پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی شبیه سازی و بهینه سازی راکتورهای شکست حرارتی پتروشیمی آبادان

اختصاصی از اس فایل پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی شبیه سازی و بهینه سازی راکتورهای شکست حرارتی پتروشیمی آبادان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب  پی دی اف و 206 صفحه می باشد.

این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

خلاصه:

شکست حرارتی هیدروکربن ها برای تولید اولفین در کوره های بزرگ شکست گاز، شامل کویل های راکتور به طور موازی، انجام می شود. شبیه سازی و طراحی این کویل ها نیاز به مدل سینتیکی برای پیش بینی محصولات دارد. مدل مولکولی واکنش یکی از انواع مدل ها و مکانیسم هایی است که برای سینتیک واکنش شکست حرارتی به کار می رود. در اینجا از مدل مولکولی واکنش به همراه مدل واکنش کک برای شبیه سازی فرایند شکست حرارتی پروپان پروپان – پروپیلن با درصد کم پروپیلن استفاده شده است. در مدل واکنش کک اثر جنس سطح و رقیق کننده با آغازگر اتیلن و پروپیلن منظور شده است، که تاثیر آغازگر اتیلن بیشتر از پروپیلن تعیین شده و این برخلاف گزارشات ارائه شده توسط ساندارام و فرومنت است. با وارد کردن معادلات سینتیکی واکنش، در مدل ریاضی راکتور شکست حرارتی و حل همزمان مدل با مدل کک در شرایط عملیاتی راکتور و زمان های عملیاتی مختلف، دستگاه معادلات دیفرانسیل با روش رانگ – کاتا مرتبه 4 حل و نتایج شبیه سازی و توزیع محصولات در محدوده دمایی 600 تا 840 درجه سانتی گراد و فشار خروجی 1.2 تا 2 اتمسفر با تاثیرات دمای خروجی کویل و فلاکس حرارتی گزارش شده است. با توجه به تاثیر بالای فلاکس حرارتی در درصد تبدیل وزنی محصولات خروجی از راکتور، با متغیر گرفتن فلاکس حرارتی، مدل کنترل بهینه راکتور شکست حرارتی با روش اولر تجزیه شده و مدل برنامه ریزی غیرخطی (NLP) به روش گرادیان کاهش یافته حل شده است. که پروفایل توزیع فلاکس حرارتی در طول راکتور با هدف ماکزیمم تولید اتیلن گزارش شده است. در بخش دیگری تاثیر اضافه کردن تا 5 درصد پروپیلن در خوراک پروپان بررسی شده و نتایج آن به دست آمده است. در نهایت مدل راکتور شکست حرارتی با انتخاب تابع سود به عنوان تابع هدف برای دو خوراک پروپان و پروپان – پروپیلن به دست آمده و دبی خوراک های بهینه و جریان برگشتی بهینه تعیین می شود. مدل این مساله، یک مدل برنامه ریزی خطی (LP) است که با روش سیمپلکس (simplex) حل شده است. برنامه این مدل در محیط نرم افزار GAMS برنامه نویسی شده که این برنامه برای استفاده از خوراک های بیشتر نیز قابل تعمیم است.

مقدمه:

شکست حرارتی یک فرایند گرماگیر است که در کویل های بلندی که در کوره شکست قرار می گیرد، انجام می شود. کوره شکست شامل دو بخش جابجایی و تشعشع است. خوراک هیدروکربن و بخار رقیق کننده در دمای 600 تا 650 درجه سانتی گراد در بخش جابجایی کوره پیش گرم شده و وارد کویل در بخش تشعشع کوره می شود. در کویل حرارتی دمای گاز فرایند از 600 تا 650 درجه سانتی گراد به 840 درجه سانتی گراد می رسد. فشار خروجی از 1.2 تا 2 اتمسفر و زمان ماند کمتر از یک ثانیه می باشد. معمولاً کوره شامل چند کویل به طور موازی است که با توجه به ظرفیت فرایند تعداد کویل ها و کوره متفاوت است. کوره های شکست حرارتی برای ظرفیت های بالایی از محصولات طراحی می شود به طوری که افزایش ناچیزی در محصولات مطلوب سود فراوانی را نصیب تولید کننده می کند. به همین خاطر سعی در آن است که ماکزیمم تولید اتیلن و پروپیلن در شرایط عملیاتی مطلوب حاصل شود. برای بررسی و افزایش تولید و بهینه سازی فرایند شکست حرارتی، لازم است فاکتورهای محدود کننده و کاهش راندمان فرایند، شناسایی و راه های رفع موانع مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. یکی از پدیده های مهم در فرآیندهای شکست حرارتی هیدروکربن ها، تشکیل و نشست کک بر روی تجهیزات فرآیندی می باشد. این امر باعث کاهش زمان فعالیت واحد می شود. پدیده تشکیل کک در واکنش های شکست حرارتی در دمای بالا اتفاق می افتد و با توجه به نتایج آزمایشگاهی، طراحی این گونه واحدها براساس در نظر گرفتن حداکثر مقدار دوره عملیاتی واحد می باشد عمل کک زدایی باعث متوقف شدن تولید خواهد شد که این منجر به زیان برای تولید کننده می شود. به همین علت مطالعه کک و مکانیسم نشست و رشد آن بر روی جداره داخلی تجهیزات فرآیندی ضرورت پیدا می کند. در این تحقیق شبیه سازی راکتور شکست حرارتی پروپان و مخلوط پروپان – پروپیلن با مکانیسم واکنش مولکولی و با در نظر گرفتن تاثیر کک انجام شده است. از عوامل مهم و تاثیرگذار بر فرایند شکست حرارتی، می توان دبی خوراک و فلاکس حرارتی را نام برد. با توجه به تاثیر بالای فلاکس حرارتی بر عملکرد راکتور و توزیع محصولات، بخشی از این مجموعه به این موضوع اختصاص داده شده است.

یکی از مسائلی که در فرایند شکست حرارتی به آن برخورد می کنیم وجود محصولاتی است که در بعضی مواقع (از جمله متوقف شدن بعضی تجهیزات فرایندی) سوزانده می شود. یکی از این نوع محصولات، محصول پروپان – پروپیلن خروجی از برج جداساز است که می تواند به عنوان خوراک برای راکتور شکست حرارتی استفاده شود. برای تحلیل این مساله لازم است تاثیر اضافه کردن پروپیلن در خوراک پروپان بررسی شده و نتایج خروجی این نوع خوراک به همراه نتایج خروجی با خوراک پروپان به دست آید. در نهایت باید مدل برنامه ریزی خطی کوره شکست با انتخاب تابع سود به عنوان تابع هدف، حل شود. برای رسیدن به این اهداف مراحل زیر طی شده است.

