| نام مرکز
|
:
|
کتابخانه مرکزی دانشگاه کردستان
|
| نوع مدرک
|
:
|
پایان نامه فارسی
|
| زبان مدرک
|
:
|
فارسی
|
| شماره رکورد
|
:
|
249718
|
| شماره مدرک
|
:
|
۵۵۷۱پ
|
| شماره راهنما
|
:
|
Reg. NO ۵۶۳۹
|
| سرشناسه
|
:
|
، پدیدآور رحیمی ، دنیا
|
| عنوان
|
:
|
شبیهسازی و بهینهسازی شاسی نگهدارنده جمعکننده خورشیدی سهموی و بررسی عملکرد آن در مقابل وزش باد [پایان نامه]
|
| نویسنده
|
:
|
/ دنیا رحیمی
|
| استاد راهنما
|
:
|
جلال خدائی، هادی صمیمی اخیجهانی
|
| محل تحصیل
|
:
|
: دانشگاه کردستان - دانشکده کشاورزی
|
| سال تحصیل
|
:
|
، ۱۴۰۱ = ۲۰۲۲
|
| صفحه شمار
|
:
|
ه.۶۶ص: مصور(بخشی رنگی)، جدول، نمودار
|
| مقطع تحصیلی
|
:
|
کارشناسی ارشد
|
| رشته تحصیلی
|
:
|
مهندسی مکانیک بیوسیستم
|
| دانشگاه
|
:
|
کردستان
|
| گروه تحصیلی
|
:
|
مهندسی بیوسیستم
|
| گرایش تحصیلی
|
:
|
طراحی و ساخت
|
| دانشکده
|
:
|
دانشگاه کردستان، دانشکده کشاورزی
|
| نمره دانشجو
|
:
|
عالی
|
| يادداشت
|
:
|
چکیده فارسی - انگلیسی
|
| چکيده
|
:
|
امروزه انواع مختلفی از منابع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد، که در بین آنها انرژی خورشیدی بیشترین استفاده را دارد. جمعکننده خورشیدی سهموی یکی از اجزای مهم سامانه¬های جاذب انرژی خورشیدی مانند آب شیرین¬کن¬های خورشیدی است. استحکام سازه جمعکننده یکی از عوامل مهم در طراحی و عملکرد جمعکنندههای خورشیدی است. در این پژوهش یک جمعکننده خورشیدی سهموی با سطح منعکسکننده سهموی 80/1 مترمربع که قبلاً در گروه مهندسی بیوسیستم دانشگاه کردستان در ایران طراحی و ساخته شده بود برای محاسبه تأثیر وزش باد بر انحراف کانون جاذب مورد ارزیابی قرار گرفت. زاويه پیچش در انتهای میله متصل به منعکس کننده سهموی بهعنوان محل ارزیابی در نظر گرفته شد. در یک آزمایش فاکتوریل 3×3 با طرح کاملاً تصادفی در سه تكرار، اثر سرعت وزش باد (15 ، 22 و 30 کیلومتر بر ساعت) و موقعيت قرارگيري كلكتور (45 درجه شرقی (راست)، وسط و 45 درجه غربی (چپ)) بر زاویه پيچش در انتهای شفت نگهدارنده منعکسکننده بررسی شد. نتایج آزمایش تجربی نشان داد که برای هر سه موقعیت قرارگیری با افزایش سرعت وزش باد مقادیر زاویه پیچش در انتهای شفت افزایش مییابند. همچنین بیشینه این مقادیر در هر سرعت وزش باد به ترتیب برای حالت راست، چپ و وسط است. بیشترین مقدار زاویه پیچش برای سرعت وزش باد 30 کیلومتر در ساعت و موقعیت قرارگیری جمعکننده در حالت راست بهدست آمد، که مقدار آن براي آزمایشهای تجربی و نتایج تحلیل Ansys به ترتیب 3-10× 49/46 درجه و 3-10× 80/44 درجه بهدست آمد و بیشترین مقدار انحراف انتهایی لوله جاذب 29/6 میلیمتر برای موقعیت قرارگیری چپ بهدست آمد. نتایج مربوط به توزیع تنش، کرنش، جابجایی و زاویه پیچش در انتهای میله نگهدارنده منعکس کننده سهموی نیز بیان شده است. ابتدا مدلسازی دستگاه متناسب با اندازه واقعی در نرمافزار Solidworks صورت گرفت و سپس تحلیل استاتيكي سامانه در نرمافزار Ansys انجام شد. نتایج نشان داد که برازش بسیار قوی با ضریب تبیین بیش از 99/0% بین زاویه پیچش اندازهگیری شده از آزمایشهای تجربی و تحلیل نرمافزار Ansys با میانگین خطای مطلق 55/3% وجود دارد. همچنین میزان افت بازده حرارتی با در نظر گرفتن انحراف از کانون در مدت زمان¬های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش مدت زمان انحراف از کانون باعث افزایش گرمای از دست رفته از سامانه میشود. در نهایت بهینه سازی سامانه برای سرعت وزش باد 124 کیلومتر درساعت (بیشترین سرعت وزش باد گزارش شده در استان کردستان طی 50 سال گذشته) و با محدودیت حداکثر جابجایی لوله جاذب (15 میلیمتر) صورت گرفت. نتایج نشان داد که بعد از بهینه¬سازی حداکثر تغییر شکل صفحه سهموی در حدود 07/41%، بیشترین تنش در حدود 54/27%، زاویه پیچش در انتهای شفت محور گردنده صفحه سهموی در حدود 91/43% و وزن کل سازه جمعکننده در حدود 07/1% کاهش یافته است.
