دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131123The effects of the single filament and the fiber tow test methods on mechanical properties of carbon fibersتاثیر روشهای آزمون تک لیف و دسته الیاف بر خواص مکانیکی الیاف کربن11019010.22044/jsfm.2013.190FAرضا اسلامی فارسانیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی0000-0002-7838-6199سید محمدرضا خلیلیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیعلیرضا زنگی آبادیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیکوشا عباس بناییمرکز تحقیق و توسعه الیاف پیشرفتهJournal Article20130606The strength of the reinforcing fibers is the main factor affecting the strength of the composites, therefore, accurate method for measuring the strength is needed. There are two methods for determining the strength of the reinforcing fibers (e.g. carbon fiber). They are the methods of single filament and the fiber tow test (fibers impregnated with resin). The main goal of this research is to find the correct procedure of testing carbon fibers with two different methods of single filament and fiber tow test, so comparing the mechanical properties of two types of PAN based carbon fibers given by those methods. The fibers used in this research were two types of carbon fibers and their mechanical properties like tensile strength, tensile modulus, breaking strain and fracture energy were studied in both test methods. The results show that although the single filament test method is quite difficult but compared with the fiber tow test method gives higher values for tensile strength and fracture energy whereas lower value for tensile modulus and breaking strain.استحکام الیاف تقویت کننده، موثرترین عامل بر استحکام کامپوزیتها محسوب میشود، لذا روش دقیقی برای ارزیابی استحکام آن مورد نیاز است. دو روش برای تعیین استحکام و دیگر خواص کششی الیاف تقویت کننده (نظیر الیاف کربن) وجود دارد. این دو روش شامل آزمون تک لیف و آزمون دسته الیاف آغشته شده با رزین میباشند. هدف از این تحقیق، مقایسه دو روش مذکور جهت تعیین خواص مکانیکی الیاف کربن بر پایه الیاف پلی اکریلونیتریل (PAN)، است. الیاف کربن به کار رفته در این تحقیق شامل دو نوع الیاف کربن است که خواص مکانیکی آنها شامل استحکام کششی، مدول کششی، کرنش شکست و انرژی شکست با استفاده از دو روش آزمون تک لیف و آزمون دسته الیاف ارزیابی شدند. نتایج نشان میدهند که آزمون تک لیف اگرچه روشی دشوار است، اما در مقایسه با آزمون دسته الیاف، استحکام کششی و انرژی شکست بزرگتر، و مدول کششی و کرنش شکست کوچکتری برای الیاف کربن ارائه میدهد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131123Adaptive sliding mode control for a mobile robotکنترل مود لغزشی تطبیقی ربات متحرک112119110.22044/jsfm.2013.191FAمحمد مهدی فاتحدانشگاه صنعتی شاهرودعلی اصغر عربدانشگاه صنعتی شاهرودJournal Article20130314Sliding mode control for wheeled mobile robots can be used due to their nonlinear dynamics and uncertainty. However, sliding mode control has the chattering problem and difficulties in finding the bounds of uncertainty which degrade the control performance. To improve the performance, this paper presents adaptive sliding mode control. The novelty includes a novel state-space model and using the voltage control strategy. The controller considers the motor dynamics whereas the previous approaches did not consider it by using torque control strategy. In the proposed design, the bounds of uncertainty are determined adaptively. As a result, the chattering problem is reduced. The proposed approach is based on the Lyapunov theory, thereby guarantees the stability of control system. In addition, the particle swarm optimization for finding the optimal design parameters is used. The proposed control approach is robust against the external disturbances and unmodeled dynamics. Simulation results show the superiority of the adaptive sliding mode control over the conventional sliding mode control.