loading...
دانلود تحقیق و مقاله
محمد غفوری تبار بازدید : 125 چهارشنبه 12 آبان 1395 نظرات (0)

خودروهای هیبریدی و انتقال قدرت ان

خودروهای هیبریدی و انتقال قدرت ان دسته: مکانیک
بازدید: 6 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 111 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 10

خودروهای هیبریدی معمولا تلفیقی از موتور احتراق داخلی خودروهای متداول با باتری و موتور الکتریکی یک خودرو الکتریکی هستند

قیمت فایل فقط 3,200 تومان

خرید

خودروهای هیبریدی و انتقال قدرت ان

 

خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی معمولا تلفیقی از موتور احتراق داخلی خودروهای متداول با باتری و موتور الکتریکی یک خودرو الکتریکی هستند . این تلفیق انتشارات ( گازهای خوروجی ) اندک همراه با توان ، برد عملیاتی و سوخت مصرفی مناسب خودروهای معمول ( گازوئسل وبنزین) را عرضه می کند و این خودروها هرگز نیاز به اتصال به برق ندارند.این انعطاف پذیری ذاتی خودروهای هیبریدی آنها را برای ناوگان حمل و نقل ومصرف شخصی مناسب کرده است خودرو های هیبریدی می توانند سرعت و مسافت بیشتری نسبت به انواعی كه موتورهای درون ساز دارند داشته باشند، با این حسن بزرگ كه شارژباتری هایش هرگز تمام نمی شود بازدهی این خودروهابسیار بالا بوده و میزان تولید آلودگی شان كاهش یافته است. به همین دلیل بسیاری از كارخانه ها از سال 1999 تولید خودروهای هیبریدی را به صورت انبوه آغاز كرده اند.

 

خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles)

خودروهای هیبریدی معمولا تلفیقی از موتور احتراق داخلی خودروهای متداول با باتری و موتور الکتریکی یک خودرو الکتریکی هستند . این تلفیق انتشارات ( گازهای خوروجی ) اندک همراه با توان ، برد عملیاتی و سوخت مصرفی مناسب خودروهای معمول ( گازوئسل وبنزین) را عرضه می کند و این خودروها هرگز نیاز به اتصال به برق ندارند.این انعطاف پذیری ذاتی خودروهای هیبریدی آنها را برای ناوگان حمل و نقل ومصرف شخصی مناسب کرده است خودرو های هیبریدی می توانند سرعت و مسافت بیشتری نسبت به انواعی كه موتورهای درون ساز دارند داشته باشند، با این حسن بزرگ كه شارژباتری هایش هرگز تمام نمی شود بازدهی این خودروهابسیار بالا بوده و میزان تولید آلودگی شان كاهش یافته است. به همین دلیل بسیاری از كارخانه ها از سال 1999 تولید خودروهای هیبریدی را به صورت انبوه آغاز كرده اند.

تاریخچه خودروی هیبریدی

یك مهندس آمریكائی به نام H.Piper در 23 نوامبر 1905 یك ماشین هیبریدی ساخت كه قادر بود در طی 10 ثانیه تا 25 مایل شتاب بگیرد. موتور این خودرو تركیبی از موتور بنزینی و موتور الكتریكی بود كه امروزه به عنوان موتور هیبریدی شناخته می‌شود. Piper در سه سال و نیم بعد، اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پیشرفت سریع موتورهای احتراق داخلی با قدرت و گشتاور بالا در آن دوره، همچنین قابلیت استارت بدون هندل آنها  و از همه مهمتر پایین بودن قیمت سوختهای فسیلی و مطرح نبودن آلودگی محیط زیست، سبب عدم توجه به این نوع خودروها شد. در پی بحرانهای نفتی سالهای 1970 دوباره این خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولی تا سال 1990 که كار اصولی با مشاركت PNGV (Partnership for a New Generation Vehicle) در آمریكا آغاز گردید، این خودروها به طور جدی پیگیری نشدند.

