تحلیل ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) یک سیستم پیشنهادی مبتنی بر ترموالکتریک جهت بازیافت گرما از سرباره مذاب در صنعت فولاد

امروزه استفاده از ترموالکتریک به عنوان یکی از روش‌های بازیافت انرژی گرمایی اتلافی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق ضمن ارائه یک سیستم جدید بازیافت انرژی گرمایی موجود در سرباره مذاب صنعت فولاد، آنالیز ترمودینامیکی سیستم پیشنهادی از دیدگاه انرژی و اگزرژی نیز ارائه گردیده است. سپس تاثیر پارامتر‌های مختلف از جمله ضریب سیبک بر عملکرد سیستم پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدل‌سازی در دو حوزه چرخه توان و ترموالکتریک، با تحقیقات پیشین اعتبار‌سنجی گردیده‌اند. نتایج تحلیل ترمودینامیکی نشان می‌دهد که بیشترین سهم در نابودی اگزرژی سیستم پیشنهادی، مربوط به سیستم بازیافت گرما می‌باشد. مطابق نتایج، سهم توان تولیدی سیستم بازیافت گرما از توان تولیدی کل حدود 49% می‌باشد و راندمان قانون اول ترمودینامیک برای سیستم پیشنهادی 24.7% و راندمان قانون دوم ترمودینامیک برابر با 32.88% می‌باشند. ارزیابی اقتصادی نشان می‌دهد که به ازای قیمت ترموالکتریک $/w 1 زمان بازگشت سرمایه کمتر از 2 سال می‌باشد.

investigation of different geometric parameters effect on axial crushing of thin-walled conical tubes

thin-walled structures have always been considered by designers as components with excellent energy absorption and high strength to weight. these structures are made in different shapes and geometries. conical tubes are one of the types of thin-walled structures that deform the plastic and absorb energy under loading in different ways. the energy absorbed through plastic deformation depends on various factors such as the geometry of the tube, the volume, the angle of applied load and the materials. in this paper, acomprehensive study has been performed on thin-walled conical tubes as energy absorbers using numerical simulations. for this purpose, the effect of various parameters including the presence of the cap at the end of the tube, annular and longitudinal grooves,the creation of holes on the tube wall and loading angle has been investigated on the crushing mode and energy absorption. the results show that although the presence of annular, longitudinal grooves and creating holes on the tube wall leads to reduced energyabsorption, but it causes a stable collapse and reduces the maximum crushing load and prevents the suddenly applied load to occupants and the main part of structures also, the results showed that the number of holes did not have a significant effect on thecollapse and the behavior of the load-displacement curve; while the shape of the hole geometry affects the collapse mode and the mean crushing load. therefore, the results of this study can be helpful to designers in the use of this type of energy absorption in various industries including the automotive industry.