مروری بر تحقیقات انجام شده.

تعیین مدل واکنش مولکولی برای شکست حرارتی پروپان و پروپان – پروپیلن.

تعیین مدل سینتیکی و ضخامت تشکیل کک برای خوراک پروپان و پروپان – پروپیلن.

حل دستگاه معادلات دیفرانسیل با روش رانگ – کاتا مرتبه چهار.

بررسی تاثیر اضافه کردن پروپیلن در خوراک پروپان، نسبت بخار رقیق کننده، دبی خوراک و دمای خروجی کویل بر توزیع محصولات.

تعیین ضخامت کک در طول راکتور در زمان های مختلف عملیات واحد.

تعیین فلاکس حرارتی بهینه برای راکتور شکست حرارتی پروپان با شبیه سازی و حل مساله کنترل بهینه به روش اولر و گرادیان کاهش یافته.

تعیین دبی خوراک های بهینه برای کوره شکست حرارتی پروپان و پروپان – پروپیلن با حل مدل برنامه ریزی به روش سیمپلکس (Simplex).

مجموعه حاضر، شامل 7 فصل و 3 پیوست به همراه یک بخش بحث و پیشنهادات است. که سه فصل آخر اختصاص به شبیه سازی، بهینه سازی، کنترل بهینه و نتایج دارد.

بررسی تأثیر بهینه سازی توپولوژی براساس قابلیت اعتماد در سازه های پیوسته

اختصاصی از اس فایل بررسی تأثیر بهینه سازی توپولوژی براساس قابلیت اعتماد در سازه های پیوسته دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شخصات نویسندگان مقاله بررسی تأثیر بهینهسازی توپولوژی براساس قابلیت اعتماد در سازههای پیوسته

میثم جوهری - دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد
بهروز احمدی ندوشن - دانشیار، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد

چکیده مقاله:

بهینهسازی توپولوژی براساس قابلیتاعتماد، ادغام تحلیل قابلیتاعتماد در مسائل بهینهسازی توپولوژی میباشد. به دلیل عدم قطعیتهای ذاتی از قبیل بارگذاری خارجی، خواص مصالح و کیفیت ساخت، نمونههای اولیه و محصولات تولید شده ممکن است عملکردهای مورد نیاز ضروری را ارضا نکنند. روشهای بهینهسازی توپولوژی قطعی نمیتوانند این عدم قطعیتها را به حساب بیاورند. اما در بهینهسازی توپولوژی براساس قابلیت اعتماد، بهمنظورکمکردن امکان تنزل عملکرد در فرآیند تولید، هرکدام از این پارامترهای عدم قطعیت، به عنوان متغیر تصادفی انتخاب و قیود قابلیتاعتماد در یک فرمولبندی بهینهسازی اعمال میشود. در این مقاله، بهینهسازی توپولوژی براساس قابلیتاعتماد، در سازههای پیوسته اعمال میشود و تأثیر تحلیل قابلیتاعتماد در بهینهسازی توپولوژی سازههای پیوسته مورد بررسی قرار میگیرد و مشخص میشود که بهینهسازی توپولوژی براساس قابلیتاعتماد، سازههای قابل اطمینانتری در مقایسه با بهینهسازی توپولوژی قطعی، با در نظرگرفتن وزن یکسان، ارائه میدهد

کلیدواژه‌ها:

بهینه سازی، بهینه سازی توپولوژی، تحلیل قابلیتاعتماد، سازه های پیوسته، تحلیل حساسیت

تحقیق در مورد بهینه سازی و معرفی انواع مختلف روشهای آن

اختصاصی از اس فایل تحقیق در مورد بهینه سازی و معرفی انواع مختلف روشهای آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه32

فهرست مطالب

چکیده

1-1-3-   روش‌های ابتکاری و فرا ابتکاری (جستجوی تصادفی)

2-   مسائل بهینه‌سازی ترکیبی (Optimization Problems

2- تجزیه

2-1- تکرار

2-2- روش تولید ستون  (Column Generation)

• جستجوی سازنده (Constructive Search)
• جستجوی بهبود یافته (Improving Search)

4-1- روش جستجوی همسایه ( NS= Neighbourhood Search)

اشکالات الگوریتم فوق بدین شرح است:

3 - معرفی

          در سال‌های اخیر یکی از مهمترین

            بهینه‌سازی یک فعالیت مهم و تعیین‌کننده در طراحی ساختاری است. طراحان زمانی قادر خواهند بود طرح‌های بهتری تولید کنند که بتوانند با روش‌های بهینه‌سازی در صرف زمان و هزینه طراحی صرفه‌جویی نمایند. بسیاری از مسائل بهینه‌سازی در مهندسی، طبیعتاً پیچیده‌تر و مشکل‌تر از آن هستند که با روش‌های مرسوم بهینه‌سازی نظیر روش برنامه‌ریزی ریاضی و نظایر آن قابل حل باشند. بهینه‌سازی ترکیبی     (Combinational Optimization)، جستجو برای یافتن نقطه بهینه توابع با متغیرهای گسسته         (Discrete Variables) می‌باشد. امروزه بسیاری از مسائل بهینه‌سازی ترکیبی که اغلب از جمله مسائل با درجه غیر چندجمله‌ای (NP-Hard) هستند، به صورت تقریبی با کامپیوترهای موجود قابل حل می‌باشند. از جمله راه‌حل‌های موجود در برخورد با این گونه مسائل، استفاده از الگوریتم‌های تقریبی یا ابتکاری است. این الگوریتم‌ها تضمینی نمی‌دهند که جواب به دست آمده بهینه باشد و تنها با صرف زمان بسیار می‌توان جواب نسبتاً دقیقی به دست آورد و در حقیقت بسته به زمان صرف شده، دقت جواب تغییر می‌کند.

• مقدمه

          هدف از بهینه‌سازی یافتن بهترین جواب قابل قبول، با توجه به محدودیت‌ها و نیازهای مسأله است. برای یک مسأله، ممکن است جواب‌های مختلفی موجود باشد که برای مقایسه آنها و انتخاب جواب بهینه، تابعی به نام تابع هدف تعریف می‌شود. انتخاب این تابع به طبیعت مسأله وابسته است. به عنوان مثال، زمان سفر یا هزینه از جمله اهداف رایج بهینه‌سازی شبکه‌های حمل و نقل می‌باشد. به هر حال، انتخاب تابع هدف مناسب یکی از مهمترین گام‌های بهینه‌سازی است. گاهی در بهینه‌سازی چند هدف  به طور همزمان مد نظر قرار می‌گیرد؛ این گونه مسائل بهینه‌سازی را که دربرگیرنده چند تابع هدف هستند، مسائل چند هدفی می‌نامند. ساده‌ترین راه در برخورد با این گونه مسائل، تشکیل یک تابع هدف جدید به صورت ترکیب خطی توابع هدف اصلی است که در این ترکیب میزان اثرگذاری هر تابع با وزن اختصاص یافته به آن مشخص می‌شود. هر مسأله بهینه‌سازی دارای تعدادی متغیر مستقل است که آنها را متغیرهای طراحی می‌نامند که با بردار n  بعدی x  نشان داده می‌شوند.