 

امروزه خودروهای هیبریدی مورد توجه كمپانیهای بزرگ جهان قرار گرفته اند كه از آن جمله می‌توان به شركتهایی مانند: تویوتا، هندا، میتسوبیشی، فورد، فیات، جنرال موتورز، دایملر كرایسلر، نیسان و پژو و ... اشاره نمود. توفیق این محصولات به حدی چشمگیر بوده كه از دسامبر سال 1997 تا ابتدای سال 2000 بیش از چهل هزار محصول پریوس كمپانی تویوتا به فروش رسیده است. 

خودروهای هیبریدی به وسیله دو منبع انرژی – یک واحد تبدیل انرژی (همچون یک موتور احتراق یا پیل سوختی) و یک وسیله ذخیره انرژی (هم چون باتری هل یا فرا خازن ها)- توان می گیرند . واحد تبدیل انرژی امکان قدرت گرفتن از بنزین ، متانول ، گاز طبیعی فشرده ، هیدروژن یا سوخت های جانشین دیگر را دارد. خودروهای هیبریدی این پتانسیل را دارنئ که 2 تا 3 برابر راندمان بالاتری نسبت به خودروهای متداول داشته باشند. خودروهای هیبریدی می توانند دارای طراحی موازی طراحی سری یا ترکیبی از هر دو باشند. در یک طراحی موازی ، واحد تبدیل انرژی و سیستم محرکه الکتریکی مستقیما به چرخ های خودرو مرتبط شده اند. موتور اصلی برای رانندگی در بزرگراه ها استفاده می شود ، موتور الکتریکی توان اضافی را هنگام پیمودن سر بالایی ها ، شتاب گرفتن و مواقع دیگر که توان بالای خودرو نیاز باشد فراهم می آورد.در یک طراحی سری ، موتور اصلی به یک ژنراتور تولید کننده الکترسیته مرتبط است . الکتریسیته باتری هایی را شارژ می کند که موتور الکتریکی را که به چرخ ها توان می دهد به کار می اندازد. بر خلاف خودروهای الکتریکی ، خودروهای هیبریدی نیازی به اتصال به برق شهر ندارند. در عوض آنها با ترمز واکنشی یا ژنراتور شارژ می شوند.

 

اجزاء خودروهای هیبریدی 

خودروهای هیبریدی یک ترکیب بهینه از اجزای مختلف هستند.یک نمونه خودرو هیبریدی را دیاگرام بالا می بینید.

•کنترل کننده ها / موتور کشنده الکتریکی 

•سیستم های ذخیره کننده انرژی الکتریکی ، همچون باتری ها و فراخازن ها 

•واحد توان هیبریدی همچون موتور احتراق جرقه ای ، موتورهای انژکتور مستقیم احتراق تراکمی (دیزل) توربین های گازی و پیل های سوختی 

•سیستم های  سوخت رسانی برای واحد توان هیبریدی 

•جعبه دنده (گیربکس) 

برای کمک به گازهای خروجی و بهبود کارایی های خودرو ، اجزاء وسیستم های زیر بواسطه تحقیق و توسعه اصلاح شدند :

•سیستم های کنترل گازهای خارجی 

•مدیریت انرژی وکنترل سیستم ها 

•مدیریت حرارتی اجزاء 

•وزن پایین وایرو دینامیک بدنه / شاسی 

•مقاومت غلطشی پایین (شامل طراحی بدنه وتایرها ) 

•کاهش بار لوازم اضافی 

 