با توجه به دینامیک غیرخطی رباتهای متحرک چرخدار و حضور عدم قطعیت از کنترل مود لغزشی استفاده می شود. با این وجود، کنترل مود لغزشی با مشکل انتخاب حدود عدم قطعیت و وجود لرزش سیگنال کنترل مواجه است که عملکرد سیستم کنترل را تضعیف می نمایند. برای بهبود عملکرد، این مقاله کنترل نوین مود لغزشی تطبیقی را ارائه می نماید. نوآوری مقاله در ارائه مدل جدیدی از ربات در فضای حالت و بکارگیری رویکرد کنترل ولتاژ است. موتورها نیز در سیستم رباتیک منظور شده اند. در طرح های قبلی که مبتنی بر رویکرد کنترل گشتاور هستند دینامیک موتورها لحاظ نشده اند. در طرح پیشنهادی، حدود عدم قطعیت به صورت تطبیقی تعیین می گردد و لرزش سیگنال کنترل بهبود می یابد. روش پیشنهادی مبتنی بر تئوری پایداری لیاپانوف بوده و پایداری سیستم کنترل را تضمین می نماید. بعلاوه، از الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات، به منظور یافتن پارامترهای بهینه سیستم کنترل استفاده می شود. کنترل کننده نسبت به اغتشاش خارجی و دینامیک های مدل نشده نیز مقاوم است. نتایج شبیه سازی برتری روش پیشنهادی را نسبت به روش کنترل مود لغزشی مرسوم نشان می دهد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131121Compensation of Temperature Variation in a Volume-Meter Device Using
Particle Swarm Optimization Algorithmجبران سازی تغییرات دما در دستگاه سنجش حجم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات233219210.22044/jsfm.2013.192FAسید علی سلیمانی ایوریعضو هیئت علمیسید هادی قادریعضو هیئت علمیJournal Article20121216In order to measure the volume of solid bodies, acoustic volume-meter device can be used. The reference and measuring containers of the mechanical part are separated by a speaker diaphragm. The object to be measured is placed inside the measuring container and a sinusoidal variation in the volume of the two containers is introduced by movement of the speaker diaphragm. As a result the pressure inside the containers is changed and this is measured using two microphones. Low measurement time and cost, simplicity and acceptable accuracy are the remarkable characteristics of the developed device. However, the device measurements are sensitive to the variation of temperature. This temperature sensitivity is found to be originated from the mechanical part of the device. To deal with the negative effects of temperature variations several approaches including incorporation of measurement microphones and specific components associated with them, calibration against a reference volume just before each measurement and temperature compensation, may be adopted. Among these, temperature compensation is a cost effective method that this paper is concerned with. Thus, a temperature sensor is included in the mechanical part and is connected to the interface board and the data from microphones and this sensor is recorded simultaneously. Based on the collected data and the particle swarm optimization algorithm, a function is derived that compensates the effect of temperature. The results indicate that the using the presented method, the inaccuracies due to the temperature variations can be significantly reduced and a conduct more accurate measurementبرای اندازهگیری حجم میتوان از دستگاه حجمسنج آکوستیک که از سه بخش کامپیوتر، کنترلکننده و محفظه مکانیکی تشکیل شده استفاده کرد. محفظه مکانیکی خود شامل دو محفظه مرجع و اندازهگیری است که با پرده یک بلندگو از هم جدا شدهاند. جسم مورد نظر درون محفظه اندازهگیری قرارگرفته، توسط بلندگو تغییر حجمی درون آن و محفظه مرجع ایجاد میگردد و با دو میکروفون تغییرات فشار حاصله اندازهگیری میشود. پس از جمع آوری اطلاعات، با استفاده از قوانین ترمودینامیک حجم جسم محاسبه میگردد. سرعت بالا در اندازهگیری، هزینه کم، سادگی و دقت قابل قبول، بارزترین ویژگیهای دستگاه ساخته شده است. دستگاه وابستگی شدید به تغییرات دمای محیط دارد که بررسیها و آزمونهای مختلف این حساسیت به دما را مربوط به محفظه مکانیکی نشان میدهد. کنترل دمای محیط، استفاده از میکروفونهای اندازهگیری به همراه قطعات خاص، استفاده از حجم مرجع در هر بار اندازهگیری و جبرانسازی دما راههای مقابله با تغییرات دما هستند. در این میان، جبرانسازی دما روشی کم هزینه است که این مقاله به آن میپردازد. برای این منظور، حسگر دما روی محفظه مکانیکی نصب شده، سپس با تغییرات کند دمای محیط، اطلاعات لازم از میکروفونها و حسگر دما دریافت و ثبت شده است. پس از جمع آوری دادهها با استفاده از روش بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO)، تابعی استخراج و توسط آن جبرانسازی دما انجام شده است. نتایج نشان می-دهد با این روش میتوان با تغییرات دما به خوبی مقابله کرد و اندازهگیری دقیقتری ارائه نمود.