تابع فراوانی 55
2-9-3 متغیرهای تصادفی گسسته 56
2-9-4 متغیرهای تصادفی پیوسته 56
2-9-5 تابع توزیع نرمال 57
2-9-6 مقدار میانگین 59

2-9-7   گشتاورها 59
2-9-8 پراكندگی 61
2-9-9 میانگین انحراف‌ها 62
2-9-10   واریانس و انحراف معیار 62
2-9-11 ضریب تغییرات 63
2-9-12 تابع مولد گشتاور 64
2-9-13 مولد گشتاور 64
2-9-14 تابع مولد گشتاور برای توزیع نرمال 65
2-10 روش المان محدود آماری 67
2-10-1 روش‌های کلی 68
2-10-2 عدم قطعیت درجه اول 69
2-10-3 روش حل 70
3 فصل سوم: ارائه نتایج 73
3-1 پره 73
3-2 صفحه مستطیلی 84
فصل چهارم 95
مراجع 97
 

این مطلب را هم بخوانید :

فهرست علائم و اختصارات

فصل1:  مقدمه                                                                                         1
1-1         فرآیند هیدروفرمینگ                                                                      2
1-2         تاریخچه و دسته‌بندی روش هیدروفرمینگ                                            4
1-3         هیدروفرمینگ ورق                                                                         4
1-4         کشش عمیق هیدرومکانیکال                                                             5
1-5         هیدروفرمینگ فشار بالای ورق                                                           6
1-6         هیدروفرمینگ لوله                                                                         7
1-7         مزایای روش هیدروفرمینگ                                                               9
1-8         ابزار و تجهیزات سیستم هیدروفرمینگ                                                9
1-9         هیدروفرمینگ گرم                                                                        10
1-10      عیوب محصولات هیدروفرمینگ لوله                                                   11
1-11      پیشینه پژوهش                                                                            12
1-12      اهداف و ساختار پایان‌نامه                                                                16
فصل2:  الگوریتم ژنتیک                                                                            19
2-1         مقدمه                                                                                       20
2-2         بیان ریاضی یک مسئله بهینه سازی                                                   20
2-2-1  بردار طراحی                                                                                21
2-2-2  فضای طراحی                                                                               21
2-2-3  قیدهای طراحی                                                                             21
2-2-4  تابع هدف                                                                                    22
2-3         الگوریتم ژنتیک                                                                            22
2-3-1  عملگر انتخاب                                                                              24
2-3-2  عملگر پیوند (ادغام)                                                                       24
2-3-3  عملگر جهش                                                                               25
2-4         تعیین پارامترهای الگوریتم ژنتیک و نکات کاربردی                                 27
2-5         معیار همگرایی                                                                             27
فصل3:  شبیه‌سازی فرآیند هیدروفرمینگ گرم                                                 29
3-1         مقدمه                                                                                       30
3-2         شبیه‌سازی اجزا محدود سرد فرآیند هیدروفرمینگ لوله‌ی سه‌راهی              30
3-3         شبیه‌سازی گرم فرآیند هیدروفرمینگ لوله‌های سه‌راهی                           35
فصل4:  بهینه‌سازی                                                                                 39
4-1.      مقدمه                                                                                       40
4-2.      متغیرهای ورودی و خروجی فرآیند هیدروفرمینگ لوله‌ی سه‌راهی               40
4-3.      طراحی آزمایش                                                                            41
4-3-1.               تعاریف و اصطلاحات طراحی آزمایش                                                  42
4-3-2.               مراحل طراحی آزمایش                                                                   42
4-3-3.               طراحی آزمایش به روش تاگوچی                                                       46
4-4.      رگرسیون خطی                                                                            48

4-5.      بهینه‌سازی به روش الگوریتم ژنتیک                                                   49
فصل5:  نتایج و بحث                                                                                51
5-1         مقدمه                                                                                       52
5-2         اثر دما بر توزیع ضخامت آلومینیوم                                                     52
5-3         اثر دما بر ارتفاع برآمدگی                                                                54
5-4         بررسی تأثیر دما بر نیروهای شکل‌دهی                                                54
5-5         تولید لوله در قالب با شعاع گوشه‌ی تیزتر به کمک هیدروفرمینگ گرم          56
5-6         بررسی نتایج شبیه‌سازی انجام شده با استفاده از کمیت‌های بهینه               58

این مطلب را هم بخوانید :

5-6-1  حرکت بهینه‌ی سنبه‌ی متقابل                                                          60
5-6-2  مقایسه نتایج شبیه‌سازی و نتایج آزمایش‌ها                                           62
5-6-3  مقایسه محصول سرد(هوانگ) و گرم                                                   63
فصل6:  نتیجه‌گیری و پیشنهادها                                                                 65
6-1         نتیجه‌گیری                                                                                 66
6-2         پیشنهادها                                                                                  66
ضمیمه                                                                                                  72
مراجع                                                                                                   73

 
 
فهرست شکل‌ها
شکل ‏1‑1 مراحل یک فرآیند هیدروفرمینگ لوله   2