هدف از بهینه‌سازی تعیین متغیرهای طراحی است، به گونه‌ای که تابع هدف کمینه یا بیشینه شود.

مسائل مختلف بهینه‌سازی  به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:

          الف) مسائل بهینه‌سازی بی‌محدودیت: در این مسائل هدف، بیشینه یا کمینه کردن تابع هدف بدون هر گونه محدودیتی بر روی متغیرهای طراحی می‌باشد.

          ب) مسائل بهینه‌سازی با محدودیت: بهینه‌سازی در اغلب مسائل کاربردی، با توجه به محدودیت‌هایی صورت می‌گیرد؛ محدودیت‌هایی که در زمینه رفتار و عملکرد یک سیستم می‌باشد و محدودیت‌های رفتاری و محدودیت‌هایی که در فیزیک و هندسه مسأله وجود دارد، محدودیت‌های هندسی یا جانبی نامیده می‌شوند.

دانلود مقاله بهینه سازی مصرف انرژی در برق مترو

اختصاصی از اس فایل دانلود مقاله بهینه سازی مصرف انرژی در برق مترو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اصول کنترل اتوماتیک قطار
(Automatic Train Control Principles)

1-1- سیستم علامت دهی (Signalling)
مهمترین رکن و هدف سیستم راه آهن شهری هدایت قطار و کنترل آن به طور ایمن و صحیح است.سیستمی که این وظیفه را بر عهده دارد به سیستم علامت دهی موسوم است.
سیستم علامت دهی کلاً در خدمت سیستم کنترل خودکار و قطار برای مسیرهای رفت و برگشت در جهت هر مسیر می باشد بنحوی که تمامی احتیاطهای لازم از نظر مسائل ایمنی به طور کامل در بر گرفته شود و انتقال مسافرین با سهولت و آسایش همراه باشد.سیستم خودکار قطار بایستی به طریقی عمل نماید تا حداکثر سرعت مورد نظر را مثلاً 160 کیلومتر در ساعت بتواند به طور مطلوب ممکن ساخته و رعایت فواصل ایمنی لازم بین قطارهای موجود در خط را در حالات مختلف تأمین نماید.جهت طرح ریزی کلی سیستم علامت دهی رعایت اصول ذیل الزامی است.
1- تأمین موارد ایمنی حرکت به میزان صد در صد با بهره گیری از پدیده اتوماسیون بمنظور تضعیف احتمال بروز خطای انسانی
2- در نظر گرفتن نقاط ضعف و بهینه کردن سیستم و چگونگی بهره برداری از خط
3- میزان انعطاف پذیری و انطباق در هنگام بروز اغتشاش
4- امکان گسترش و امتداد خط
البته ورود عواملی نظیر سرعت بالای حرکت،حجم نسبتاً چشم گیر جابجایی مسافر در طول مسیر و نیز امکان استفاده از دو نوع قطار در سرویس روزانه (قطار عادی و اکسپرس)،سیستم علامت دهی و هدایت را بیش از پیش بسوی اتوماسیون متمایل می نماید.در هر حال سیستمهای کنونی دنیا در جهت هر چه کمتر نمودن دخالتهای انسانی در برنامه های عادی بوده و این وظایف عمدتاً به عهده کامپیوتر گذاشته می شوند.در بعضی از این سیستمها حتی در هنگام بروز اغتشاش نیز کامپیوتر راه حلهای مناسب را انتخاب و بکار می گیرد و دخالت اپراتور مرکز به عنوان مثال محدود به تصمیم گیریهای بسیار خاص و غیر قابل پیش بینی می گردد.لذا با عنایت به مطالب فوق وظایف سیستم علامت دهی و هدایت را می توان به سه بخش زیر تقسیم بندی نمود :
1- عملکرد خودکار قطار (Automatic Train Operation , ATO)
2- نظارت خودکار قطار (Automatic Train Supervision , ATS)
3- حفاظت خودکار قطار (Automatic Train Protecion , ATP)

در زیر نظری اجمالی به این سه گروه انداخته و در ادامه به تفصیل، آن را مورد بررسی قرار خواهیم داد :
عملکرد خودکار قطار (ATO) :
وظایف تجهیزات عملکرد خودکار قطار اجمالاً عبارتند از :
- دریافت و ارزشیابی تلگرامهای ارسالی از تجهیزات کنار خط
- پذیرش اطلاعات مربوط به سیستم حفاظت خودکار
- شروع عملکرد خودکار از هر ایستگاه به ایستگاه بعدی
- کنترل نیروی رانش و ترمز و همچنین ترمز در نقطه هدف
- تشخیص نقطه شروع هر بلوک و یا کابل القایی
- ارسال اطلاعات عملکرد خودکار به تجهیزات نمایش علائم داخل کابین
نظارت خودکار قطار (ATS) :
وظایف تجهیزات نظارت خودکار قطار عبارتند از :
- ارسال اطلاعات قطار به مرکز کنترل ترافیک
- تقلیل وظایف مرکز کنترل ترافیک بواسطه بهره گیری از تجهیزات محلی
- ضبط اطلاعات مربوط به عملیات
حفاظت خودکار قطار (ATP) :
وظایف عمده سیستم حفاظت خودکار قطار عبارتند از :
- نظارت و نمایش سرعت مجاز و نیز تغییرات سرعت
- اعمال ترمز اضطراری در صورت ازدیاد سرعت
- صدور اجازه آغاز عملیات حرکت
- رعایت فاصله زمانی ایمنی بین دو قطار
سیستم کنترل خودکار قطار (ATC) به طور کلی شامل وسایل و دستگاههایی است که بخشی از آنها در داخل کابین هدایت قطار قرار گرفته و بخشی دیگر در مرکز کنترل،ایستگاهها و نیز در محلهائی مشخص در طول مسیر واقع می باشند که با خط مرتبط هستند.