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131122The effect of impact loadingon crack propagation in forgedsteel EA4Tبررسی اثر بارگذاری ضربه ای در فرآیند رشد ترک در فولاد فورجEA4T333919310.22044/jsfm.2013.193FAامیر ملک زادهدانشجو/دانشگاه فردوسی مشهدخلیل فرهنگ دوستدانشیار دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده مهندسی مکانیکسعید حدیدی موداستادیار، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشگاه مهندسی مکانیکJournal Article20130209This paper presents the results of the experimental and analytical investigation carried out using a steel forged material, EA4T, subjected to impact loading conditions within the strain rate domain101-103(1/s). The standard three point bend test specimens manufactured according to ASTM 399 standard were subjected to impact loadlevels correspondingto preset defined impact energy levels by applying the Izod impact testing equipment. The specimens were also modeled and the loading condition was simulated using the finite element commercial software, ABAQUS v6.11.Both the experimental findings and the finite element analysis results indicated that the crack initiation conditions were satisfied when the impact energy applied to the specimen reached a specifiedlevel.It was found that for a lower level of applied impact energy, the impact loading resulted in improving the fatigue characteristic of the material.In contrast, application of the higher impact energy caused the crack to propagate further. The other finding of the study was that increasing the plastic zone size decreased the crack propagation rate (da/dE).با توجه به کاربرد گستردهی مواد فلزی تحت شرایط بارگذاری ضربهای در صنایع مختلف، در تحقیق حاضر فرایند رشد ترک در نمونهی استاندارد خمش سه نقطه و در محدوده ی نرخ کرنش〖10〗^1-〖10〗^3 (1/s) ، برای فولاد فورج پرکاربرد در ساخت محور چرخ واگن، بررسی شده است. مقادیر تجربی بدست آمده در نتیجهی اعمال انرژی ضربه معین با استفاده از آزمایش ضربه سقوط وزنه با مقادیر تحلیلی محاسبه شده به روش اجزای محدود برای نمونه مورد آزمایش مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که حد معینی از انرژی ضربه ای برای ایجاد ناحیه پلاستیک نوک ترک وجود دارد که میتواند موجب جوانه زنی ترک گردد. چنانچه انرژی ضربه کمتر از حد تعیین شده باشد، بار ضربهای موجب افزایش مقاومت در برابر رشد ترک و در نتیجه بهبود خواص ماده میشود. با اعمال انرژی ضربه بیش از حد تعیین شده، ترک در نمونه رشد خواهد کرد و نرخ رشد ترک با افزایش اندازه ی ناحیه ی پلاستیک نوک ترک کاهش مییابد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131122Application of differential transform method to determine natural frequencies of variable width Euler- Bernoulli beam with various support conditionsکاربرد روش تبدیل دیفرانسیلی در تعیین فرکانس های طبیعی تیر اولر- برنولی با پهنای متغیر و شرایط تکیه گاهی مختلف415019410.22044/jsfm.2013.194FAروح الله درزی نفت چالیمدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهرسبحان مسیبی درچهمدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آبادJournal Article20121028In this paper, differential transform method (DTM) has been used to determine natural frequencies of free vibration of variable width Euler- Bernoulli isotropic beam. The width of beam varies exponentially with arbitrary non-uniformity parameter. After extracting and nondimensionalization, the governing partial differential equation discretized to two ordinary differential equations in terms of both spatial coordinate and time based on the separation of variables method. Then, for different non-uniformity parameters and boundary conditions, natural frequencies of system have been obtained by using analytical methods and DTM. Boundary conditions are considered as: simple- simple (SS), clamped- clamped (CC), clamped- Simple (CS), free- free (FF), clamped- free (CF) and simple- free (SF). Comparison of natural frequencies obtained from DTM with analytical solution shows that DTM has a good accuracy in determination of natural frequencies, especially in the lower modes. Since that this method is based on Taylor’s series expansion, more accurate natural frequencies and also natural frequencies of higher modes can be obtain by increasing series size. Results show that for a constant series size, difference between the natural frequencies obtained from DTM with the exact solution increase totally by increasing of mode number.