کنترل کننده ها / موتورهای هیبریدی

موتورهای کارگران پر کار سیستمهای راننده  خودروهای هیبریدی هستند ، یک موتور کشنده الکتریکی ، انرژی الکتریکی واحد ذخیره انرژی را به انرژی مکانیکی که چرخ های خودرو را به حرکت در می آورد.بر خلاف خودروهای معمول که برای بدست آوردن گشتاور کامل ، موتور باید سرعت بگیرد موتور الکتریکی گشتاور کامل رادر سرعت های پایین نیز فراهم می کند. همین مشخصه شتاب غیر خطی عالی به خودرو می دهد . مشخصه های مهم موتور خودروی هیبریدی شامل کنترل خوب رانندگی با خطای مجاز صدای کم وراندمان بالا می باشد. مشخصه های دیگر شامل انعطاف پذیری مربوط به  نوسان ولتاژ و البته قابل قبول بودن قیمت تولید انبوه می شود. تکنولوژی موتور جلو برنده برای کاربردهای خودروی هیبریدی شامل آهنربای دائمی ، القای جریان متناوب و موتورهای مقاومت مغناطیسی متغییر می باشد.

باتری خودرو هیبریدی 

باتری ها یک از اجزای ضروری خودروخهای هیبریدی هستند . گر چه تعداد کمی از تولیدات خودروهای هیبریدی با باتریهای پیشرفته در بازار عرضه شده اند اما هیچ کدام از باتری های رایج یک ترکیب قابل قبول اقتصادی از توان ، راندمان انرژی و طول عمر را برای حجم بالای تولید خودرو ارائه نداده اند. ویژگیهای مطلوب باتریهای با توان بالا برای کاربردهای خودروهای هیبریدی شامل این موارد است : پیک و توان مخصوص تکانه بالا ، انرژی مخصوص بالای توان تکانه ، پذیرش شارژ بالا برای بیشینه کردن بهره بری ترمز واکنشی و طول عمر طولانی . روش ها و طراحی های در حال توسعه برای هماهنگی مجموعه به صورت الکتریکی و حرارتی ، روشهای دقیق در حال پیشرفت برای تعیین وضع شارژ باتری ، باتریهای بادوام در حال پیشرفت و قابلیت بازاریابی ، چالش های تکنیکی دیگر هستند.

 

فراخازن های خودروهای هیبریدی

فراخازنها انرژی مخصوص بالاتری دارند و نوع قویتری از خازن های الکترولیتی هستند که انرژی را به عنوان شارژ الکتریسته ساکن ذخیره می کنند. فراخازنها سیسمتهای الکتروشیمیایی هستند که انرژی را در لایه ای از مایع قطبیده شده در سطح مشترک مابین یک الکترولیت رسانای یونی و یک الکترود رسانا ذخیره می کنند . ظرفیت ذخیره انرژی با افزایش مساحت سطح مشترک افزایش می یابد. فراخازنها به عنوان اولین ابزار برای کمک به توان موتور در شتاب گیری و سر بالایی رفتن هستند که به هملن خوبی بازیافت انرژی ترمزگسترش پیداکرده اند فراخازنها به صورت بالقوه به عنوان دومین شیوه ذخیره انرژی در خودروهای هیبریدی ، برای تامین توان بار گذاری باتری های شیمیایی سودمندند. الکتریسیته اضافی برای ثابت نگه داشتن ولتاژ در مواقعی که چگالی انرژی پایین است مورد نیاز است. 

پیل های سوختی خودروهای هیبریدی

پیل های سوختی به واسطه یک واکنش الکتروشیمیایی که هیدروژن را با اکسیژن در هوای محیط ترکیب می کند ، الکتریسیته تولید می کنند.هیدروژن خالص یا هر سوخت فسیلی دیگری که اصلاح شده باشد می تواند برای تولید گاز هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد. متانول یک انتخاب معمول برای سوخت است. تنها گاز خروجی پیل سوختی بخار آب است که توان بالقوه آن را به عنوان تمیزترین واحد توان هیبریدی می رساند. راندمان ، صدای کم ، قابلیت اطمینان و راندمان تبدیل انرژی تا 50% پیش بینی شده پیلل های سوختی ، نشان می دهد که به طور نسبه مشخصه های خودروی هیبریدی در قیاس با راندمان 20-25 درصد موتورهای بنزینی احتراق داخلی مناسب تر هستند.  