1-2- حفاظت خودکار قطار (ATP)
اصل اساسی در سیستمهای هدایت قطار اطمینان از ایمنی حرکت و مسافرین می باشد.این اصل در هدایت خودکار یا دستی نظارت شده رعایت می شود.به عبارت دیگر کلیه سیستمهای هدایت حمل و نقل شهری مجهز به زیر سیستم ATP می باشند.این زیر سیستم در شرایط نرمال حرکتی عمل نمی نماید یعنی عملیات هدایت بصورت خودکار یا توسط راننده انجام شده و ضرورتی برای صدور فرمانهای ATP وجود ندارد.وظایف این زیر سیستم برقراری حفاظت در مقابل برخورد قطارهای متوالی،برخورد قطار د ر انشعابات و حفاظت قطار در برابر افزایش سرعت است.فرمانهای ATP روی ترمز اضطراری عمل کرده و قطار را کاملاً متوقف می نماید.این زیر سیستم به انضمام کلیه تجهیزات آن می باید ایمن از خطا ( fail – safe) باشد.

1-2-1- ایمنی در برابر برخورد قطارهای متوالی
در سیستمهای بلوک ثابت از تقسیم خط به بلوکهای معین استفاده می شود.در سیستمهای بلوک متحرک محل قطار جلوئی به قطار عقبی ارسال میشود. روشهای مختلفی برای برقراری ایمنی وجود دارد.
1- روش قدیم تر و معمول تر آنست که وقتی قطاری در یک بلوک واقع شود به بلوکهای قبل فرمان توقف داده می شود و قطارهای بعدی طوری متوقف می شوند که فاصله حفاظتی با بلوک اشغال شده حفظ گردد. فاصله حفاظتی با در نظر گرفتن خطاهای مجاز سیستم کنترل محاسبه میگردد.در صورتی که قطاری وارد این منطقه شود به وسیله AT P متوقف خواهد شد.فاصله حفاظتی در واقع تکمیل کننده سیستم هدایت بوده و ایمنی حرکت را بطور کامل حفظ می نماید.در این روش فرمانها به صورت فرکانسهای معین در محدوده فرکانسهای صوتی از طریق ریل و به صورت القا به قطار منتقل می شود.
2- روش دیگر ارسال محل قطار جلوئی یا بلوک اشغال شده بوسیله تلگرام به قطار بعدی است.در این حالت پردازشگر داخل قطار با کمک گرفتن از مشخصات شیب خط،طول و سایر اطلاعات لازم محاسبات مربوط به فاصله ترمزی را انجام داده و در صورتی که قطار به فاصله حفاظتی وارد شود ،ATP با ترمز اضطراری ،قطار را متوقف خواهد نمود.
فاصله حفاظتی فاصله بین نقطه توقف قطار تا بلوک اشغال شده ( یا محل قطار) می باشد.با این روش فرمانها از طریق ریل و با فرکانس حامل صوتی و یا از طریق کابل مجزا و با فرکانس حامل حوالی 30 تا 70 کیلو هرتز به قطار ارسال می شود.

1-2-2- ایمنی حرکت در انشعابات
انتخاب مسیر در انشعابات به عهده سیستم اینترلاکینگ می باشد.وقتی مسیری برقرار شد علائم مناسب برای اجازه یا ممنوعیت عبور توسط سیستم اینترلاکینگ مشخص می شود.این علائم مانند آنچه در قسمت الف ذکر شد از طریق بلوکها و بصورت فرکانسهای خاص و یا از طریق تلگرامهایی به قطار مخابره می شود.در این حالت نیز مشابه حالت قبل ورود قطار به منطقه حفاظت شده عملکرد ترمز اضطراری را به دنبال خواهد داشت.

1-2-3- ایمنی در برابر افزایش سرعت
سرعت مجاز حرکت قطار در هر منطقه و محل معین بوده و توسط تجهیزات کنار خط به قطار داده می شود.با کمک گرفتن از تجهیزاتی که برای اند ازه گیری سرعت در قطار وجود دارد سرعت حقیقی مشخص شده و با سرعت مجاز مقایسه می گردد.در صورتی که این سرعت به مقدار معینی از سرعت مجاز افزایش یابد سیستم حفاظتی قطار را با ترمز اضطراری متوقف خواهد ساخت.اندازه گیری سرعت عموماً با استفاده از تعداد دور چرخ انجام می گیرد.
در ارسال سرعت محاز به قطار از روشهای زیر استفاده می گردد.
1- ارسال یک سرعت مجاز برای هر بلوک توسط تجهیزات کناره راه
2- ارسال سر عت مجاز در هر نقطه بوسیله کابل کهم در طو ل خط نصب شده است.(بیشتر در بلوک متحرک استفاده می شود)
3- محاسبه سرعت لحظه ای در پردازشگر داخل قطار بر مبنای تلگرافهای دریافت شده.

حفاظت خودکار قطار (ATP) بوسیله تجهیزاتی که به منظور حفاظت محدوده یک یا چند ایستگاه نصب می شود انجام می گیرد.وضعیتهای خطرناک که بوسیله مدارات راه ، تجهیزات اینترلاکینگ و برنامه حرکت تعیین می گردد به تجهیزات ATP فرمان می دهد .تجهیزات حفاظت خودکار دارای دو بخش میباشد : بخش اول، تجهیزات نصب شده در خط که از اطلاعات مدارات راه و تجهیزات اینترلاکینگ استفاده نموده و به کمک پردازشگر مربوطه اطلاعات مورد نیاز قطار (یا فرمانهای لازم به قطار)را تعیین و از طریق فرستنده های مربوطه به قطار ارسال می نماید.بخش دوم ،تجهیزات داخل قطار می باشد که شامل گیرنده های اطلاعات،آشکار کننده و پردازشگر اطلاعات خواهد بود.

1-3 عملکرد خودکار قطار (ATO)
استفاده از ATO به منظور کاهش کارهای تکراری راننده،حذف نقش کلیدی وی در هدایت و تطابق بیشتر حرکت قطار با موارد طراحی شده می باشد.عدم استفاده از ATO نه ایمنی حرکت را دچار مخاطره خواهد نمود و نه در مقدار هدوی ( headway) تأثیر می گذارد.ولی به عنوان یک اصل پذیرفته شده و به منظور تطابق بیشتر تئوری با عمل در اکثر متروها از ATO استفاده می گردد.عملکرد خودکار قطار می تواند شامل موارد زیر باشد :
1- باز و بسته کردن دربهای قطار
2- عزیمت از ایستگاه
3- هدایت در طول خط مطابق سرعتهای ارسال شده
4- توقف دقیق در ایستگاه بعدی
5- ترمز به منظور حفظ فاصله حفاظتی از قطار جلوئی
6- مانور قطار در انشعابات خط و ترمینالها
7- کنترل هدایت در حالت اغتشاش به منظور رسیدن به نظم عادی
8- کنترل هدایت به منظور صرفه جوئی در انرژی مصرفی
9- انتخاب دربهای سرویس در قطار