در این مقاله روش تبدیل دیفرانسیلی برای تعیین فرکانسهای طبیعی ارتعاشات آزاد تیر ایزوتروپ اولر- برنولی با پهنای متغیر بهکار گرفته شده است. سطح مقطع تیر بصورت تابع نمایی با ضرایب رشد دلخواه تغییر میکند. معادله دیفرانسیل مشتق جزیی حاکم، پس از استخراج و بیبعدسازی، بر مبنای روش تفکیک متغیرها به دو معادله دیفرانسیل معمولی برحسب زمان و مکان، تفکیک شده است. سپس با حل معادله تابع مکان به کمک روشهای تحلیلی و تبدیل دیفرانسیلی، فرکانسهای طبیعی سیستم برای ضرایب رشد و شرایط مرزی مختلف بدست آمده است. شرایط مرزی بصورت ساده- ساده(SS)، دوسرگیردار(CC)، گیردار- ساده(CS)، آزاد- آزاد(FF)، گیردار- آزاد(CF) و ساده- آزاد(SF)، در نظر گرفته شده است. مقایسه فرکانسهای طبیعی بدست آمده از روش تبدیل دیفرانسیلی با حل تحلیلی، بیانگر دقت نسبتاً خوب روش مذکور در تعیین فرکانسهای طبیعی سیستم ارتعاشی، مخصوصاً در مدهای پایین، میباشد. از آنجائیکه این روش بر مبنای بسط سری تیلور پاسخ است، برای بدست آوردن فرکانسهای طبیعی دقیقتر و همچنین فرکانس مدهای بالاتر، تعداد جملات بیشتری از سری مورد نیاز میباشد. نتایج نشان میدهد که درحالت کلی به ازای تعداد جملات ثابت، اختلاف فرکانسهای طبیعی بدست آمده از روش تبدیل دیفرانسیلی با مقدار حل دقیق، با افزایش شماره مد، افزایش مییابد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131122Two-Phase Numerical Simulation of Flow and Heat Transfer of Nanofluids in a Microchannel Heat Sink Using Homogeneous Mixture Modelشبیه سازی عددی دوفازی جریان و انتقال حرارت نانوسیالها در میکرو چاه حرارتی با استفاده از مدل مخلوط همگن516319510.22044/jsfm.2013.195FAدورنا جمشید اصلیدانشکده مکانیک - دانشگاه صنعتی امیرکبیرعباس عباسیدانشگاه صنعتی امیرکبیرJournal Article20130417In this paper, flow and laminar convective heat transfer of nanofluids in two dimensional parallel plate microchannel have been studied without and with considering the conjugate heat transfer numerically. Two types of nanoparticles are considered in this study, the Aluminium oxide and Titanium oxide with the diameters of 47nm and 27 nm, respectively. The simulation is conducted for Reynolds numbers of Re≤16, 1% to 4% volume concentration range , and different conductivity of heat sink to conductivity of base fluid. Moreover, the two phase homogenous mixture model has been used to study the fluid. Continuity, momentum, energy and volume fraction of nanoparticles equations are solved using a finite volume method. The presence of nanoparticles causes changes in the velocity profile and nondimensionalized temperature distribution. It is observed that the heat transfer rate enhances with an increase in Reynolds number, conductivity of heat sink and the use of the nanofluid Alumina/ water in comparison with Titanium oxide/water. Homogeneous two-phase mixture model results are in good agreement with the numerical results of other researchers.در مقاله حاضر، جریان و انتقال حرارت جابجایی آرام نانوسیالها در یک میکروکانال دو بعدی با صفحات موازی بدون و با در نظر گرفتن انتقال حرارت هم بسته به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دو نوع نانوذرات آلومینوم اکسید و تیتانیم اکسید به ترتیب با قطرهای 47 و 27 نانومتر برای بررسی انتخاب شده اند. حل عددی در محدودهی اعداد رینولدز کمتر و مساوی 16، غلظت 1 تا 4 درصد و برای مقادیر مختلف نسبت هدایت گرمایی چاه حرارتی به هدایت گرمایی سیال پایه انجام شده است. همچنین، مدل مخلوط دوفازی به صورت همگن برای حل جریان استفاده شده است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی و کسر حجمی برای فاز ذرات با استفاده از روش حجم محدود حل شده است. حضور نانوذرات باعث تغییراتی در پروفیل سرعت و توزیع دمای بی بعد شده می شود. نتایج نشان داد که انتقال حرارت نسبت به آب خالص، با افزایش عدد رینولدز، غلظت نانوذرات، هدایت گرمایی چاه حرارتی و استفاده از نانوسیال آلومینا/آب در مقایسه با تیتانیم اکسید/آب، افزایش می یابد. نتایج مدل مخلوط دو فازی همگن، تطابق خوبی با نتایج عددی دیگر محققان دارد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131123Numerical