انتشارات پایین و راندمان بالا 

تفاوت در گازهای خروجی خودروهای الکتریکی هیبریدی بستگی به خودرو و پیکر بندی اجزا آن دارد. ولی به طور کلی خودروهای هیبریدی گازهای خروجی کمتری نسبت به خودروهای معمولی دارند چرا که در موتور این خودروها یک موتور الکتریکی به همراه یک موتور احتراق داخلی دارد و موتور الکتریکی در بسیاری از مواقع جبران کننده موتور احتراق داخلی است بنابراین مصرف سوخت و گازهای خروجی کاهش می یابد ، در ضمن این خودروها قادرند فقط با موتورالکتریکی کار کنند که باعث کاهش آلودگی می شود.هیبریدهابه سادگی کار کرد موتور را کنترل می کنند و این عمل خورو را دارای راندمان بیشتر و آلودگی کمتر می کند.

مقایسه عملکردی خودروهای برقی خالص و خودروهای هایبرید

خودروهای برقی گرچه به عنوان اولین راهکار برای کاهش میزان آلودگی معرفی گردیده اند اما به علت آنکه در سیکلهای رانشی طولانی با مشکل ر وبرو می شوند از اینرو حضور موفقی نداشته اند و در حقیقت با شکست مواجه گردیده اند .ایده خودروهای هایبرید به علت استفاده از دو منبع انرژی در تولید سیستم محرکه رانشی نه تنها مشکل آلودگ ی و مصرف خودروهای هایبرید به علت استفاده از دو منبع انرژی در تولید سیستم محرکه رانشی نه تنها مشکل آلودگ ی و مصرف سوخت را به حداقل رسانده است بلکه مشکلات ناشی از خودروهای برقی خالص را حل نموده است .واین مزیت خودروهای هایبرید برقی نسبت به خودروهای برقی خالص می باشد.

 

نوع فایل:word

سایز :111 KB 

تعداد صفحه :10

قیمت فایل فقط 3,200 تومان

خرید

برچسب ها : خودروهای هیبریدی و انتقال قدرت ان , خودروهای هیبریدی و انتقال قدرت ان , خودروهای هیبریدی , جعبه دنده , موتورهای هیبریدی , باتری , فراخازن ها , پیل های سوختی , خودروهای برقی , موتور الکتریکی , تحقیق , جزوه , مقاله , پایان نامه , پروژه , دانلود تحقیق , دانلود جزوه , دانلود مقاله , دانلود پروژه

محمد غفوری تبار بازدید : 73 یکشنبه 09 آبان 1395 نظرات (0)

مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب

مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب دسته: شیمی
بازدید: 3 بار
فرمت فایل: docx
حجم فایل: 10590 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 104

پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند

قیمت فایل فقط 16,900 تومان

خرید

مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب

 

پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و انعطاف پذیر ترین می باشد، نه تنها کوچکترین آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند بلکه در تصفیه و از بین بردن آلودگی های زیست محیطی از قبیل فاضلاب شهری و شیرابه حاصل از پسماندهای جامد شهری تاثیر بسزایی دارند. فصل اول این تحقیق مروری است بر تکنولوژی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی. فصل دوم به مباحث فنی و مبانی ریاضی پیل های سوختی  از بدو  تا به امروز می پردازد که پایه و اساس مدل ارائه شده در فصل سوم می باشد. در فصل سوم، با بررسی دقیق تر کارهای ارائه شده توسط محقیقن مختلف و استفاده از فرضیات و همچنین داده های تجربی ارائه شده در مقالات مختلف، مدلی مناسب برای پیل سوختی میکروبیولوژیکی دو محفظه ای (Double Chamber) ارائه شده است که با استفاده از این مدل، نمودارهای مختلف مربوط به توان، شدت جریان و اختلاف پتانسیل حاصل از این نوع پیل سوختی ترسیم شده است. فصل چهارم به ارائه  نتیجه گیری کلی در زمینه پیل های سوختی میکروبیولوژیکی و مدلسازی ریاضی آن ها می پردازد.