با توجه به ضرورت حضور راننده در قطار به منظور انجام وظیفه در مواقع اضطراری و به علاوه اجتناب از انتقال تصویر سکوها به مرکز کنترل،بستن دربها و عزیمت از ایستگاه در اختیار راننده قرار خواهد گرفت که پس از دریافت فرمان عزیمت از مرکز کنترل انجام گیرد.به علاوه انتخاب دربهای سرویس با توجه به شکل خط و ایستگاهها کار مداومی نبوده و ضرورتی به خودکار کردن آن نیست.
عملکرد خودکار قطار نیاز به تجهیزات مناسب در خط و قطار دارد.تجهیزات لازم جهت عملکرد خودکار (ATO) در اساس مشابه تجهیزات مربوط به حفاظت خودکار (ATP) می باشند و فرمانهای مورد نیاز به صورت فرکانسهای مختلف یا تلگرامهای F S K به قطار ارسال می شود.منتها این تجهیزات خطا ناپذیر نیستند.فرمانهای مورد نیاز می تواند از طریق ریلهای حرکتی،کابلهای مجزای نصب شده در طول خط با حلقه های کوتاه نصب شده در نقاط مورد نظر ارسال گردد.ریلهای حرکتی از ایمنی بیشتری برخوردار هستند در حالیکه کابلهای نصب شده در طول خط قابلیت انتقال اطلاعات بیشتری را دارند.حلقه های کوتاه به طور معمول از هزینه کمتری برخوردار بوده و معمولاً به عنوان مکمل سیستم انتقال مورد استفاده قرار می گیرند.
تجهیزات خط ATO با توجه به اطلاعات دریافت شده از سیستم ATP و برنامه حرکت (توقف در ایستگاه ،عزیمت از ایستگاه ،صرفه جویی در مصرف انرژی ،حذف تأخیرات و باز شدن دربهای قطار)از طریق منطق مخصوص خود اطلاعات و یا فرمانهای مناسب را تهیه و به قطار ارسال می نماید.تجهیزات داخل قطار این اطلاعات را دریافت نموده و پس از آشکار سازی با توجه به اطلاعات دریافت شده از ATP فرمانهای لازم را به ترمز سرویس ،موتور ،درب و کابین راننده ارسال می نماید.
شکلهای 1-1 و 1-2 بلوک دیاگرام تجهیزات کنار خط و قطار را نشان می دهند.

1-4 طرق مختلف هدایت قطار
روش معمول هدایت قطار در خط بصورت خودکار ( ATO) است و دلایل آن توضیح داده شد و لی این روش هدایت به تنهایی برای حالات مختلف بهره برداری کافی نیست.در اغلب متروها یک روش هدایت دستی با نظارت علائم وجود دارد.بطور کلی هدایت قطار به سه صورت 1- تمام اتوماتیک (ATO) 2- نیمه اتوماتیک یا هدایت از کابین به کمک علائم کنترلی ( cab signalling)
4- کاملاً دستی انجام می گیرد.
قسمت اول قبلاً بحث شده است و لذا به دو قسمت بعدی می پردازیم :

1-4-1- هدایت در حالت نیمه اتوماتیک
چنانچه در تجهیزات هدایت خودکار قطار نقص فنی روی دهد لیکن تجهیزات کنار خط وظائف خود را همچنان دنبال نمایند،در این حالت راننده از وضعیت آگاه شده و از این لحظه به بعد کار هدایت توسط وی صورت می گیرد،لیکن فرمانها از طریق صفحه جلوی وی به او داده می شود.این فرامین که از سوی تجهیزات کنار خط صادر می گردند شامل شتاب گیری ،میزان سرعت مجاز،ترمز کردن و ایستادن می باشند.باز و بستن دربها نیز توسط راننده انجام می گیرد.همان طوریکه در هدایت تمام اتوماتیک اشاره شد؛هدایت به صورت نیمه اتوماتیک در شرایطی انجام میگیرد که تجهیزات ATO در هر دو اطاقک کابین از کار افتاده باشند.در وضعیت هدایت نیمه اتوماتیک راننده نمی تواند بیش از سرعت مجاز حرکت نماید.هنگامی که سرعت قطار به میزان اجازه داده شده برسد،وی توسط علائمی که می تواند تولید صدا نماید و هم به صورت قابل رویت باشد آگاه می گردد.چنانچه تحت شرایطی راننده نتواند افزایش سرعت را پایان دهد،در مدتی کوتاه،سیستم حفاظت خودکار قطار (ATP) عمل نموده و ترمز اضطراری به طور خودکار انجام گرفته و قطار کاملاً متوقف خواهد شد.
1-4-2- هدایت در حالت کاملاً دستی
هنگامی که تجهیزات مستقر در کابین راننده و نیز تجهیزات کنار خط از کار افتاده باشند به نحویکه هیچگونه فرمانی از سیستم خودکار و یا نیمه خودکار به راننده نرسد،در چنین شرایطی کلیه وظایف حرکت و هدایت توسط راننده صورت گرفته و وی با استفاده از ارتباط کلامی با مرکز کنترل و یا ایستگاه و صرفاً توسط دید حرکت را ممکن خواهد ساخت.اگر چنانچه راننده سرعت را بیش از حد مجاز افزایش دهد زنگ اخطار به صدا در آمده و یا پس از مدتی کوتاه ترمز اضطراری تحت فرمان سیستم ATP به طور خودکار فعال شده قطار را به توقف کامل وا خواهد داشت.البته باید خاطر نشان نمود که مدارات راه موقعیت قطار را به مرکز کنترل اطلاع داده و اپراتور مرکز می تواند از طریق ارتباط کلامی و رادیویی دستورات لازم را به راننده صادر نماید.از طرف دیگر مرکز کنترل توسط کامپیوتری خود،بلوک از کار افتاده را مشخص نموده و از ورود سایر قطارها جلوگیری کرده و یا فرمان تقلیل سرعت برای آن بلوک را صادر می نماید.
در هر حال حرکت و هدایت قطار در شرایط کاملاً دستی کلاً مستقل از وسایل و تجهیزات سیستم ATC بوده و عمل هدایت صرفاً با استفاده از دید مستقیم و به کمک راننده انجام خواهد شد.