solution of a uniform magnetic field effect on the free convection heat transfer from a vertical plateحل عددی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر انتقال حرارت جابجایی آزاد از روی صفحه ای عمودی657519610.22044/jsfm.2013.196FAسیروس آقانجفیدانشیار دانشکده مکانیک-دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیعظیم سعیدیفارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیJournal Article20130305In this paper, we are considering the effect of uniform magnetic field on the velocity and temperature profile in the boundary layer and at the end the free convection heat transfer rate from vertical plates are studied. Writing energy and momentum equations with considering magnetic field effects. By help of appropriate similarity parameter and use of stream function and with Rewriting energy and momentum equations in term of stream function, all partial differential equations converted to the ordinary differential equations. At the end with the help of fourth order Range-kutta method, all equations were solved. It is revealed that with increasing magnetic field parameter, the fluid velocity in the boundary layer decreased and in other hand, the temperature in the boundary layer increased and the heat transfer rate from vertical plate decreased. It is proved that the assumed magnetic field caused to decrease about 15% in the heat transfer rate from vertical plate.در این مقاله به بررسی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر توزیع سرعت و دما درون لایه ی مرزی پرداخته و در نهایت نرخ انتقال حرارت از صفحات عمودی را در اثر جریان جابجایی آزاد مورد بررسی قرار داده شده است. معادلات مومنتوم و انرژی با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی استخراج شده اند. به کمک پارامتر تشابهی مناسب و استفاده از تابع جریان و بازنویسی معادلات مومنتوم و انرژی بر حسب تابع جریان، معادلات دیفرانسیل مشتق جزیی حاصل به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و در نهایت هم معادلات حاصل با استفاده از روش عددی رانجه-کوتای مرتبه ی چهارم حل شده اند. پروفیل های سرعت و دما درون لایه ی مرزی بر حسب اعداد بی بعد متفاوت موجود، رسم شده اند. معلوم شد که با افزایش پارامتر میدان مغناطیسی، سرعت سیال درون لایه ی مرزی کاهش می یابد و از طرف دیگر، دما درون لایه ی مرزی افزایش یافته و نرخ انتقال حرارت از دیواره به سیال پیرامون هم کم شده است. همچنین مشاهده گردید که میدان مغناطیس با جهت در نظر گرفته شده،در حدود 15 درصد موجب کاهش نرخ انتقال حرارت نسبت به حالتیکه میدان مغناطیسی وجود ندارد می شود.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131123Optimization of Composite B-Pillar Considering Appropriate Stacking Sequence with Genetic Algorithmsبهینه سازی ستون میانی خودرو (B-pillar ) از جنس کامپوزیت جهت دستیابی به چیدمان مناسب لایهها در تست برخورد از کنار به کمک الگوریتم ژنتیک778619710.22044/jsfm.2013.197FAمحمد حسن شجاعی فردرئیس دانشکده مهندسی خودرو دانشگاه علم و صنعت ایرانروح الله طالبی توتیعضو هیئت علمی دانشگاه علم وصنعت ایران دانشکده مهندسی خودرومرتضی میرباقریدانشجومنصور ترابیدانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه علم و صنعت دانشکده مهندسی خودروJournal Article20120910In this thesis for improving in samand behavior in besides collision, internal part of B-pillar of SAMAND modeling by use of laminated composite made up of carbon – epoxy and simulation beside collision test based on FMVSS-214 standard. This survey is performance on finite element analys and show the condition and quality of stacking sequence of difrent layers.<br />Since change in orientation layers cause of change in structure resistance affected by collision, using of Genetic Algurithm and neural lattice get better result for minimum transfiguration of B-pillar. Also to achive the steady stacking sequence use the result of 49 Taguchi’s studys and simulation for 8 layers in -90 to 90 degree and 120 Hamersly’s tests for 8 layers in 0 to 90 degree, and 120 Hamersly test for 4 layers in 0 ti 90 degree. Based on this result and gained data from optimization algoritm and complet survey of test result, the best collision behavior of structure occure in 40 to 50 degree stacking sequence. <br />Stracture we offer in this study own minimum transfiguration and displacement. And <br />System in this manner, exist maximum safty and security for passengers that is the most important chalengein besides couission.