|
|
|
:
|
Nowadays, there are many forms of renewable energy resources, among which the solar energy is the most commonly used. The parabolic solar collector is one of the important components of solar energy absorbing systems such as solar still. The strength of the collector structure is one of the important factors in the design and performance of solar collectors. In this research, a parabolic solar collector with a parabolic reflecting surface of 1.80 m2, which was previously designed and constructed in the Biosystems Engineering Department at University of Kurdistan in Iran, was evaluated to calculate the effect of the wind on the deflection of the absorber. The twist angle at the end of the shaft connected to the parabolic reflector was considered as an evaluation point. The effect of the wind speed and the position of the collector on the twist angle at the end of the reflecting shaft was investigated using a completely randomized design and a 3×3 factorial experiment in 3 replications. The results of the experimental test showed that for all three positions, increase in wind speed causes an increase in the values of the twist angle at the end of the shaft. Also, the maximum of these values in each wind speed is for the right, left, and middle positions, respectively. The maximum twist angle was obtained for the wind speed of 30 km/h and the position of the collector in the upright position, with its value for experimental tests and Ansys analysis being 46.49 x 10-3 degrees and 44.80 x 10-3 degrees, respectively. And the maximum deformation of the end part of the absorbent tube was 6.29 mm for the left placement position. The results related to the distribution of stress, strain, deformation and twisting angle at the end of the parabolic reflecting support shaft are also stated. First, the device was modeled according to the actual size in Solidworks software, and the structural analysis of the device was done in Ansys software. The correlation coefficients between the twist angle measured from experimental tests and Ansys software was R2 = 0.99 (MAPE = 3.55%). Also, the amount of thermal efficiency drop was investigated considering the deviation from the center at different times. The results showed that increasing the duration of deviation from the focus increases the heat loss of the system. Finally, the system was optimized for a wind speed of 124 k/h (the highest wind speed reported in Kurdistan province in the past 50 years) and with the limit of the maximum deformation of the absorbent tube (15 mm). The results showed that after optimization, the maximum deformation of the parabolic plate is about 41.07% and the maximum stress is about 27.54%, the twist angle at the end of the rotating shaft of the parabolic plate is about 43.91% and the total weight of the collecting structure has decreased by approximately 1.07%.
|
| توصیفگر
|
:
|
ارزیابی عملکرد Performance evaluation
|
|
|
:
|
بازده حرارتی Thermal efficiency
|
|
|
:
|
بهینهسازی ساختاری Structural optimization
|
|
|
:
|
متمرکز کننده سهموی Parabolic concentrator
|
|
|
:
|
نیروی باد Wind force
|
| شناسه افزوده
|
:
|
، استاد راهنما خدائی ، جلال
|
|
|
:
|
، استاد راهنما صمیمی اخیجهانی ، هادی
|
| شناسه افزوده
|
:
|
دانشگاه کردستان. دانشکده کشاورزی
|