1-5- شرایط کلی حرکت
سیستم خودکار قطار به گونه ای عمل می نماید تا تغییر حرکت و هدایت از تمام اتوماتیک به نیمه اتوماتیک و یا بالعکس در حال حرکت و یا سکون امکان پذیر باشد.لیکن تغییرات وضعیت به و یا از حالت کاملاً دستی در حین حرکت غیر ممکن بوده و یا باعث اعمال ترمز اضطراری می گردد.بنابراین چنانچه شرایط قطار ایجاب نماید که ادامه حرکت در شرایط کاملاً دستی انجام شود و یا بالعکس از حالت کاملاً دستی خارج شده و در یکی از وضعیتهای تمام اتوماتیک و یا نیمه اتوماتیک قرار گیرد،این تغییر حالت فقط در شرایط توقف کامل قطار ممکن می باشد.بدیهی است که چنانچه راننده بخواهد اشتباهاً در حین حرکت دست به چنین اقدامی بزند، سیستم حفاظت خودکار (ATP) فرمان برقراری ترمز اضطراری را صادر خواهد نمود.
سیستم کنترل خودکار قطار (ATC) با یستی به طریقی طراحی گردد تا بتواند قطار های عادی را در سکوی کلیه ایستگاهها در محل مشخص با خطائی قابل قبول نگاه داشته و نیز در صورت وجود قطار اکسپرس آنرا فقط در ایستگاههای مورد نظر متوقف نماید.برنامه ریزی مربوط به بهره برداری (نرم افزار مربوطه )بایستی به گونه ای تدوین شود تا قطار اکسپرس در صورت وجود،بتواند از کلیه قطارهای عادی که در مسیر قرار دارند،هر یک را در خط انشعابی ایستگاه،در اثناء وارد و خارج شدن مسافران و توقف قطار عادی پشت سر نهاده بدون اینکه اختلالی در برنامه حرکت و سرویس دهی روزانه قطارها بروز کرده و یا باعث تغییر احتمالی سرعتهای پیش بینی شده گردد .این قسمت در بخش شبیه سازی های انجام شده مفصلاً و عملاً بحث شده است.

فصل دوم

سیستمهای تبادل اطلاعات خط و قطار
سیستمهای تبادل اطلاعات خط و قطار کلاً جهت اعمال کنترل اتوماتیک قطار ( ATC) بکار گرفته می شوند.در این سیستمها اطلاعاتی نظیر ماکزیمم سرعت مجاز،شیب خط،وضعیت سیگنالها فاصله تا سیگنال بعدی و سرعت تا سیگنال بعدی می تواند از خط به قطار فرستاده شود.
از طرف دیگر،در قطاری که از سیستم ATC استفاده می کند معمولاً یک سیستم ارزیابی نیز وجود دارد.این مدار یا بصورت رله ای عمل می کند.یعنی با استفاده از ترتیب منطقهای مختلف دستورالعملهای مختلفی را اجرا می کند.و یا اینکه با استفاده از یک سیستم میکروپروسسور به محاسبه و تحلیل فرامین لازم می پردازد.در اغلب سیستمهای A TC یک ژنراتور پالس که به محور چرخ قطار مرتبط است پالسهایی متناسب با تعداد دور چرخ تولید می کند.این پالسها به واحد ارزیابی و پردازش رفته و با استفاده از آن سرعت لحظه ای و در بعضی سیستمها موقعیت دقیق قطار مشخص می شود.
در صورت موجود بودن سیستم ارتباط دو طرفه بین قطار و تجهیزات کنار خط،این اطلاعات بعلاوه سایر خصوصیات بدست آمده از مشخصات و چگونگی ترمز کردن از قبیل فاصله ترمزی می تواند به تجهیزات خط ارسال گردد.

2-1- انواع سیستمهای ارتباط خط و قطار
چون مسئله انتقال اطلاعات بین خط و قطار مستقیماً با علامت دهی ( Signalling) مرتبط است.لذا از سلسله مراتب موجود در سیستم علامت دهی پیروی می کند.
سیستمهای علامت دهی را از نقطه نظر تبادل اطلاعات به طور کلی دو دسته می توان تقسیم نمود :
2-1-1- سیستم بلوک ثابت ( Fixed Block)
در این سیستم اطلاعات معمولاً در جهت خط به قطار قابل انتقال می باشد.هر مسیر به بخشهایی بنام بلوک تقسیم شده است و هر بلوک از طریق یک فرستنده اطلاعات مورد نیاز را به قطار ارسال می دارد.ارسال اطلاعات به دو شکل ممکن است :
2-1-1-1- ارسال اطلاعات بصورت پیوسته
در این سیستم اطلاعات مورد نیاز قطار از طریقق ریل یا کابلهای القایی موجود بین ریلها به قطار فرستاده می شود.در این سیستم چنانکه در بلوک بعدی اغتشاشی رخ دهد ،سیستم قادر به اصلاح اطلاعات ارسالی خواهد بود.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  26  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله بهینه سازی کنداسورهای لوله ـ پرّه دار با استفاده از یک سیسم

اختصاصی از اس فایل دانلودمقاله بهینه سازی کنداسورهای لوله ـ پرّه دار با استفاده از یک سیسم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بهینه سازی کنداسورهای لوله ـ پرّه دار با استفاده از یک سیستم هوشمند