در مقاله پیشرو به منظور بهبود رفتار خودرو سمند در برخورد از کنار، بخش داخلی ستونمیانی خودرو سمند با استفاده از کامپوزیتهای لایهای ساخته شده از کربن – اپوکسی مدل شده است و سپس شبیه سازی تست برخورد از کنار بر اساس استاندارد FMVSS 214 از طریق آنالیز اجزای محدود صورت گرفته است. از آنجایی که تغییر در چیدمان لایهها سبب تغییر مقاومت سازه در برابر برخورد میشود، با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی نتایج بهینه برای کمترین میزان نفوذ ستون ارائه گردیده است. همچنین به منظور دستیابی به چیدمانهای یکنواخت از روشهای طراحی آزمایش تاگوچی و همرسلی استفاده شده است که از آن جمله میتوان به 49 آزمایش تاگوچی برای 8 لایه در محدوده 90- تا 90 درجه، 120 آزمایش همرسلی برای 8 لایه در محدوده صفر تا 90 درجه، 120 آزمایش همرسلی برای 4 لایه در محدوده صفر تا 90 درجه و ... اشاره کرد. بر اساس نتایج ارائه شده و دادههای بدست آمده از الگوریتمهای بهینهسازی و نیز بررسی کامل صحت آزمایشات، بهترین رفتار سازه در این برخورد در محدوده چیدمان 40 تا 50 درجه اتفاق افتاده و برای چیدمان خاص ارائه شده در بخش نتایج کمترین میزان جابجایی و نفوذ بدست میآید. بدین ترتیب بیشترین محافظت از محفظه سرنشینان صورت میگیرد که از مهمترین چالشها در برخورد از کنار میباشد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94753220131123Experimental investigation of new single- and dual-purpose solar heating systemبررسی تجربی سیستم گرمایش جدید تک منظوره و دو منظوره خورشیدی879719810.22044/jsfm.2013.198FAامید نعمت الهیکارشناس ارشد دانشگاه صنعتی اصفهانپوریا علمداریکارشناس ارشد دانشگاه صنعتی اصفهانمحمد رضا عصاریاستادیار دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفولJournal Article20130218In this study, a single-purpose water heating system is experimentally compared to a dual-purpose air and water heating system at the same conditions. The system consists of a dual-purpose flat plate solar collector and a vertical water storage tank which operates at no removal condition. Air and water flow naturally and forcefully inside the collector, respectively. The aim of using dual-purpose systems is to reach greater efficiency and reduce heat loss. These systems can be used for simultaneous heating of air and water. The hot water can be used as domestic hot water and in heating systems. Besides, the hot air can be used in dryers and air conditioning systems. Therefore, application of such systems will result in high energy saving. In this study, variation of collector temperature, average storage tank temperature, and system efficiency at two different air flow rates at different times are presented. Moreover, hourly efficiency is compared for single-purpose and dual-purpose systems. The results indicate that the average efficiency was 67.8% for the single-purpose system. Furthermore, the average efficiency was 71.6 and 72.3% at air velocities of 2.8 and 3.2m/s, respectively.در این پژوهش یک سیستم گرمایش تک منظوره گرمایش آب با یک سیستم گرمایش دو منظوره گرمایش آب و هوا در شرایط یکسان، بصورت تجربی مقایسه شدهاند. این سیستم از یک گردآورنده خورشیدی دو منظورهی صفحه تخت و یک مخزن ذخیرهی عمودی آب که در حالت بدون برداشت عمل میکند، تشکیل شده است. آب و هوا به ترتیب بصورت طبیعی و اجباری در گردآورنده جریان دارند. هدف از بکارگیری سیستمهای دو منظوره دستیابی به بازده بیشتر و کاهش اتلاف حرارت میباشد. از این سیستمها میتوان بطور همزمان جهت گرمایش آب و هوا استفاده نمود. از آب گرم می توان جهت مصارف خانگی و سیستمهای گرمایشی استفاده نمود. همچنین از هوای گرم نیز میتوان برای کاربری در سیستمهای تهویه مطبوع و خشککنها استفاده نمود. بنابراین استفاده از این گردآورنده ها صرفه جویی بالایی در انرژی خواهد داشت. در این پژوهش تغییرات دمای صفحه جاذب، دمای میانگین مخزن ذخیره و بازده سیستم در دو سرعت مختلف هوا در ساعات مختلف آزمایش ارایه شده است. همچنین بازده ساعتی در حالت دو منظوره و تک منظوره مقایسه شدهاند. نتایج نشان می دهند که، بازده متوسط در حالت تک منظوره 8/67 درصد و بازده متوسط در حالت دو منظوره در سرعت هوای 8/2 و 2/3 متر بر ثانیه به ترتیب 6/71 و 3/72 درصد است.