 

فهرست مطالب

 

چكیده

1

مقدمه

2

فصل اول : درآمدی بر پیل سوختی میکروبیولوژیکی

3

1-1)          مفاهیم

4

1-2)          مروری بر واسط های حمل الکترون در MFC ها

7

1-3)          میکروب هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند

8

1-4)         پیکربندی پیل های سوختی میکروبی

12

1-4-1)                اجزای MFC

12

1-4-2)                سیستمهای MFC دو جزئی

13

1-4-3)                سیستمهای MFC تک جزئی

16

1-4-4)      سیستمهای MFC نوع Up-flow

19

1-4-5)      پیل سوختی میکروبی انباشته (stacked)

21

1-5)         عملکرد MFC ها

22

1-5-1) عملکرد ایده آل

22

1-5-2) بازدهی واقعی MFC

24

1-5-3) تاثیر شرایط عملیاتی

26

1-5-4) تاثیر جنس الکترودها

27

1-5-5) بافر pH و الکترولیت

29

1-5-6) سیستم مبادله پروتون

30

1-5-7) شرایط عملیاتی در محفظه آند

31

1-5-8) شرایط عملیاتی در محفظه کاتد

32

1-6)          کاربردها

34

1-6-1) تولید الکتریسیته

34

1-6-2) بیوهیدروژن (Biohydrogen)

36

1-6-3) تصفیه فاضلاب

37

1-6-4) سنسورهای بیولوژیکی (Biosensors)

38

1-7)         چشم انداز MFC ها

39

فصل دوم : مباحث فنی پیل های سوختی

41

°      2-1) ولتاژ پیل و پتانسیل الکترود ها

42

°      2-2) وابستگی ولتاژ پیل تعادلی به غلظت: معادله عمومی Nernst

44

°      2-3) پتانسیل های فلز/یون فلزی (+M/Mz)

46

°      2-4) پتانسیل های اکسایش/کاهش (RED/OX)

48

°      2-5) کاربرد معادله Nernst در وابستگی پتانسیل RedOx به غلظت

50

°      2-6) محاسبه پتانسیل های تعادلی الکترود

51

°      2-7) الکترود هیدروژن

52

°      2-8) الکترودهای فلز/نمک نامحلول/یون

54

°      2-9) الکترود کالومل

56

°      2-10) الکترود نقره/کلرید نقره

57

°      2-11) الکترود جیوه-سولفات جیوه

59

°      2-12) پتانسیل الکترود های استاندارد

60

°      2-13) غلظت و فعالیت

62

°      2-14) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل نقطه-بار

63

°      2-15) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل اندازه محدود یون

65

°      2-16) تصحیح Stokes-Robinson تئوری Debye-Hückel تاثیر اثر متقابل یون-حلال

66

فصل سوم : مدلسازی ریاضی پیل سوختی میکروبیوژیکی

68

3-1) ساختار کلی MFC مورد نظر برای مدلسازی

69

3-2) توسعه مدل

69

3-3) سرعت واکنش ها

71

3-4) حل مسئله

78

3-5) محاسبه پارامترها

78

3-6) بحث و نتیجه گیری

83

فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات

84

 

منابع و ماخذ

86

فهرست منابع فارسی

86

فهرست منابع لاتین

87

سایت های اطلاع رسانی

97

چكیده انگلیسی

98

 

  فهرست جدول ها

 

1-1: میکروب ها و سوبسترا هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند

9

1-2: اجزای اساسی تشکیل دهنده پیل سوختی میکروبی

13

1-3: واکنش هایی که در سطح الکترودها رخ می دهند و پتانسیل احیاء آن ها

24

2-1: پتانسیل الکترودهای استاندارد

61

  فهرست شكل‌ها

 

1-1: نمای شماتیک یک پیل سوختی میکروبی

5

1-2: انتقال الکترون در ماتریس میان سلولی به آند

10

1-3: فرآیندهای بنیادی که در فرآیند انتقال الکترون ها به آند نقش دارند

11

1-4: شماتیک پنج نمونه MFC دو محفظه ای

14

1-5: شماتیک پیل ساخته شده توسط Min و Logan در سال 2004

16

1-6: شماتیک نمونه های دیگری از پیل سوختی میکروبی

17

1-7: شماتیک پیل سوختی ساخته شده توسط Liu و همکارانش در سال 2004

19

1-8: شماتیک دو نمونه پیل سوختی میکروبی از نوع Upflow

20

1-9: شماتیک یک نمونه MFC انباشته

21

2-1: تصویر شماتیک یک پیل الکتروشیمیایی

43

2-2: اختلاف پتانسیل تماس بین دو هادی غیر همجنس؛ EF سطح

44

2-3: سیستم اکسایش/کاهش Fe3+/Fe2+

49

2-4: نمای شماتیک الکترود هیدروژن

53

2-5: نمای شماتیک الکترود کالومل اشباع (SCE)

57

2-6: الکترود نقره-کلرید نقره

58

2-7: پتانسیل الکترودهای مرجع در °C25

60

2-8: پتانسیل استاندارد نسبی، E°، الکترود Cu/Cu2+

61

2-9: یک الکترود با پتانسیل کمتر همواره یون های الکترود دیگر با پتانسیل بیشتر را احیاء خواهد کرد

62

2-10: منحنی تغییر ضریب فعالیت γ± با √mol/L در دمای °C25

64

2-11: منحنی مقایسه ضرایب فعالیت تجربی با مقادیر تئوری با استفاده از تصحیح هیدراسیون

67

3-1: نمای شماتیک محفظه آند و لایه کرزی مبادله جرم

70

3-2: تغییرات غلظت سوبسترا و ماده واسط در شرایط استاندارد

79

3-3: تغییرات شدت جریان با زمان

79

3-4: تغییرات مقدار بار تولید شده با زمان

79

3-5: منحنی مدل سازی شده شدت جریان با زمان در شرایط ایده آل YQ=1 و شرایط تجربی YQ=0.337

80

3-6: منحنی مدل سازی شده مقدار بار تولید شده با زمان در شرایط ایده آل YQ=1 و شرایط تجربی YQ=0.337

81

3-7: منحنی مدل سازی شده ولتاژ با شدت جریان در شرایط استاندارد، میزان تبادل شدت جریان زیاد i0,ref=0.01 A/m2 و مقاوت زیاد در شدت انتقال جرم LL=100m

82

3-8: منحنی مدل سازی شده توان تولید شده با شدت جریان در شرایط استاندارد، میزان تبادل شدت جریان زیاد i0,ref=0.01 A/m2 و مقاوت زیاد در شدت انتقال جرم LL=100m

82

 

قیمت فایل فقط 16,900 تومان

خرید

برچسب ها : مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب , مدلسازی ریاضی , پیل های سوختی , میکروبیولوژیکی , تولید انرژی , تصفیه فاضلاب , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • آمار سایت
  • کل مطالب : 4728
  • کل نظرات : 22
  • افراد آنلاین : 287
  • تعداد اعضا : 13
  • آی پی امروز : 358
  • آی پی دیروز : 414
  • بازدید امروز : 1,539
  • باردید دیروز : 1,456
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 2
  • بازدید هفته : 4,753
  • بازدید ماه : 4,753
  • بازدید سال : 106,236
  • بازدید کلی : 1,407,961