خلاصه :
مسیر عبور مبّرد ( تعداد pass ) تأثیر قابل توجهی بر روی ظرفیت مبدل می گذارد . یک مهندس طراح به طور معمول یک مسیر عبور برای مبرد مشخص می کند و با استفاده از یک مدل شبیه سازی شده و یا یک تست آزمایشگاهی از درستی تصمیم خود یقین حاصل می کند . فر آیند بهینه سازی مسیر حرکت جریان با استفاده از تکنیک های جستجوی هوشمند می تواند بهبود پیدا کند . این مقاله تجربیاتی را همراه با یک برنامه بهینه سازی هوشمند متفاوت و جدید ارائه می کند . ISHED یک سیستم هوشمند برای طراحی مبدل های حرارتی است ، این سیستم به کار گرفته شده است تا با طراحی مسیر عبور جریان مبرد در کنداسورهای لوله ـ پرّه دار ظرفیت آنها رابه حداکثر برساند .
این برنامه ( ISHED ) در یک حالت نیمه داروینی ( Darwinian ) عمل می کند و سعی می کند تا مسیر هایی را برای عبور جریان پیدا کند که ظرفیت کنداسور را برای شرایط خاص کار کرد و پیش فرض های طراحی کنداسور به حداکثر برساند . در اینجا نمونه هایی از مسیر های بهینه سازی وجود دارد که برای 6 مبرد گوناگون طراحی شده است .
ISHED نشان داد که می تواند ساختاری از مسیر عبور جریان را ، با ظرفیت هایی برابر و حتّی بیشتر از ظرفیت های بدست آمده با روش های محاسباتی و طراحی دستی به وجود آورد ، به ویژه در مواردی که هوا با توزیع غیر یکنواخت وارد می شود .
مقدمه :
اِواپراتورها ( بخار کننده ها ) و کنداسورها ی لوله ـ پرّه دار از انواع عمدة مبدل های مبرد ـ هوا هستند . عملکرد آنها تحت تأثیر تعداد زیادی از پارامتر های طراحی است ، برخی از این پارامترها محدود می شوند به سفارش ها و یا قابلیت ها و توانایی های تولید و ساختِ صنعتیِ که در دسترس می باشد . هنگامی که ابعاد خارجی مبدل ، قطر لوله ، فاصله گذاری بین لوله ها و پرّه ها و محدودة سطح انتقال حرارت معین شد ، مهندس طراح بایستی ترتیبی برای قرار گیری لوله هایی که مرتبط با تعیین جریان مبرد در داخل لوله های مارپیچی هستند مشخص کند . در واقع هدف مهندس طراح مشخص کردن مسیری است ، که مبرّد در آن مسیر ، ظرفیتِ دِبی لوله های مارپیچی را به حداکثر مقدار خود برساند . تعداد این مسیرها ، که برای عبور جریان مبرد ، می توان یکی از آنها را برگزید مشخص هستند . برای مثال یک مبدل حرارتی سه ردیفه با دوازده لوله در هر ردیف تقریباً دارای 2 x 1045 حالت ممکن به عنوان ساختارِ مسیر عبور جریان است . اکنون می توان گفت فرآیند طراحی مسیر عبور جریان در وحلة اوّل توسط تجربه مهندس طراح و پس از آن به کمک برنامه هایی که عملکرد مبدل را شبیه سازی می کنند هدایت می شود . (انتخاب) طراحی یک مسیر جریان بهینه برای مبرد وقتی سخت تر می شود که توزیع جریان هوا بر روی سطح لوله های مارپیچ داخل مبدل به طور غیر یکنواخت باشد . در چنین حالتی ، ممکن است مهندس طراح به اشتباه بیاُفتد و تغییرات سرعتِ جریان هوا را یکنواخت فرض کند ، که در چنین شرایطی این فرض ، کاهش ظرفیت را برای مبدل به دنبال خواهد داشت ( Chwalow Skietal : 1989 ) . در میان مقالاتی که در حال بررسی در رابطه ، باعث بهینه سازی مسیر جریان مبرد هستند ، یک ارزیابی تحلیلی دربارة تعداد بهینه لوله های موازی در یک اِواپراتور ( تبخیر کننده ) نشان داد که حداکثر ظرفیت مبدل هنگامی میسّر می شود که افت دمای اشباع مبرّد برابر با 33% اختلاف دمای میانگین بین مبرد و دیوارة لوله باشد ( Granryd and Palm 2003 ) . بررسی شبیه سازی 6 چیدمان برای مسیر جریان ، ما را به این نتیجه رساند که ، با یک طراحی مناسب و درست برای مسیر جریان مبرد ، ممکن است ، سطح انتقال حرارت در قیاس با ساختار هایی رایج به اندازه 5% کاهش یابد ( Liangetall . 2001 ) .
بررسی دیگر با توجه به عملکرد های متناوب R22 ، نشان داد که در کندانسورها ، مبرّدهای گوناگون ، برای به حداکثر رساندن ظرفیت مبدل ( کندانسور ) نیاز به ساختار های گوناگون در مسیر جریان دارند .
( Cassonetal . 2002 ) . نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ، مبردهای فشار بالا ، هنگامی که با جریان جزئی بالا استفاده می شوند ، مؤثرتر از R22 هستند و علت آن افت کم دمای اشباعشان است و به علت این امر نیز ، افت فشاری است که مبرد دچار آن می شود . این نتیجه گیری ، مفهوم فاکتور جریمه را ( Penalty Factor ) بیشتر روشن می کند ( Cavalliniatal . 2000 ) ، که در محاسبه اُفت دمای اشباع مبرد در طی یک چگالش با جابجایی اجباری به کار گرفته می شود . یک وجه مشترک بین تمامی مطالعات و بررسی های ذکر شده بالا ، این است که تمامی آنها مبدل های حرارتی لوله ـ پرّه دار ، با چیدمان های اوّلیه متفاوت برای مسیر جریان را مورد توجه قرار داده اند . اکنون یک نگرش امکان پذیر است ، با پیشرفت هایی که در ساخت ماشین های هوشمند به وجود آمده ، طرح های مدار حرکت ، که بر اساس ، اقتضای شرایط ایجاد می شوند ، می توانند برای بکارگیری مبدلهای خاص با توزیع هوای ورودی یکنواخت و غیر یکنواخت تولید شوند . این توانایی ها به اثبات رسیده است ، چگونه !؟به وسیله یک سیستم بهینه سازی جدید و متفاوت به نام ISHED ( Domanskietal . 2004a ) . پی گیری کار مشخص کرد ، که به کارگیری ISHED برای بهینه سازی مدار حرکتِ ( مسیر ) مبرد در اِواپراتورهایی که با ایزو بوتان ( R600a) ، R134a ، پروپان ( R290 ) ، R22 ، R140a ، R32 کار می کنند میسّر است . ( Domanskietal . 2004b ) . در این مقاله به کار گیری ISHED را برای کندانسورهایی که با همین 6 مبرد کار می کنند ، شرح و سبط می دهیم .

2- بهینه سازی مدار حرکت مبرد با ISHED :
شکل 1 یک دیاگرام از سیستم ISHED را نشان می دهد . این سیستم مرکب است از یک شبیه ساز مبدل حرارتی ، که ظرفیت های مبدل را متناسب با ساختارهای گوناگون مسیر جریان (مدارحرکت ) فراهم می سازد و یک دستگاه برنامه ساز که در آماده کردن ساختارهای جدید شرکت می کند .
ISHED از یک نظریه تحولیِ همراه با جابجایی استفاده می کند ، که در آن ISHED در یک برنامة تولید ساختار مدار جریان عمل می کند ، هر قسمت از این فرآیند تولید ، به وسیله شبیه ساز تغییر می کند ، که ظرفیتی را به عنوان یک مقدار مناسب عددی برای مبدل فراهم می سازد . طرح های مدار حرکت ( جریان ) و مقادیر مناسب ظرفیت شان برای تصمیم گیری دربارة تولید طرح های بعدی مدار جریان ، به برنامه کنترل ( Control Modnle ) بر می گردند . از این پس فرآیند بهینه سازی به یک حلقه تکرار برده می شود و به تعداد تولیدات مشخص شده تکرار می شود . از دیگر طرح های ISHED ، استفاده از دو برنامه ساز ، به عنوان نسل جدیدی از تولید کننده های مسیر جریان مبرد است . این دو برنامه ساز عبارتند از :
– Based Evolutionary Computational / Module Knowledge Symbolic Learning Module.
برنامه ساز یا همان کنترل کنندة برنامه تصمیم می گیرد که چه برنامه ای را برای (تولید) ایجاد مدارِ بعدی مورد استفاده قرار گیرد . در ابتدای برنامه بهینه سازی ،
– Based Evolutionary Computational / Module Knowledge Symbolic Learning Module.
تا زمانی که ، ظرفیت های حاصل از تولیدات مدار حرکت ، بهینه باشد مورد استفاده قرار می گیرد ، سپس در صورت بهینه نبودن ظرفیت ها با برنامه قبلی فرآیند با برنامه Learning ـ Symbolic عوض می شود و این برنامه نیز تا زمانی که باعث بهبود ظرفیت حاصل از تولیدات مدار حرکت می شود ، اجراء می شود و این تعویض شدن دو برنامه با یکدیگر به طور متناوب ، با توجه به ظرفیت ماکزیمم ادامه پیدا می کند . این عمل ( تعویض شدن دو برنامه با یکدیگر ) توسط بخش کنترل کنندة برنامه ها انجام می شود .

ساختار تابعیِ ISHED ـ Figure 1
مدل شبیه سازی شده مورد استفاده در این سری مطالعات ، COND ، متشکل است از برنامه شبیه سازی COND ـ EVAP ( NIST . 2003 ) . COND در یک طرح لوله به لوله تهیه و سازماندهی شده است که به کاربر اجازه می دهد تا یک ساختار دلخواه برای مسیر جریان مبرد و یک توزیع یک بعدی دلخواه برای هوای ورودی مشخص کند . هنگامی که مبرد در داخل یک لوله از بخار فوق گرم به جریان دو فازی تغییر می کند و یا از یک جریان دو فازی به مایع مادون سرد تغییر می کند ، برنامه محل عبور و انتقال را تعیین می کند ، و اُفت فشار و انتقال حرارت وابسته به همان قسمت را درخواست می کند . به عنوان هدف اصلی این تحقیق ، ما توانایی کلی COND ( سرعت و واگرایی ) را بهبود بخشیدیم ، و اُفت فشار مربوطه را در لوله های راست بالا بردیم ، (Muller – SteinhagenandHeck 1986 ) و خم ها ( مثل زانویی ها ) را به طول های راست تبدیل کردیم .
( Idelchik 1986 ) .
خواص مبردهای مورد بررسی :
جدول 1 مبرّدهای مورد استفاده در این تحقیق را ارائه می دهد . این مبرّد ها به خاطر این برگزیده شده اند که گسترة وسیعی از خواص فیزیکی راکه بر روی مبدل حرارتی و عملکرد سیستم هوشمندِ ما تأثیر می گذارند ، در خود جای می دهند .
اطلاعات مربوط به مبردها ـ جدول 1
GWP
looyearshorizon ایمنی حرارتی گرمای ویژه
مولی بخار
( j/mol ) جرم مولی
( g/mol ) فشار بخار
اشباع
( kpa )2 مبرّد

( 1 ) خواص تمامی سیالات بر اساس Refprop ( Lemmonetall . 2002 ) .
( 2 ) مربوط به دمای شبنم 45C .
( 3 ) در فشار ثابت .
( 4 ) ( Ash Rae2001 ) .
( 5 ) پتانسیل گرمایی جهانی .
( 6 ) ( Calm and Hourahan . 2001. Ipcc2001 ) .
تفاوتها در خواص ترمودینامیکی مبرّدهای تحت مطالعه و بررسی را می توان به طور کاملاً واضح و آشکار در دیاگرام دما ـ آنتروپی مشاهده کرد ، این دیاگرام در شکل 2 ارائه شده است ، که آنتروپی در آن ، با توجه به مقیاسِ مطابق شکل ، یک مقایسه کیفی را میسر می سازد . قسمت های گنبدی شکلِ دو فازیِ نشان داده شده در منحنی های دیاگرام شکل 2 به طور قابل توجهی متفاوت هستند ، که این امر عمدتاً ناشی از تفاوت دمای بحرانی و گرماهای ویژه مولی می باشد ، در نتیجه بر اساس یک سری از اصول تئوری ترمودینامیکی ، سیال های انتخاب شده به هنگام تحویل و تغییر فاز در یک سیکل تراکمی بخار دارای ضریب عملکرد های بسیار متفاوتی هستند . با ملاحضه و بررسی عملکرد کندانسور متوجه می شویم که ، محل نقطة بحرانی و گرمای ویژه مولی بر روی درجه حرارت فوق گرم بخار در ورودی کندانسور تأثیر می گذارد ، همچنین بر روی دمای بحرانی ، فشار کندانسور ، چگالی بخار و تغییر دمای اشباع متناسب با فشار نیز تأثیر می گذارد . در میان خواص متغیر ، ضریب انتقال حرارت هدایتی مایع و چگالی آن برای عملکرد مبدل از اهمیت ویژه ای بر خوردارند . شکل 3 این خواص را برای مبردهای بررسی شده نسبت به خواص مشابه در R22 نمایش می دهد . ( در جایی که Tsat و P دما و فشار نقطة شبنم را مشخص می کند .)

Figuer2
دیاگرام دما ـ آنتروپی برای مبردهای بررسی شده ( آنتروپی مطابق با عرض ( پهنای ) ناحیة گنبدی شکل مربوط به ناحیة دو فازی می باشد .

Figure3
خواص تر مو فیزیکی مبرد های انتخاب شده نسبت به خواص R22 در دمای C 45
هدف از فرآیند طراحی مبدل حرارتی استخراج کردن ( پیدا کردن ) خواصی از مبدل است ، که به کمک آنها ، در طراحی ، ظرفیت مبدل را به حداکثر برسانیم . این امر مهم وابستگی شدید دارد ، به تعیین مدار حرکت مبرّد با جریان جرمی بهینه که برای ضریب انتقال حرارت مبرد در افت فشار قابل قبول و مناسب ، مفید خواهد بود . دیگر مسئله قابل توجه و ملاحظه ایجاد ساختاری برای مدار حرکت مبرد است ، تا بتواند نقش یک مبدل ، با یک جریان ترکیبی هم جهت ـ مختلف الجهت را بین مبرد و هوا ایفا کند . با توجه به تعداد خواص مبرد که بر روی عملکرد کندانسور تأثیر می گذارند ة پیدا کردن طرح مدار حرکت ( جریان ) بهینه ، یک امر مهم و بسیار دشوار است ، حتی برای یک مهندس طراح با تجربه .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   17 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید