EAPM Lab · University of Qom
نمای ترکیبی آزمایشگاه: تجهیزات اندازه‌گیری، نمونه‌های ساخته‌شده و دانشگاه قم
eapm
دانشگاه قم · آزمایشگاه مرکزی

آزمایشگاه پژوهشی ممیزی انرژی و پایش آلاینده‌ها

Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory · EAPM
مدیران آزمایشگاه
دکتر محمدحسن خوشگفتارمنش
دکتر محمدحسن خوشگفتارمنش
دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه قم
mh.khoshgoftar@gmail.com
دکتر مجتبی باباالهی
دکتر مجتبی باباالهی
دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه قم
mbabaelahi@gmail.com

این آزمایشگاه با دو واحد پژوهشی تخصصی، بستری یکپارچه برای ممیزی انرژی، پایش آلاینده‌ها و مدل‌سازی و بهینه‌سازی سامانه‌های انرژی و آب فراهم می‌کند؛ از اندازه‌گیری میدانی تا مدل معتبر، و از مدل تا راهکار کاربردی برای صنعت.

ممیزی انرژیپایش آلاینده‌هاتحلیل اگزرژی و ⁠Eآب‌شیرین‌کنهیدروژنهوش مصنوعی
ما اندازه‌گیری میدانی، مدل‌سازی و بهینه‌سازی را به هم پیوند می‌زنیم تا انرژی و محیط‌زیست را از داده تا تصمیم برای صنعت و ساختمان بهتر مدیریت کنیم.
2واحد پژوهشی
11دستگاه اندازه‌گیری
10پروژهٔ صنعتی و ملی
14پروژهٔ بین‌المللی
معرفی آزمایشگاه

ارتقای بهره‌وری، حفاظت از محیط‌زیست، توسعهٔ فناوری

آزمایشگاه پژوهشی ممیزی انرژی و پایش آلاینده‌ها در چهار حوزهٔ پژوهش، فناوری، خدمات فنی و مهندسی (میدانی و نرم‌افزاری) و فعالیت‌های بین‌المللی و آموزشی فعالیت می‌کند و پلی میان دانشگاه و صنعت است. مدیریت آزمایشگاه بر عهدهٔ دکتر محمدحسن خوشگفتارمنش و دکتر مجتبی باباالهی است و دو واحد پژوهشی تخصصی را در بر می‌گیرد.

پژوهشیفناوریخدمات فنی و مهندسیبین‌المللی و آموزشی
پایش و آنالیز نمونه با اسپکتروفتومتر

بهره‌وری و پایداری یکپارچه

کاهش شدت مصرف انرژی در واحدهای صنعتی، تجاری و مسکونی با ممیزی هم‌زمان حرارتی و الکتریکی، تشخیص اتلاف با ترموگرافی و راهکارهای مبتنی بر بهینه‌سازی ترمودینامیکی و اقتصادی.

حفاظت فراگیر از محیط‌زیست

پایش مستمر، کنترل و کاهش ردپای کربن و آلاینده‌ها (گازهای دودکش و کیفیت آب و پساب صنعتی) با آنالیزورهای پیشرفته.

فناوری‌های نوین و تصمیم‌محور

بومی‌سازی سامانه‌های پیشرفتهٔ انرژی، مانند چندتولیدی و تجدیدپذیر هیبریدی، با تلفیق داده‌های تجربی و مدل‌سازی عددی.

پیوند دانشگاه و صنعت

بستر تجاری‌سازی دستاوردهای پژوهشی، خدمات عارضه‌یابی میدانی (نگهداری پیش‌بینانه) و خلق ارزش افزوده برای صنایع در سطح ملی و بین‌المللی.

زمینه‌های فعالیت

شش محور اصلی فعالیت آزمایشگاه

از ممیزی انرژی و تحلیل اگزرژی تا پایش آلاینده‌ها، هوشمندسازی و آموزش.

ممیزی جامع انرژی و تحلیل اگزرژی

ارزیابی عملکرد و تنظیم احتراق بویلرها و کوره‌ها، آنالیز کیفیت توان و مصرف الکتروموتورها و تدوین طرح‌های اصلاحی برای سیستم‌های حرارتی، برودتی و نیروگاهی.

پایش وضعیت و تست‌های غیرمخرب

عارضه‌یابی خطوط تولید، نشت‌یابی حرارتی و شناسایی نقاط داغ در تجهیزات الکتریکی و مکانیکی با دوربین ترموگرافی و پایش افت فشار در شبکه‌های سیالاتی.

پایش و مدل‌سازی آلاینده‌های زیست‌محیطی

اندازه‌گیری دقیق گازهای خروجی دودکش، آنالیز اسپکتروفتومتری آب و پساب صنعتی، ارزیابی چرخهٔ حیات (LCA) و راهکارهای کاهش آلایندگی.

هوشمندسازی و بهینه‌سازی سیستم‌ها

تلفیق داده‌های دیتالاگرهای محیطی با یادگیری ماشین، مدل‌های جایگزین و بهینه‌سازی چندهدفه برای ارتقای راندمان تجهیزات.

طراحی سیستم‌های نوین و سوخت‌های پاک

طراحی، شبیه‌سازی و امکان‌سنجی سیستم‌های یکپارچهٔ انرژی (مانند ترکیب خورشیدی-بادی) و فرایندهای تولید متانول سبز و هیدروژن.

خدمات آموزشی و تدوین استاندارد

دوره‌های تخصصی بین‌المللی برای تربیت تکنسین و مهندس ممیزی انرژی و همکاری در تدوین دستورالعمل‌ها و استانداردهای ملی و منطقه‌ای.

چرخهٔ توانمندی

اندازه‌گیری، مدل‌سازی، ارزیابی، بهینه‌سازی، نمونه‌سازی

اندازه‌گیریآلاینده‌ها، احتراق، توان الکتریکی، دما، فشار، رطوبت و کیفیت آب
مدل‌سازیفرایند، توان، تجدیدپذیر، آب‌شیرین‌کن، ساختمان و تأسیسات
ارزیابیانرژی، اگزرژی، اقتصاد، محیط‌زیست، LCA، ریسک و قابلیت اطمینان
بهینه‌سازیشرایط بهره‌برداری، طراحی سیستم، صرفه‌جویی انرژی و کاهش انتشار
نمونه‌سازیMFC، MDC، HDH، AD، PTC، فتوولتائیک و نمونه‌های پایلوت پاک
از اندازه‌گیری میدانی تا مدل معتبر، و از مدل تا توصیهٔ صنعتی.
خدمات

ده خدمت مستند به صنعت و دانشگاه

01
امکان‌سنجی، شبیه‌سازی و مدل‌سازینیروگاه، فرایند، تأسیسات و تجدیدپذیر با Thermoflow، Aspen Plus/HYSYS، Petro-SIM، TRNSYS، HOMER و MATLAB.
02
ممیزی و بهینه‌سازی انرژی و آبصنایع، نیروگاه‌ها، سیستم‌های فرایندی و تأسیسات با ابزار قابل‌حمل و منطق ممیزی مبتنی بر ISO ⁠/⁠.
03
عیب‌یابی ترمواکونومیکیتوربین‌های گاز و بخار، مبدل‌های حرارتی، آب‌شیرین‌کن‌ها و دارایی‌های انرژی با تحلیل عملکرد و افت هزینه.
04
پیش‌بینی با هوش مصنوعی و یادگیری ماشینکریجینگ، شبکه‌های عصبی، TensorFlow/PyTorch، پایتون، پردازش تصویر و الگوریتم ژنتیک.
05
طراحی و ارزیابی آب‌شیرین‌کن‌هاحرارتی و غشایی با انرژی فسیلی، حرارت اتلافی و تجدیدپذیر؛ شامل MED، RO، HDH، AD و MDC.
06
طراحی و رتبه‌بندی مبدل‌های حرارتیپوسته-لوله، صفحه‌ای و هواخنک با Aspen EDR، Aspen B-JAC و روال‌های مشابه HTRI.
07
طراحی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیرخورشیدی حرارتی/فتوولتائیک، باد، زمین‌گرمایی، پیرولیز و گازی‌سازی با امکان‌سنجی فنی-اقتصادی.
08
ارزیابی زیست‌محیطی چرخهٔ حیاتLCA و ارزیابی انتشار آلاینده‌ها با SimaPro و مدل‌های زیست‌محیطی مبتنی بر هوش مصنوعی.
09
قابلیت اطمینان، دسترس‌پذیری و ریسکخرابی تجهیزات، دسترس‌پذیری، سناریوهای ریسک و تاب‌آوری زیرساخت‌های انرژی.
10
آموزش‌های تخصصیدوره‌های حرفه‌ای برای دانشجویان، مهندسان و تیم‌های صنعتی در نرم‌افزار، ممیزی انرژی و پایش محیطی.
خروجی‌های قابل ارائه به کارفرما:گزارش فنیپایگاه دادهٔ اندازه‌گیریفایل شبیه‌سازیمطالعهٔ بهینه‌سازیبستهٔ آموزشینقشهٔ راه اجرا
تجهیزات آزمایشگاهی

دستگاه‌های اندازه‌گیری و آنالیز

مجموعه‌ای از ابزارهای قابل‌حمل برای ممیزی میدانی انرژی، پایش آلاینده‌ها و آنالیز کیفیت آب و پساب.

آنالیزور گاز دودکش صنعتی

آنالیزور گاز دودکش صنعتی

Testo ⁠ · آلمان

تنظیم احتراق، پایش آلاینده‌ها و انتشار دودکش، ممیزی بویلر و کوره، عیب‌یابی توربین گاز و موتور (O₂، CO، NO/NOx، CO₂).

آنالیزور توان قابل‌حمل

آنالیزور توان قابل‌حمل

Tektronix PA ⁠ · آمریکا

ممیزی انرژی الکتریکی، تحلیل مصرف الکتروموتورها و تجهیزات، بررسی کیفیت توان و راستی‌آزمایی اقدامات صرفه‌جویی.

دیتالاگر فشار، دما و رطوبت

دیتالاگر فشار، دما و رطوبت

Testo ⁠ P⁠ · آلمان

ثبت بلندمدت فشار، دما و رطوبت برای HVAC، صنعت و کاربردهای نیروگاهی.

فشارسنج گاز و آب

فشارسنج گاز و آب

Testo ⁠-⁠ · آلمان

کنترل فشار خطوط گاز و آب، نشت‌یابی و افت فشار، راستی‌آزمایی HVAC و تأسیسات.

دوربین ترموگرافی

دوربین ترموگرافی

Hti HT-⁠

شناسایی اتلاف حرارتی و نقاط داغ در تجهیزات الکتریکی و مکانیکی و نشت‌یابی حرارتی.

نورسنج (لوکس‌متر)

نورسنج (لوکس‌متر)

DT-⁠A

اندازه‌گیری شدت روشنایی برای ممیزی روشنایی و ساختمان.

اسپکتروفتومتر uv-vis

اسپکتروفتومتر UV-Vis

UVISNM⁠ · ایران

اندازه‌گیری جذب نور فرابنفش-مرئی و تبدیل آن به غلظت با منحنی کالیبراسیون؛ نیترات، فسفات، رنگ و COD در آب و پساب و پایش MFC/MDC.

اسپکتروفتومتر نانو

اسپکتروفتومتر نانو

Nano Mabna

ارزیابی کیفیت آب و پساب، پایش پساب MFC/MDC، سنجش غلظت آلاینده و غربالگری نمونه‌های محیطی.

صداسنج (دسی‌بل‌متر)

صداسنج (دسی‌بل‌متر)

SPL

اندازه‌گیری تراز فشار صوت برای ارزیابی آلودگی صوتی محیط.

دیتالاگر USB دما، فشار و رطوبت

UT⁠ · چین

کمپین‌های اندازه‌گیری کوتاه و میان‌مدت، پایش آزمایشگاهی و ممیزی HVAC.

آنالیزور کیفیت آب

JENWAY · ایران

pH، EC/TDS، کدورت، اکسیژن محلول، ORP، دما، شوری و شاخص‌های رنگ‌سنجی برای آب و پساب و پایش آب‌شیرین‌کن‌ها.

درخواست ممیزی یا اندازه‌گیری

برای خدمات میدانی و آزمایشگاهی با ما تماس بگیرید.

تماس
نرم‌افزارها و ابزارها

۲۸ نرم‌افزار و ابزار مدل‌سازی

فرایند و نیروگاه

Aspen PlusAspen HYSYSAspen OneThermoflowPetro-SIMAVEVAPIPENETEES

CFD و چندفیزیکی

ANSYS FluentCOMSOL Multiphysics

ساختمان و HVAC

Carrier HAPEnergyPlusDesignBuilderAutodesk Revit MEPAutoCADDuct Sizer

تجدیدپذیر و سیستم‌ها

TRNSYSHOMER ProMATLAB / SimulinkWEAPLEAP

هوش مصنوعی و بهینه‌سازی

PythonTensorFlowPyTorchKriging / surrogateGenetic Algorithm

اقتصاد و چرخهٔ حیات

SimaProCOMFAR
پروژه‌ها

پروژه‌های صنعتی و ملی

پروژه‌های انجام‌شده و در دست انجام برای نهادهای دولتی و صنعتی (سال‌ها شمسی).

1399الزامات زیست‌محیطی و الگوی توسعهٔ واحدهای هیدروکربنی استان قمسازمان برنامه و بودجه استان قم
1399ارزیابی و انتخاب بهینهٔ سیستم‌های سرمایش و گرمایش ساختمان برای اقلیم قمسازمان نظام مهندسی ساختمان قم
1401انتخاب مواد شیمیایی برای کنترل خوردگی بویلر و بهبود عملکرد شبکهٔ بخارانرژی گستر پاسارگاد
1401شبیه‌سازی آسپن شبکهٔ جمع‌آوری میعانات پالایشگاه و واحد بازیافت گوگرد (SRU)انرژی گستر پاسارگاد
1402ممیزی اگزرژی‌اقتصادی و اگزرژی‌محیطی CHP کارخانه نساجی با ممیزی انرژی، PTC و ORCانرژی گستر پاسارگاد
1403ارزیابی فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی بازیافت پساب خاکستری در ساختمان توزیع فرآورده‌های نفتی قمشرکت ملی پخش فرآورده‌های نفتی ایران
1403طراحی بهینهٔ ترمودینامیکی، اقتصادی و زیست‌محیطی سیستم چندتولیدی زمین‌گرمایی و حرارت اتلافیقرارگاه سازندگی خاتم‌الانبیاء
1404امکان‌سنجی استفاده از انرژی خورشیدی و حرارت اتلافی برای کاهش مصرف سوخت در کارخانهٔ نساجی بروجردکارخانهٔ نساجی بروجرد
1404ممیزی انرژی و پایش آلودگی در کارخانهٔ نساجی بروجردکارخانهٔ نساجی بروجرد
1405پهنه‌بندی فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی سیستم‌های خنک‌کاری نیروگاه‌های بخار و سیکل ترکیبیپژوهشگاه نیرو
آموزش و انتقال دانش

دوره‌ها و وبینارهای تخصصی

شبیه‌سازی و بهینه‌سازی توربین گاز، مهندسان تجهیزات دوار و تأسیسات نفت فراساحلی
65 نفر
توربین‌های گاز: بهبود عملکرد و عیب‌یابی، دانشجویان و مهندسان صنعت
41 نفر
استانداردهای انتخاب سیستم HVAC برای اقلیم قم، سازمان نظام مهندسی ساختمان قم (مهندسان)
150 نفر
کمپرسورها و عیب‌یابی، دانشجویان و مراکز صنعتی
37 نفر
بهینه‌سازی سیستم‌های تبرید، دانشجویان ایرانی و عراقی؛ مهندسان صنعت
58 نفر
موضوع‌های پایان‌نامه

پژوهش‌های تحصیلات تکمیلی

سیستم‌های خورشیدیPTC، برج خورشیدی، تجدید قوا، ذخیره‌سازی و آب‌شیرین‌کن خورشیدی
چندتولیدیتوان، گرما، آب شیرین، هیدروژن، متانول و آمونیاک
ممیزی انرژی و تأسیساتموتورخانه، ساختمان‌های دانشگاهی، آجرپزی، شبکهٔ بخار، نساجی
آب و آب‌شیرین‌کنMED، RO، HDH، AD، پساب خاکستری، MDC
هوش مصنوعی و یادگیری ماشینمدل جانشین، شبکهٔ عصبی، پردازش تصویر، بهینه‌سازی
احتراق و آلاینده‌هاتوربین گاز، موتورسیکلت، خودرو، بویلر، پسماند، گازی‌سازی
همکاری با شرکت‌های دانش‌بنیان و مراکز پژوهشی

شرکا و همکاران

پژوهشگاه نیروفناوری آب‌شیرین‌کن خورشیدی؛ پروژهٔ آب‌شیرین‌کن خورشیدی با تأمین مالی چین
پتروشیمی بندر امام (BIPC)پایش انرژی
شرکت فناوری ایتوک آفرینانکنترل انتشار گازهای آلاینده
مرکز تحقیقات محیط‌زیستکنترل انتشار گازهای آلاینده
دانشگاه علوم پزشکی تهرانمدل‌سازی تومورهای سرطانی و تخمین رشد با مفاهیم ترمودینامیکی
شرکت انرژی پایدار، کارآمد و هوشمند، قمشرکت دانش‌بنیان در حوزهٔ انرژی
دستاوردهای پژوهشی

منتخبی از مقالات دو واحد پژوهشی

120+مقاله و گزارش علمی
2واحد پژوهشی
24پروژهٔ ملی و بین‌المللی
Applied EnergyEnergyEnergy Conversion and ManagementJournal of Cleaner ProductionRenewable EnergyDesalination
  1. EPSR⁠Optimized Solar Tower Multigeneration System With Integrated Rankine, ORC, Kalina, and Absorption Cycles: Thermodynamic Analysis and MOAVOA–MADDPG Optimization. International Journal of Energy Research.
  2. EEBS⁠Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  3. EPSR⁠Integrating economic and environmental analysis for sustainable systems: A comprehensive framework for power generation and desalination using solar and geothermal resources. International Journal of Energy Research.
  4. EEBS⁠Gasification potential of municipal solid waste in Iran: application of life cycle assessment, risk analysis, and machine learning. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  5. EPSR⁠Bayesian optimisation for enhanced energy and exergy efficiency in solar multi-generation plants. International Journal of Exergy.
  6. EEBS⁠⁠E, risk, diagnosis, and availability evaluation for optimal design of a novel biomass-solar-wind driven polygeneration system. Renewable Energy, ⁠, ⁠.
  7. EPSR⁠Multi-objective optimization and comprehensive thermodynamic, economic, and environmental analysis of an innovative solar-geothermal integrated system for synergistic power generation and water desalination. Energy Sources, Part A.
  8. EEBS⁠An innovative optimal ⁠E solar-biomass waste polygeneration system for power, methanol, and freshwater production. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  9. EPSR⁠Exergoeconomic Analysis, Solar System Dynamic Simulation, and Multi-objective Optimization of a ⁠-MW Solar-Assisted Post-combustion Coal-Fired Power Plant. Process Integration and Optimization for Sustainability.
  10. EEBS⁠A novel configuration for low-grade heat-driven desalination based on cascade MED. Energy, ⁠, ⁠.
  11. EPSR⁠Tri-Objective Optimization of a Biomass-Driven Polygeneration System: Integrated Exergo-Risk Assessment Framework for Power, Cooling, Heating, Hydrogen, and Freshwater Production. Process Integration and Optimization for Sustainability.
  12. EEBS⁠New procedure for optimal solar repowering of thermal power plants and integration with MSF desalination based on environmental friendliness and economic benefit. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
EEBSواحد پژوهشی سامانه‌های انرژی، محیط‌زیست و بیولوژیک
EPSRواحد پژوهشی سیستم‌های توان و انرژی
ساختار پژوهشی

دو واحد پژوهشی تخصصی

آزمایشگاه دو واحد پژوهشی دارد که هر کدام زیر نظر یکی از مدیران آزمایشگاه فعالیت می‌کند.

eebs
واحد پژوهشی ۱

واحد پژوهشی سامانه‌های انرژی، محیط‌زیست و بیولوژیک

انرژی‌های تجدیدپذیر، سامانه‌های هیدروژنی، چندتولیدی، آب‌شیرین‌کن، هوش مصنوعی، پایداری و سامانه‌های زیستی.

دکتر محمدحسن خوشگفتارمنشدکتر محمدحسن خوشگفتارمنش
سرپرست واحد · دانشیار مهندسی مکانیک
mh.khoshgoftar@gmail.com
معرفی کامل واحد
epsr
واحد پژوهشی ۲

واحد پژوهشی سیستم‌های توان و انرژی

توربوماشین‌ها، نیروگاه‌های حرارتی، موتورهای استرلینگ، مبدل‌های حرارتی، انرژی خورشیدی، باد و زمین‌گرمایی و ذخیره‌سازی انرژی.

دکتر مجتبی باباالهیدکتر مجتبی باباالهی
سرپرست واحد · دانشیار مهندسی مکانیک
mbabaelahi@gmail.com
معرفی کامل واحد
واحد پژوهشی ۱ از ۲
نمای ترکیبی: نمونه‌های mfc/mdc، دستگاه‌های آنالیز و چارچوب هوش مصنوعی و بهینه‌سازی
 
eebs
آزمایشگاه پژوهشی ممیزی انرژی و پایش آلاینده‌ها · واحد ۱

واحد پژوهشی سامانه‌های انرژی، محیط‌زیست و بیولوژیک

EEBS
سرپرست واحد پژوهشی: دکتر محمدحسن خوشگفتارمنش، دانشیار گروه مهندسی مکانیکmh.khoshgoftar@gmail.com

توسعهٔ فناوری‌های پیشرفته در انرژی‌های تجدیدپذیر، سامانه‌های هیدروژنی، بهینه‌سازی فرایندها، هوش مصنوعی و سیستم‌های چندتولیدی — با همکاری دانشگاه‌های معتبر اسپانیا، چین، کرهٔ جنوبی، انگلستان و کانادا.

مأموریت و اهداف

فناوری‌های نوین از دانش تا محصول

این واحد با تمرکز بر توسعهٔ فناوری‌های پیشرفته در حوزهٔ انرژی‌های تجدیدپذیر، سامانه‌های هیدروژنی، بهینه‌سازی فرایندها، هوش مصنوعی و سیستم‌های چندتولیدی راه‌اندازی شده است. هدف اصلی آن ارائهٔ راهکارهای نوآورانه، اجرای پروژه‌های شاخص ملی و بین‌المللی، انتقال دانش فنی به صنایع کلیدی کشور و توسعهٔ محصولات فناورانه در مرزهای دانش است.

محصولات فناورانه

طراحی و توسعهٔ محصولات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مبتنی بر فناوری‌های نوین.

خدمات به صنعت

خدمات فنی، مهندسی و مشاوره‌ای تخصصی به صنایع انرژی، نیروگاهی، نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد و کارخانجات فرآوری مواد معدنی.

همکاری بین‌المللی

خدمات پژوهشی و توسعهٔ فناوری در تراز بین‌المللی با همکاری دانشگاه‌های معتبر اسپانیا، چین، کرهٔ جنوبی، انگلستان و کانادا.

حوزهٔ خدمات:پژوهشیفناوریخدمات فنی و مهندسیبین‌المللی و آموزشی
محورهای اصلی فعالیت

هشت حوزهٔ پژوهشی و فناوری

سامانه‌های نوین انرژی و تجدیدپذیر

انرژی خورشیدی، بادی، زیست‌توده، زمین‌گرمایی، سیکل رانکین آلی (ORC) و نیروگاه‌های سیکل ترکیبی.

ذخیره‌سازی انرژی و هیدروژن

الکترولایزرها، ذخیره‌سازی، باتری‌های پیشرفته، ابرخازن‌ها، پیل‌های سوختی PEMFC، SOFC، SOEC و سامانه‌های Power-to-X.

توربوماشین‌ها و شبیه‌سازی عملکرد

توربین‌های گازی و بخار، کمپرسورها و توربواکسپندرها؛ مدل‌سازی، طراحی و بهینه‌سازی، پایش وضعیت و نگهداری پیش‌بینانه.

چندتولیدی و تولید همزمان

سامانه‌های CHP، CCHP، Polygeneration و یکپارچه‌سازی پیشرفتهٔ سامانه‌های انرژی.

تصفیهٔ آب و آب‌شیرین‌کن

MED، MSF، RO، HDH، AD، MDC، ZLD و بازیافت آب خاکستری و فاضلاب.

هوش مصنوعی و بهینه‌سازی

یادگیری ماشین و عمیق، مدل‌های جانشین، الگوریتم‌های فراابتکاری، بهینه‌سازی چندهدفه و دوقلوی دیجیتال.

ارزیابی پایداری و محیط‌زیست

ارزیابی چرخهٔ عمر (LCA)، اگزرژی، اگزرژومحیط‌زیستی، امرژی، ارزیابی آلاینده‌ها، ردپای کربن و آب و تحلیل ریسک.

سامانه‌های زیستی و زیست‌فناوری

پیش‌بینی سرطان با هوش مصنوعی، تحلیل تصاویر حرارتی و متاستاز، تصفیهٔ فاضلاب، انرژی زیستی از پسماند و سامانه‌های زیست‌الکتروشیمیایی.

نمونه‌های ساخته‌شده

MFC و MDC: سامانه‌های آب پاک و انرژی زیستی ساخت آزمایشگاه

بدنهٔ سلول mfc سه‌محفظه‌ای
بدنهٔ سلول MFC سه‌محفظه‌ای غوطه‌ور
mfc مقیاس آزمایشگاهی
MFC مقیاس آزمایشگاهی با مدار خارجی
mdc مقیاس آزمایشگاهی
MDC مقیاس آزمایشگاهی با مدار خارجی

پیل سوختی میکروبی (MFC)

با اکسیداسیون مواد آلی پساب توسط میکروارگانیسم‌ها، از طریق مدار خارجی برق تولید می‌کند؛ کاربرد: تصفیهٔ پساب، تولید بیوالکتریسیته، آزمایش‌های عملکرد تصفیه و مطالعات مقیاس‌بزرگ‌سازی.

سلول نمک‌زدایی میکروبی (MDC)

مفهوم MFC را با افزودن محفظه‌های نمک‌زدایی گسترش می‌دهد و هم‌زمان نمک‌زدایی، تصفیهٔ پساب و تولید برق انجام می‌دهد؛ مناسب پژوهش‌های مدیریت پساب شور و تولید آب شیرین پایدار.

سبد نمونه‌سازی و توسعهٔ محصول

ساخت MDCآب شیرین + تصفیهٔ پساب + برق
ساخت MFCتصفیهٔ پساب + برق
آب‌شیرین‌کن خورشیدی HDHتولید آب شیرین با انرژی کم
فتوولتائیک خورشیدیتولید توان خورشیدی
کلکتور سهموی خطی (PTC)تولید حرارت خورشیدی
سلول خورشیدی پروسکایتتولید توان با سلول خورشیدی نوین

جهت تجاری‌سازی: بازیافت پساب، آب پاک، حرارت و توان تجدیدپذیر و فناوری‌های تبدیل حرارت درجه‌پایین به توان.

هوش مصنوعی و بهینه‌سازی

از پیش‌بینی مبتنی بر داده تا تصمیم بهینه

یادگیری ماشین، مدل‌های جانشین، الگوریتم‌های ژنتیک و بهینه‌سازی چندهدفه برای ارتقای راندمان، کاهش هزینه و کاهش انتشار.

چارچوب هوش مصنوعی و بهینه‌سازی: داده، مدل هوش مصنوعی، بهینه‌سازی، تصمیم

چندتولیدی و هم‌تولیدی

خورشیدی، زیست‌توده، باد، زمین‌گرمایی، SOFC/SOEC، ORC، توربین گاز و سیکل ترکیبی

آب‌شیرین‌کن و بازیافت آب

MED, RO, HDH, AD, MDC, ZLD

ارزیابی زیست‌محیطی

LCA، اگزرژی‌محیطی، امرژی، انتشار، ریسک و ردپا

پروژه‌های بین‌المللی

همکاری با اروپا و آسیا

⁠Techno-economic and life cycle assessment of a solar-biomass driven cogeneration system integrated with MED-RO-MD: a case study for the Canary IslandsERDF · INTERREG MAC ⁠–⁠ · E⁠DES (MAC⁠/⁠a/⁠)
⁠⁠E analyses of integration of microbial desalination cell, humidification-dehumidification and reverse osmosis desalination to produce sustainable freshwater based on solar and wind energies
⁠Energy, exergy, exergoeconomic, and exergoenvironmental design of an innovative solar-wind-biomass driven polygeneration system to produce power, heat and ammonia
⁠Simulation and ⁠E analysis of absorption refrigeration, M-cycle, and hybrid M-cycle cooling systems for gas turbine performance by machine learning
⁠Thermodynamic and environmental analysis of a modern unmixed turbofan engine: application of machine learning
⁠Modeling and simulation of microbial desalination cells using machine learning for production of power, freshwater, and wastewater treatment
⁠Optimal ⁠E design for a novel solar tower polygeneration system: power, hydrogen, and oxygen production in ChinaJiangsu University of Science and Technology, China
⁠AI-powered reliability and ⁠E optimization of an innovative solar tower-wind driven polygeneration system for sustainable hydrogen and oxygen productionJiangsu University of Science and Technology, China
⁠An innovative solar-wind polygeneration system based on ⁠E analysis and reliability and risk assessment
⁠Optimal ⁠E polygeneration system for sustainable power, freshwater, and green hydrogen production powered by wind turbines and photovoltaics: a case study in the harbor port
⁠Novel renewable-driven polygeneration systems for hydrogen and power production: comprehensive ⁠E analysis, risk and reliability assessment, optimization, and machine learning applications
⁠Advisor — Jiangsu Runhuan Intelligent Environmental Protection Headquarters R&D Industrial Park, Zero-Carbon and Intelligent Systems Section
⁠Design of energy-system equipment and BMI of an industrial zero-carbon park
⁠Construction of photovoltaic and PEM fuel cell for ChinaJiangsu University of Science and Technology, China

عنوان پروژه‌ها به زبان اصلی (انگلیسی) آورده شده است.

خروجی پژوهشی

منتخبی از مقالات آزمایشگاه

منتخبی از میان ۸۰ مقاله و گزارش علمی آزمایشگاه (عنوان به زبان اصلی).

مقالات منتخب⁠
  1. ⁠⁠E and risk assessment of a novel integrated biomass driven polygeneration system based on integrated sCO⁠-ORC-AD-SOFC-SOEC-PEMFC-PEMEC. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  2. ⁠Techno-economic and environmental assessment of a novel polygeneration system based on integration of biomass air-steam gasification and solar parabolic trough collector. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  3. ⁠⁠E, risk, diagnosis, and availability evaluation for optimal design of a novel biomass-solar-wind driven polygeneration system. Renewable Energy, ⁠, ⁠.
  4. ⁠New procedure for optimal solar repowering of thermal power plants and integration with MSF desalination based on environmental friendliness and economic benefit. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  5. ⁠A novel configuration for low-grade heat-driven desalination based on cascade MED. Energy, ⁠, ⁠.
  6. ⁠Thermo-economic and environmental optimization of a solar-driven zero-liquid discharge system for shale gas wastewater desalination. Desalination, ⁠, ⁠.
  7. ⁠Dynamic advanced exergetic, exergoeconomic, and environmental analyses of a hybrid solar city gate station. Journal of Energy Resources Technology (ASME), ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠Dynamic analysis of a novel quadruple combined cycle based on integrated solar tower-gas turbine-supercritical CO⁠ and organic Rankine cycles. Journal of Energy Resources Technology (ASME), ⁠(⁠), ⁠.
  9. ⁠An innovative optimal ⁠E solar-biomass waste polygeneration system for power, methanol, and freshwater production. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  10. ⁠Gasification potential of municipal solid waste in Iran: application of life cycle assessment, risk analysis, and machine learning. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  11. ⁠Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  12. ⁠⁠E analyses of a new solar energy-driven polygeneration system integrating CO⁠ capture, organic Rankine cycle, and humidification-dehumidification desalination. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
واحد پژوهشی ۲ از ۲
نمای ترکیبی سیستم‌های توان و انرژی: برج خورشیدی، مزرعهٔ بادی، نیروگاه سیکل ترکیبی و نیروگاه زمین‌گرمایی
 
epsr
آزمایشگاه پژوهشی ممیزی انرژی و پایش آلاینده‌ها · واحد ۲

واحد پژوهشی سیستم‌های توان و انرژی

Energy & Power Systems Research Unit · EPSR
سرپرست واحد پژوهشی: دکتر مجتبی باباالهی، دانشیار گروه مهندسی مکانیکmbabaelahi@gmail.com

تحلیل، طراحی و بهینه‌سازی چندهدفهٔ سیستم‌های تولید توان و انرژی؛ از توربوماشین‌ها، نیروگاه‌های حرارتی و موتورهای استرلینگ تا انرژی خورشیدی، باد، زمین‌گرمایی، سیستم‌های چندتولیدی و ذخیره‌سازی انرژی.

واحد پژوهشی سیستم‌های توان و انرژی (EPSR) با نگاهی یکپارچه به زنجیرهٔ انرژی، از منبع تا خدمت، سیستم‌های نوین تولید توان و انرژی را با ابزارهای ترمودینامیک پیشرفته و بهینه‌سازی چندهدفه تحلیل و طراحی می‌کند تا راندمان بالاتر، مصرف سوخت کمتر و آلایندگی پایین‌تر محقق شود.
۹۰مقالهٔ علمی
۱۴حوزهٔ پژوهشی
+۲۱پروژهٔ انجام‌شده
۱۴نرم‌افزار تخصصی
پژوهش

دو بخش، یک زنجیرهٔ انرژی

فعالیت‌های واحد پژوهشی در دو بخش «توان» و «انرژی» سازمان‌دهی شده است. بخش توان بر تبدیل انرژی حرارتی به توان در سیستم‌های احتراقی و غیراحتراقی تمرکز دارد و بخش انرژی بر بهره‌برداری از منابع، ذخیره‌سازی و بهره‌وری.

بخش توانبخش توان
بخش توان

بخش توان Power Division

انتقال حرارت داخلی (احتراقی): موتورهای پیستونی، موتورهای توربینی و نیروگاه‌ها؛ و انتقال حرارت خارجی (غیراحتراقی): مبدل‌های حرارتی، موتورهای استرلینگ و محفظه‌کاری.

بخش انرژیبخش انرژی
بخش انرژی

بخش انرژی Energy Division

منابع تجدیدپذیر (خورشیدی، بادی، آبی، زمین‌گرمایی، زیست‌توده) و تجدیدناپذیر، ذخیره‌سازی انرژی، سیستم‌های چندتولیدی و بهره‌وری انرژی در ساختمان و صنعت.

بخش توان

تبدیل انرژی حرارتی به توان

شش حوزهٔ اصلی پژوهشی بخش توان، از توربوماشین‌ها تا مبدل‌های حرارتی.

توربین‌های گاز و توربوماشین‌ها
بخش توان · ۰۱

توربین‌های گاز و توربوماشین‌ها

طراحی آیرودینامیکی و حرارتی اجزای توربین گاز و تحلیل عملکرد در شرایط طراحی و خارج از طراحی؛ از کمپرسورهای گریز از مرکز تا میکروتوربین‌های تولید هم‌زمان.

  • کمپرسورهای گریز از مرکز، Volute و دیفیوزر با هندسهٔ متحرک
  • کنترل دبی و توان با پره‌های هادی ورودی (IGV)
  • نقشهٔ عملکرد کمپرسور و توربین
  • میکروتوربین‌های گازی برای CHP و مصارف شهری
  • دیسک‌های دوار FGM در توربین گاز
  • رفتار حرارتی پیکربندی‌های CGT و CTG
مقالهٔ شاخص: M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar —
Proc. IMechE Part C, ⁠
GasTurbGSPNREC ConceptCFturbo
موتورهای توربوشفت و هوایی
بخش توان · ۰۲

موتورهای توربوشفت و هوایی

طراحی، عیب‌یابی و بهبود سیستم‌های موتورهای توربوشفت بالگرد و موتورهای توربینی سبک، با تمرکز بر سیستم‌های هوا، روغن و انتقال قدرت.

  • سیستم هوای ورودی و مدیریت هوای موتور
  • سیستم روغن‌کاری و خنک‌کاری روغن
  • روغن‌کاری گیربکس اصلی بالگرد
  • مدل‌سازی موتور توربوشفت و روتور اصلی
  • عیب‌یابی، تعمیرات و نقشهٔ راندمان
  • یاتاقان‌های هوایی
TurboshaftGearboxAir bearings
نیروگاه‌های حرارتی و سیکل ترکیبی
بخش توان · ۰۳

نیروگاه‌های حرارتی و سیکل ترکیبی

تحلیل ⁠E، شبیه‌سازی دینامیکی و بهینه‌سازی چندهدفهٔ نیروگاه‌های بخار، گازی و سیکل ترکیبی؛ از هیبریدسازی خورشیدی تا جذب کربن.

  • تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست‌محیطی
  • هیبریدسازی خورشیدی نیروگاه‌های گازی و بخار
  • جذب CO₂ پس از احتراق در نیروگاه زغال‌سوز
  • شبیه‌سازی دینامیکی، کنترل و ارزیابی ریسک
  • تخمین هزینهٔ احداث و راه‌اندازی
  • مشاوره برای نیروگاه‌های کوچک خصوصی
مقالهٔ شاخص: E. Mofidipour, M. Babaelahi —
Energy Conversion and Management⁠, ⁠
EbsilonThermoFlexCycle Tempo
سیکل‌های پایین‌دستی و بازیافت حرارت
بخش توان · ۰۴

سیکل‌های پایین‌دستی و بازیافت حرارت

تبدیل حرارت دما پایین و حرارت اتلافی نیروگاه‌ها و صنایع به توان، سرمایش و آب شیرین.

  • سیکل رنکین آلی (ORC) و سیکل کالینا
  • بازیافت حرارت اتلافی صنایع (مانند سیمان)
  • اگزرژی سرمایی LNG در توربین‌های گاز
  • بازمایع‌سازی گاز بویل‌آف LNG
  • تحلیل پینچ و یکپارچه‌سازی حرارتی
  • تحلیل امرژی و پایداری
مقالهٔ شاخص: E. Rafat, M. Babaelahi —
Energy Conversion and Management⁠, ⁠
ORCKalinaLNG
موتورهای استرلینگ و کرایوکولرها
بخش توان · ۰۵

موتورهای استرلینگ و کرایوکولرها

از توسعهٔ مدل‌های حرارتی شناخته‌شده تا طراحی و ساخت موتور و یخچال استرلینگ و سیستم‌های دیش–استرلینگ خورشیدی.

  • مدل‌های Simple-II، PSVL اصلاح‌شده و پلی‌تروپیک
  • مدل EPSETM با اثر نیروهای واندروالس
  • دیش–استرلینگ و هیبرید با میکروتوربین گازی
  • کرایوکولرها و سیکل یخچالی استرلینگ
  • بهینه‌سازی با یادگیری ماشین
  • پره‌های نوین انتقال حرارت و بازیاب
مقالهٔ شاخص: M. Babaelahi, H. Sayyaadi —
Applied Energy⁠, ⁠
StirlingCryocoolerGP / ML
مبدل‌های حرارتی و مدیریت حرارتی
بخش توان · ۰۶

مبدل‌های حرارتی و مدیریت حرارتی

طراحی و بهینه‌سازی ترمو-هیدرولیکی تجهیزات انتقال حرارت با مدل‌سازی عددی، حل‌های تحلیلی و برنامه‌نویسی ژنتیک.

  • لوله‌های شیاردار و پره‌دار مارپیچ در مبدل پوسته-لوله
  • مبدل‌های صفحه‌ای و صفحه-پره با نانوسیال
  • بین‌خنک‌کن کمپرسور گیربکسی سه‌طبقه
  • هیت‌سینک با پره‌های FGM و هیت‌پایپ
  • ترموالکتریک و مولد MHD
  • کمینه‌سازی تولید آنتروپی
مقالهٔ شاخص: M. Babaelahi, S. Sadri, O. Al-Jaberi —
Chemical Engineering Science⁠, ⁠
HTRIFluentCOMSOL

تبدیل مستقیم انرژی

مولدها و خنک‌کننده‌های ترموالکتریک، مولدهای مگنتوهیدرودینامیک (MHD)، میکروکولرها و سیستم‌های توان فشرده برای پرنده‌های بدون سرنشین.

موتورهای پیستونی و احتراق

تحلیل عملکرد موتورهای احتراق داخلی، محفظه‌های احتراق توربین گاز، کاهش آلاینده‌ها و سوخت‌های جایگزین مانند LNG، بیوگاز و هیدروژن.

بخش انرژی

منابع، سیستم‌های هیبریدی و بهره‌وری

بهره‌برداری بهینه از منابع انرژی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر و یکپارچه‌سازی آن‌ها با سیستم‌های تولید توان.

انرژی خورشیدی
بخش انرژی · ۰۱

انرژی خورشیدی

نیروگاه‌های خورشیدی متمرکز و سامانه‌های فتوولتائیک-حرارتی؛ از طراحی میدان هلیوستات تا شبیه‌سازی دینامیکی و کنترل نیروگاه.

  • برج خورشیدی و میدان هلیوستات
  • کلکتور سهموی خطی و نیروگاه بخار ۱۰۰ مگاواتی
  • دیش–استرلینگ و کلکتور شار بالا با نانوسیال
  • سامانه‌های PV/T و خنک‌کاری پنل با PCM
  • سیستم‌های چندتولیدی خورشیدی
  • شبیه‌سازی دینامیکی و کنترل
مقالهٔ شاخص: S.S. Razavian, M. Babaelahi —
International Journal of Energy Research, ⁠
CSPPV/THOMER
باد، زمین‌گرمایی و زیست‌توده
بخش انرژی · ۰۲

باد، زمین‌گرمایی و زیست‌توده

منابع تجدیدپذیر متغیر و پایه در کنار هم؛ سیستم‌های هیبریدی برای تولید پیوسته و کاربرد در مناطق دورافتاده.

  • امکان‌سنجی مزارع بادی در اقلیم‌های مختلف
  • سیستم ترکیبی توربین بادی–توربین گاز
  • هیبرید خورشیدی–زمین‌گرمایی برای توان و آب
  • ارزیابی چرخهٔ عمر (LCA)
  • چندتولیدی زیست‌توده برای توان، هیدروژن و حرارت
  • سیستم‌های مستقل از شبکه
مقالهٔ شاخص: M. Babaelahi, M.H. Ghiasi —
Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠
GeothermalBiomassLCA
چندتولیدی، هیدروژن و آب شیرین
بخش انرژی · ۰۳

چندتولیدی، هیدروژن و آب شیرین

تولید هم‌زمان برق، گرما، سرما، هیدروژن و آب شیرین برای حداکثر بهره‌وری اگزرژی.

  • سیکل‌های CCHP و تولید هم‌زمان
  • هیدروژن سبز در سیستم‌های خورشیدی
  • آب‌شیرین‌کن‌های MED، MSF و RO
  • ترکیب رنکین، ORC، کالینا و چیلر جذبی
  • بهینه‌سازی بیزی و فراابتکاری
  • ارزیابی اگزرژی-ریسک
مقالهٔ شاخص: M.J. Shabani, M. Babaelahi —
International Journal of Hydrogen Energy⁠, ⁠
CCHPH₂MED / RO

بهره‌وری انرژی در ساختمان و صنعت

پیکربندی بهینهٔ سیستم انرژی ساختمان‌های انرژی صفر با کلکتور PV/T، بازیافت حرارت تهویه (HRV) در اقلیم سرد، دیوار ترومب، ممیزی انرژی و تحلیل پینچ.

تجدیدناپذیرها و گذار کم‌کربن

جذب و جداسازی CO₂، کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های سنتی، بهره‌گیری از اگزرژی سرمایی LNG و ارزیابی پایداری با تحلیل امرژی.

بخش انرژی · حوزهٔ ویژه

ذخیره‌سازی انرژی

با افزایش سهم منابع متغیر مانند خورشید و باد، ذخیره‌سازی حلقهٔ اتصال تولید و مصرف است: جابه‌جایی زمانی انرژی، پایداری شبکه، تأمین بار پایه و افزایش ضریب ظرفیت نیروگاه‌های تجدیدپذیر. ارزیابی‌ها بر پایهٔ راندمان رفت‌وبرگشت، چگالی انرژی و توان، راندمان اگزرژی و هزینهٔ تراز شدهٔ ذخیره‌سازی (LCOS) انجام می‌شود.

۰۱حرارتی محسوسنمک مذاب دو-مخزنه و مخازن ترموکلاین
۰۲حرارتی نهانمواد تغییر فاز (PCM) و نانو-PCM
۰۳ترموشیمیاییواکنش‌های برگشت‌پذیر برای ذخیرهٔ بلندمدت
۰۴مکانیکیهوای فشرده (CAES)، تلمبه‌ذخیره‌ای، چرخ لنگر
۰۵هیدروژن و الکتروشیمیاییالکترولیز، ذخیرهٔ هیدروژن، پیل سوختی و باتری
۰۶سرماییاگزرژی سرمایی LNG و ذخیرهٔ یخ

ترموکلاین خورشیدی

حل تحلیلی و بهینه‌سازی مخزن ترموکلاین با روش مربعات دیفرانسیلی و برنامه‌نویسی ژنتیک (Journal of Energy Storage، ۲۰۲۲).

CAES در سیستم‌های هیبریدی

ذخیره‌سازی هوای فشرده در سیستم ترکیبی توربین گازی–توربین بادی (پروژهٔ در حال انجام).

PCM و خنک‌کاری فتوولتائیک

مواد تغییر فاز با پره‌های نانوگرافنی برای کاهش دمای پنل و افزایش راندمان.

امکانات

روش‌ها و ابزارهای پژوهشی

غالب فعالیت‌ها مبتنی بر مدل‌سازی و شبیه‌سازی کامپیوتری است؛ کدهای اختصاصی واحد پژوهشی در کنار نرم‌افزارهای تخصصی توسعه می‌یابند.

  • تحلیل ترمودینامیکی پیشرفته — انرژی، اگزرژی، اگزرژی-اقتصادی، امرژی و چرخهٔ عمر
  • بهینه‌سازی چندهدفه — NSGA-II، فراابتکاری، بیزی و یادگیری تقویتی
  • هوش مصنوعی و مدل جایگزین — برنامه‌نویسی ژنتیک، شبکهٔ عصبی، یادگیری ماشین
  • مدل‌سازی عددی — CFD، اجزای محدود، مربعات دیفرانسیلی، حل تحلیلی
  • شبیه‌سازی دینامیکی و کنترل — رفتار گذرا و تحلیل انرژی-اگزرژی-کنترل (CEEC)
  • ریسک و پایداری — قابلیت اطمینان، اقتصاد و اثرات زیست‌محیطی
Aspenفرایند
Ebsilonنیروگاه
ThermoFlexنیروگاه
Cycle Tempoسیکل
GasTurbتوربین گاز
GSPتوربین گاز
NREC Conceptتوربوماشین
CFturboتوربوماشین
FluentCFD
COMSOLچندفیزیکی
HTRIمبدل حرارتی
HOMERتجدیدپذیر
LMS Imagine.Labسیستم دینامیکی
MATLABکدنویسی
پروژه‌ها

پروژه‌های پژوهشی و صنعتی

پروژه‌های انجام‌شده

توربین گاز و توربوشفت

  • سیستم هوای ورودی و مدیریت هوای موتور توربوشفت
  • خنک‌کاری روغن موتور توربوشفت
  • Volute کمپرسور یک‌طبقهٔ گریز از مرکز
  • پره‌های هادی برای کنترل دبی جرمی
  • دیفیوزر با هندسهٔ متحرک در مینی‌توربین
  • رفتار حرارتی توربین گاز در پیکربندی CGT/CTG

تبدیل انرژی و سیکل‌های نوین

  • سیکل هیبرید استرلینگ
  • تولید توان با مبدل ترموالکتریک
  • سیکل بازیاب رنکین آلی
  • تولید هم‌زمان توان و حرارت
  • میکروتوربین گازی برای CHP
  • توان فشرده برای پرنده‌های بدون سرنشین

خورشیدی، مبدل‌ها و سیستم‌های جانبی

  • کلکتور خورشیدی شار بالا با نانوسیال
  • بین‌خنک‌کن کمپرسور گیربکسی سه‌طبقه
  • روغن‌کاری گیربکس کمپرسور و بالگرد
  • یاتاقان‌های هوایی
  • هزینهٔ راه‌اندازی نیروگاه‌های حرارتی
  • امکان‌سنجی مینی‌توربین‌ها در کاربرد شهری

پروژه‌های در حال انجام

  • ۰۱
    تحلیل سیستم‌های هلیوستات خورشیدیبخش انرژی · خورشیدی
  • ۰۲
    کاربرد تحلیل اگزرژی در سیستم‌های توان و انرژیروش‌شناسی
  • ۰۳
    ذخیره‌سازی هوای فشرده در سیستم ترکیبی توربین گازی–توربین بادیبخش انرژی · ذخیره‌سازی
  • ۰۴
    ترکیب تحلیل کنترلی با مفاهیم ترمودینامیکیروش‌شناسی
انتشارات

مقالات منتخب

۴۴ مقالهٔ مرتبط با حوزه‌های واحد پژوهشی سیستم‌های توان و انرژی از مجموع ۹۰ اثر علمی، در پنج گروه موضوعی.

Solar, Geothermal & Hybrid Power Plants⁠ papers
  1. ⁠
    S.S. Razavian, M. Babaelahi. Optimized Solar Tower Multigeneration System With Integrated Rankine, ORC, Kalina, and Absorption Cycles: Thermodynamic Analysis and MOAVOA–MADDPG Optimization. International Journal of Energy Research, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Lotfalipour, M. Babaelahi. Integrating economic and environmental analysis for sustainable systems: A comprehensive framework for power generation and desalination using solar and geothermal resources. International Journal of Energy Research, ⁠(⁠), ⁠.
  3. ⁠
    S.S. Razavian, M. Babaelahi. Bayesian optimisation for enhanced energy and exergy efficiency in solar multi-generation plants. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, M. Lotfalipour. Multi-objective optimization and comprehensive thermodynamic, economic, and environmental analysis of an innovative solar-geothermal integrated system for synergistic power generation and water desalination. Energy Sources, Part A, ⁠.
  5. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi. Exergoeconomic Analysis, Solar System Dynamic Simulation, and Multi-objective Optimization of a ⁠-MW Solar-Assisted Post-combustion Coal-Fired Power Plant. Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M. Lotfalipour, M. Babaelahi. Life cycle assessment and exergetic analysis of a hybrid solar-geothermal co-generation system for simultaneous production of electricity and desalinated water. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    R. Hosseini, M. Babaelahi, E. Rafat. Energy, exergy, emergy, and economic evaluation of a novel two-stage solar Rankine power plant. Environmental Science and Pollution Research, ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠
    E. Rafat, M. Babaelahi, A. Arabkoohsar. Design and analysis of a hybrid solar power plant for co-production of electricity and water: a case study in Iran. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  9. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi, A. Arabkoohsar. Thermodynamic analysis, advanced non-linear dynamic simulation and multi-criteria optimization of a ⁠ MW parabolic trough solar steam power plant. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  10. ⁠
    F.A. Hajibashi, A. Arabkoohsar, M. Babaelahi. Risk assessment, dynamic analysis and multi-objective optimization of a solar-driven hybrid gas/steam power plant. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  11. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri, E. Rafat. Exergy cost accounting and thermoeconomic diagnosis for Double-Solar-Gas-Turbine system (DSGT). Energy Sources, Part A, ⁠.
  12. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi. New procedure in solar system dynamic simulation, thermodynamic analysis, and multi-objective optimization of a post-combustion carbon dioxide capture coal-fired power plant. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  13. ⁠
    M. Babaelahi, E. Mofidipour, E. Rafat. Combined Energy-Exergy-Control (CEEC) analysis and multi-objective optimization of parabolic trough solar collector powered steam power plant. Energy, ⁠, ⁠.
  14. ⁠
    M. Babaelahi, E. Mofidipour, E. Rafat. Design, dynamic analysis and control-based exergetic optimization for solar-driven Kalina power plant. Energy, ⁠, ⁠.
  15. ⁠
    M. Babaelahi, E. Rafat, E. Mofidipour. Emergy-based economic and environmental analysis and multi-objective optimization of a two-cascade solar gas turbine power plant. Sustainable Production and Consumption, ⁠, ⁠.
Multigeneration, Hydrogen, Desalination & Buildings⁠ papers
  1. ⁠
    M. Babaelahi, M.H. Ghiasi. Tri-Objective Optimization of a Biomass-Driven Polygeneration System: Integrated Exergo-Risk Assessment Framework for Power, Cooling, Heating, Hydrogen, and Freshwater Production. Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Babaelahi, S.M.H. Ghiasi. Exergy analysis of biomass polygeneration system for power, hydrogen, and heat production. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, A. Kazemi. Optimal energy system configuration for zero energy buildings using hybrid thermal-photovoltaic solar collector. Environment, Development and Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M.H.M. Alshammaa, L.A. Mahdi, M. Babaelahi. Energy and exergy analysis for VCRS of a water dispenser. Results in Engineering, ⁠, ⁠.
  5. ⁠
    M.J. Shabani, M. Babaelahi. Innovative solar-based multi-generation system for sustainable power generation, desalination, hydrogen production, and refrigeration in a novel configuration. International Journal of Hydrogen Energy, ⁠, ⁠.
  6. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri. Exergy Cost Accounting Analysis of New Hybrid Solar Organic Rankine Cycle-MSF Desalination System for Pasabandar Region in Gwadar Bay. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    M.J. Mehrabian, M. Babaelahi, M.H.K. Manesh. New optimum multi-generation system configuration for cooling, heating, power, natural gas and hydrogen production. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠
    E. Rafat, M. Babaelahi. Recovering waste heat of a solar hybrid power plant using a Kalina cycle and desalination unit: A sustainability (emergo-economic and emergo-environmental) approach. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
Energy Storage⁠ papers
  1. ⁠
    G. Ghezelbash, M. Babaelahi, M. Saadatfar. New analytical solution and optimization of a thermocline solar energy storage using differential quadrature method and genetic programming. Journal of Energy Storage, ⁠, ⁠.
Stirling Engines, Gas Turbines & LNG Systems⁠ papers
  1. ⁠
    M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar. New optimum configuration for the FGM rotating disc in gas turbines using combined thermal-mechanical analysis: An analytical approach. Proc. IMechE, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science.
  2. ⁠
    M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar. Enhancing solar stirling engine performance through the use of innovative heat transfer fin shapes. International Journal of Thermal Sciences, ⁠, ⁠.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. Multi-objective optimisation of solar-driven combined stirling engine/LNG burned micro gas turbine based on exergy and energy analysis. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. Analytical design and optimization of a new hybrid solar-driven micro gas turbine/stirling engine, based on exergo-enviro-economic concept. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  5. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari, F. Amini Hajibashi. Exergy Cost Analysis of New Method for Efficiency Improvement in Small Gas Turbines Using LNG Cold Exergy. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M.H. Khoshgoftar Manesh, M. Babaelahi. Thermoeconomic and environmental Optimization of a ⁠ MW Combined Cycle Power Plant by MOEA. Gas Processing Journal, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Analytical closed-form model for predicting the power and efficiency of Stirling engines based on a comprehensive numerical model and the genetic programming. Energy, ⁠, ⁠.
  8. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. A new thermal model based on polytropic numerical simulation of Stirling engines. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  9. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Modified PSVL: a second order model for thermal simulation of Stirling engines based on convective–polytropic heat transfer of working spaces. Applied Thermal Engineering, ⁠, ⁠.
  10. ⁠
    H. Hosseinzade, H. Sayyaadi, M. Babaelahi. A new closed-form analytical thermal model for simulating Stirling engines based on polytropic-finite speed thermodynamics. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  11. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Simple-II: A new numerical thermal model for predicting thermal performance of Stirling engines. Energy, ⁠, ⁠.
  12. ⁠
    H. Sayyaadi, M. Babaelahi. Multi-objective optimization of a joule cycle for re-liquefaction of the Liquefied Natural Gas. Applied Energy, ⁠(⁠), ⁠.
  13. ⁠
    H. Sayyaadi, M. Babaelahi. Thermoeconomic optimization of a cryogenic refrigeration cycle for re-liquefaction of the LNG boil-off gas. International Journal of Refrigeration, ⁠(⁠), ⁠.
Heat Exchangers, Thermal Management & Direct Conversion⁠ papers
  1. ⁠
    M. Babaelahi. Numerical Modeling and Optimization of the Geometry of Helically Finned Tubes in Shell-and-Tube Heat Exchangers for Enhanced Heat Transfer and Reduced Pressure Drop. Science and Technology in Mechanical Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Babaelahi. Enhancing energy efficiency of plate-tube and fin heat exchangers through thermo-hydraulic optimization using advanced nanofluids for low-carbon heating systems. Proc. IMechE, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri. Magneto-hydro-dynamic generator with joule heating and viscous dissipation: an analytic investigation of mixed convection flow. Arabian Journal for Science and Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, M.A. Babazadeh, M. Saadatfar. Improving thermal performance of hydrodynamic couplings through heat sink design with functionally graded fins. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  5. ⁠
    M. Babaelahi, M.A. Babazadeh, M. Saadatfar. New design for the cold part of heat pipes using functionally graded material in heat sink with variable thickness fins: An analytical approach. Journal of Thermal Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. New optimum design for cooling system in thermoelectric thermal devices. Extreme Mechanics Letters, ⁠, ⁠.
  7. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri, H. Sayyaadi. Multi-Objective Optimization of a Cross-Flow Plate Heat Exchanger Using Entropy Generation Minimization. Chemical Engineering & Technology, ⁠(⁠), ⁠.
ارتباط با ما

همکاری با آزمایشگاه ممیزی انرژی و پایش آلاینده‌ها

در صورت تمایل به همکاری، با ما تماس بگیرید.

دکتر محمدحسن خوشگفتارمنش · دکتر مجتبی باباالهی — گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم

composite view of the laboratory: instruments, fabricated prototypes and the university of qom
eapm
University of Qom · Central Laboratory

Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory

EAPM Laboratory
Laboratory directors
dr. mohammad hasan khoshgoftar manesh
Dr. Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh
Associate Professor of Mechanical Engineering, University of Qom
mh.khoshgoftar@gmail.com
dr. mojtaba babaelahi
Dr. Mojtaba Babaelahi
Associate Professor of Mechanical Engineering, University of Qom
mbabaelahi@gmail.com

Through its two specialised research units, the laboratory offers an integrated platform for energy auditing, pollutant monitoring, and the modelling and optimization of energy and water systems — from field measurement to a validated model, and from model to a practical solution for industry.

Energy auditPollutant monitoringExergy & ⁠E analysisDesalinationHydrogenAI optimization
We link field measurement, modelling and optimization to manage energy and the environment better for industry and buildings — from data to decision.
⁠research units
⁠measuring instruments
⁠industrial & national projects
⁠international projects
About the laboratory

Efficiency, environmental protection, technology development

The Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory works across four areas — research, technology, technical and engineering services (field and software-based), and international and educational activities — and acts as a bridge between university and industry. It is directed by Dr. Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh and Dr. Mojtaba Babaelahi, and comprises two specialised research units.

ResearchTechnologyTechnical & engineering servicesInternational & educational
sample analysis with a spectrophotometer

Integrated efficiency & sustainability

Lower energy intensity in industrial, commercial and residential facilities through simultaneous thermal and electrical audits, thermographic loss detection, and solutions based on thermodynamic and economic optimization.

Comprehensive environmental protection

Continuous monitoring, control and reduction of carbon footprint and pollutants — stack gases and industrial water and wastewater quality — using advanced analysers.

New, decision-driven technologies

Localising advanced energy systems, such as polygeneration and hybrid renewables, by combining experimental data with numerical modelling.

University–industry link

A platform to commercialise research results, offer field diagnostics (predictive maintenance) and create tangible value for industry nationally and internationally.

Fields of activity

Six core lines of work

From energy audits and exergy analysis to pollutant monitoring, intelligent optimization and training.

Comprehensive energy audit & exergy analysis

Performance evaluation and combustion tuning of boilers and furnaces, power-quality and electric-motor consumption analysis, and retrofit plans for thermal, refrigeration and power-plant systems.

Condition monitoring & non-destructive testing

Diagnosis of production lines, thermal leak detection and hot-spot identification in electrical and mechanical equipment with a thermographic camera, and pressure-drop monitoring in fluid networks.

Environmental pollutant monitoring & modelling

Accurate measurement of stack gases, spectrophotometric analysis of industrial water and wastewater, life-cycle assessment (LCA) and pollution-reduction solutions.

Intelligent systems & optimization

Combining environmental data-logger records with machine learning, surrogate models and multi-objective optimization to raise equipment efficiency.

New systems & clean fuels

Design, simulation and feasibility of integrated energy systems (such as solar–wind combinations) and production routes for green methanol and hydrogen.

Training & standards development

International specialised courses to train energy-audit technicians and engineers, and contribution to national and regional guidelines and standards.

Capability cycle

Measure, model, assess, optimize, prototype

Measureemissions, combustion, electrical power, temperature, pressure, humidity, water quality
Modelprocess, power, renewables, desalination, buildings and utilities
Assessenergy, exergy, economics, environment, LCA, risk and reliability
Optimizeoperating conditions, system design, energy savings and emission cuts
PrototypeMFC, MDC, HDH, AD, PTC, PV and clean-tech pilot devices
From a field measurement to a validated model, and from a model to an industrial recommendation.
Services

Ten documented services for industry and academia

⁠
Feasibility, simulation & modellingPower plants, process, utility and renewable systems with Thermoflow, Aspen Plus/HYSYS, Petro-SIM, TRNSYS, HOMER and MATLAB.
⁠
Energy & water auditing and optimizationIndustrial plants, power plants, process systems and utilities using portable instruments and ISO ⁠/⁠-oriented audit logic.
⁠
Thermoeconomic fault diagnosisGas and steam turbines, heat exchangers, desalination units and energy assets through performance and cost-degradation analysis.
⁠
AI & machine-learning predictionKriging, neural networks, TensorFlow/PyTorch, Python, image processing and genetic algorithms.
⁠
Desalination design & assessmentThermal and membrane desalination driven by fossil energy, waste heat and renewables, including MED, RO, HDH, AD and MDC.
⁠
Heat-exchanger design & ratingShell-and-tube, plate and air-cooled exchangers with Aspen EDR, Aspen B-JAC and HTRI-type workflows.
⁠
Renewable-energy system designSolar thermal/PV, wind, geothermal, pyrolysis and gasification systems with technical-economic feasibility.
⁠
Life-cycle environmental assessmentLCA and pollutant-emission assessment using SimaPro and AI-supported environmental models.
⁠
Reliability, availability & riskEquipment failure, availability, risk scenarios and resilience planning for energy infrastructure.
⁠
Specialised trainingProfessional courses for students, engineers and industry teams in software, energy auditing and environmental monitoring.
Typical client outputs:Technical reportMeasurement databaseSimulation fileOptimization studyTraining packageImplementation roadmap
Laboratory equipment

Measurement and analysis instruments

A portable instrument set for field energy audits, pollutant monitoring and water and wastewater analysis.

industrial flue-gas analyser

Industrial flue-gas analyser

Testo ⁠ · Germany

Combustion tuning, pollutant and stack-emission monitoring, boiler and furnace audits, gas-turbine and engine diagnostics (O₂, CO, NO/NOx, CO₂).

portable power analyser

Portable power analyser

Tektronix PA ⁠ · USA

Electrical energy audits, motor and equipment consumption analysis, power-quality screening and verification of saving measures.

pressure, temperature & humidity logger

Pressure, temperature & humidity logger

Testo ⁠ P⁠ · Germany

Long-term logging of pressure, temperature and humidity for HVAC, industry and power applications.

gas & water pressure meter

Gas & water pressure meter

Testo ⁠-⁠ · Germany

Gas and water line pressure checks, leak and pressure-drop diagnostics, HVAC and utility verification.

thermal imaging camera

Thermal imaging camera

Hti HT-⁠

Detection of heat losses and hot spots in electrical and mechanical equipment, and thermal leak detection.

lux meter

Lux meter

DT-⁠A

Light-intensity measurement for lighting and building audits.

uv-vis spectrophotometer

UV-Vis spectrophotometer

UVISNM⁠ · Iran

Measures UV-visible absorption and converts it to concentration through calibration curves — nitrate, phosphate, colour and COD in water and wastewater, and MFC/MDC monitoring.

nano spectrophotometer

Nano spectrophotometer

Nano Mabna

Water and wastewater quality assessment, MFC/MDC effluent monitoring, pollutant concentration and environmental sample screening.

sound-level meter (db)

Sound-level meter (dB)

SPL

Sound-pressure-level measurement for environmental noise assessment.

USB temperature / pressure / RH logger

UT⁠ · China

Short and medium-term measurement campaigns, laboratory monitoring and HVAC audits.

Water-quality analyser

JENWAY · Iran

pH, EC/TDS, turbidity, dissolved oxygen, ORP, temperature, salinity and colorimetric indicators for water, wastewater and desalination monitoring.

Request an audit or measurement

Contact us for field and laboratory services.

Contact
Software & tools

⁠ modelling software packages and tools

Process & power

Aspen PlusAspen HYSYSAspen OneThermoflowPetro-SIMAVEVAPIPENETEES

CFD & multiphysics

ANSYS FluentCOMSOL Multiphysics

Buildings & HVAC

Carrier HAPEnergyPlusDesignBuilderAutodesk Revit MEPAutoCADDuct Sizer

Renewables & systems

TRNSYSHOMER ProMATLAB / SimulinkWEAPLEAP

AI & optimization

PythonTensorFlowPyTorchKriging / surrogateGenetic Algorithm

Economics & life cycle

SimaProCOMFAR
Projects

Industrial and national projects

Completed and ongoing work for public-sector and industrial clients.

⁠Environmental requirements and development model for hydrocarbon units in Qom ProvincePlanning & Budget Organization of Qom Province
⁠Evaluation and optimal selection of building cooling/heating systems for the Qom climateQom Construction Engineering Organization
⁠Chemical selection to control boiler corrosion and improve steam-network performanceEnergy Gostar Pasargad
⁠Aspen simulation of a refinery condensate-collection network and sulfur recovery unit (SRU)Energy Gostar Pasargad
⁠Exergoeconomic and exergoenvironmental audit of a textile CHP using energy audit, PTC and ORCEnergy Gostar Pasargad
⁠Technical, economic and environmental assessment of greywater reuse in the Qom oil-products distribution buildingNational Iranian Oil Products Distribution Co.
⁠Optimal thermodynamic, economic and environmental design of a geothermal and waste-heat polygeneration systemKhatam al-Anbiya Construction Headquarters
⁠Feasibility of using solar energy and waste heat to cut fuel consumption in the Boroujerd textile factoryBoroujerd textile factory
⁠Energy audit and pollution monitoring in the Boroujerd textile factoryBoroujerd textile factory
⁠Technical, economic and environmental zoning of cooling systems for steam and combined-cycle power plantsNiroo Research Institute (NRI)
Training & knowledge transfer

Specialised courses and webinars

Gas-turbine simulation & optimizationOffshore-oil rotating-equipment and utility engineers
⁠ participants
Gas turbines: performance improvement & troubleshootingStudents and industrial engineers
⁠ participants
HVAC system-selection standards for the Qom climateQom Construction Engineering Organization (engineers)
⁠ participants
Compressors & troubleshootingStudents and industrial centres
⁠ participants
Refrigeration-system optimizationIranian and Iraqi students; industrial engineers
⁠ participants
Graduate themes

Graduate research themes

Solar systemsPTC, solar tower, repowering, storage, solar desalination
Polygenerationpower, heat, freshwater, hydrogen, methanol, ammonia
Energy audit & utilitiesmotor rooms, university buildings, brick plants, steam networks, textiles
Water & desalinationMED, RO, HDH, AD, greywater, MDC
AI / machine learningsurrogates, neural networks, image processing, optimization
Combustion & emissionsgas turbines, motorcycles, vehicles, boilers, waste, gasification
Cooperation with knowledge-based companies & research centres

Partners and collaborators

Niroo Research InstituteSolar desalination technology; solar-still project funded from China
Bandar Imam Petrochemical (BIPC)Energy monitoring
Itok Afrinan Technology CompanyGas-emission control
Environmental Research CenterGas-emission control
Tehran University of Medical SciencesModelling cancerous tumours and estimating growth with thermodynamic concepts
Sustainable, Efficient & Intelligent Energy Company, QomKnowledge-based energy company
Research achievements

Selected publications from both research units

⁠+papers & reports
⁠research units
⁠national & international projects
Applied EnergyEnergyEnergy Conversion and ManagementJournal of Cleaner ProductionRenewable EnergyDesalination
  1. EPSR⁠Optimized Solar Tower Multigeneration System With Integrated Rankine, ORC, Kalina, and Absorption Cycles: Thermodynamic Analysis and MOAVOA–MADDPG Optimization. International Journal of Energy Research.
  2. EEBS⁠Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  3. EPSR⁠Integrating economic and environmental analysis for sustainable systems: A comprehensive framework for power generation and desalination using solar and geothermal resources. International Journal of Energy Research.
  4. EEBS⁠Gasification potential of municipal solid waste in Iran: application of life cycle assessment, risk analysis, and machine learning. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  5. EPSR⁠Bayesian optimisation for enhanced energy and exergy efficiency in solar multi-generation plants. International Journal of Exergy.
  6. EEBS⁠⁠E, risk, diagnosis, and availability evaluation for optimal design of a novel biomass-solar-wind driven polygeneration system. Renewable Energy, ⁠, ⁠.
  7. EPSR⁠Multi-objective optimization and comprehensive thermodynamic, economic, and environmental analysis of an innovative solar-geothermal integrated system for synergistic power generation and water desalination. Energy Sources, Part A.
  8. EEBS⁠An innovative optimal ⁠E solar-biomass waste polygeneration system for power, methanol, and freshwater production. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  9. EPSR⁠Exergoeconomic Analysis, Solar System Dynamic Simulation, and Multi-objective Optimization of a ⁠-MW Solar-Assisted Post-combustion Coal-Fired Power Plant. Process Integration and Optimization for Sustainability.
  10. EEBS⁠A novel configuration for low-grade heat-driven desalination based on cascade MED. Energy, ⁠, ⁠.
  11. EPSR⁠Tri-Objective Optimization of a Biomass-Driven Polygeneration System: Integrated Exergo-Risk Assessment Framework for Power, Cooling, Heating, Hydrogen, and Freshwater Production. Process Integration and Optimization for Sustainability.
  12. EEBS⁠New procedure for optimal solar repowering of thermal power plants and integration with MSF desalination based on environmental friendliness and economic benefit. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
EEBSEnergy, Environmental & Biological Systems Research Unit
EPSREnergy & Power Systems Research Unit
Research structure

Two specialised research units

The laboratory has two research units, each led by one of its directors.

eebs
Research unit ⁠

Energy, Environmental & Biological Systems Research Unit

Renewable energy, hydrogen systems, polygeneration, desalination, artificial intelligence, sustainability and biological systems.

dr. mohammad hasan khoshgoftar maneshDr. Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh
Head of unit · Associate Professor of Mechanical Engineering
mh.khoshgoftar@gmail.com
Full unit profile
epsr
Research unit ⁠

Energy & Power Systems Research Unit (EPSR)

Turbomachinery, thermal power plants, Stirling engines, heat exchangers, solar, wind and geothermal energy, and energy storage.

dr. mojtaba babaelahiDr. Mojtaba Babaelahi
Head of unit · Associate Professor of Mechanical Engineering
mbabaelahi@gmail.com
Full unit profile
Research unit ⁠ of ⁠
composite view: mfc/mdc prototypes, analysis instruments and the ai and optimization framework
 
eebs
Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory · Unit ⁠

Energy, Environmental & Biological Systems Research Unit

EEBS
Head of the Research Unit: Dr. Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh, Associate Professor of Mechanical Engineeringmh.khoshgoftar@gmail.com

Developing advanced technologies in renewable energy, hydrogen systems, process optimization, artificial intelligence and multigeneration systems — in collaboration with leading universities in Spain, China, South Korea, the UK and Canada.

Mission & objectives

Advanced technologies, from knowledge to product

The unit was established to develop advanced technologies in renewable energy, hydrogen systems, process optimization, artificial intelligence and multigeneration systems. Its main aim is to deliver innovative solutions, carry out flagship national and international projects, transfer technical know-how to the country’s key industries and develop technology products at the frontier of knowledge.

Technology products

Design and development of software and hardware products based on emerging technologies.

Services to industry

Specialised technical, engineering and consulting services to the energy, power, oil, gas, petrochemical, steel and mineral-processing industries.

International collaboration

Research services and technology development at international level with leading universities in Spain, China, South Korea, the UK and Canada.

Service areas:ResearchTechnologyTechnical & engineering servicesInternational & educational
Main lines of activity

Eight research and technology areas

New & renewable energy systems

Solar, wind, biomass, geothermal, organic Rankine cycle (ORC) and combined-cycle power plants.

Energy storage & hydrogen

Electrolysers, storage, advanced batteries, supercapacitors, PEMFC, SOFC and SOEC fuel cells and Power-to-X systems.

Turbomachinery & performance simulation

Gas and steam turbines, compressors and turboexpanders; modelling, design and optimization, condition monitoring and predictive maintenance.

Multigeneration & cogeneration

CHP, CCHP and polygeneration systems and advanced integration of energy systems.

Water treatment & desalination

MED, MSF, RO, HDH, AD, MDC, ZLD and recovery of greywater and wastewater.

AI & optimization

Machine and deep learning, surrogate models, metaheuristics, multi-objective optimization and digital twins.

Sustainability & environmental assessment

Life-cycle assessment (LCA), exergy, exergoenvironmental and emergy analysis, pollutant assessment, carbon and water footprints and risk analysis.

Biological systems & biotechnology

AI-based cancer prediction, thermal-image and metastasis analysis, wastewater treatment, bioenergy from waste and bio-electrochemical systems.

Fabricated prototypes

MFC and MDC: laboratory-built clean-water and bioenergy systems

three-chamber submerged mfc cell body
Three-chamber submerged MFC cell body
bench-scale mfc
Bench-scale MFC setup with external circuit
bench-scale mdc
Bench-scale MDC setup with external circuit

Microbial fuel cell (MFC)

Microorganisms oxidise organic matter in wastewater and generate electricity through an external circuit — used for wastewater treatment, bio-electricity generation, treatment-performance experiments and scale-up studies.

Microbial desalination cell (MDC)

Extends the MFC concept with desalination chambers to remove salts while treating wastewater and generating electricity — suited to brine-management research and sustainable freshwater production.

Prototype and product-development portfolio

MDC constructionfreshwater + wastewater treatment + electricity
MFC constructionwastewater treatment + electricity
Solar HDH desalinationlow-energy solar freshwater production
Solar photovoltaicsolar power generation
Parabolic trough collectorssolar thermal heat generation
Solar perovskiteinnovative solar-cell power generation

Commercialisation direction: wastewater recovery, clean water, renewable heat and power, and low-grade heat-to-power technologies.

AI & optimization

From data-driven prediction to optimal decisions

Machine learning, surrogate models, genetic algorithms and multi-objective optimization to raise efficiency, cut cost and reduce emissions.

ai and optimization framework: data, ai model, optimization, decision

Polygeneration & cogeneration

solar, biomass, wind, geothermal, SOFC/SOEC, ORC, gas turbines and combined cycles

Desalination & water recovery

MED, RO, HDH, AD, MDC, ZLD

Environmental assessment

LCA, exergoenvironmental, emergy, emissions, risk and footprint studies

International projects

Collaboration across Europe and Asia

⁠Techno-economic and life cycle assessment of a solar-biomass driven cogeneration system integrated with MED-RO-MD: a case study for the Canary IslandsERDF · INTERREG MAC ⁠–⁠ · E⁠DES (MAC⁠/⁠a/⁠)
⁠⁠E analyses of integration of microbial desalination cell, humidification-dehumidification and reverse osmosis desalination to produce sustainable freshwater based on solar and wind energies
⁠Energy, exergy, exergoeconomic, and exergoenvironmental design of an innovative solar-wind-biomass driven polygeneration system to produce power, heat and ammonia
⁠Simulation and ⁠E analysis of absorption refrigeration, M-cycle, and hybrid M-cycle cooling systems for gas turbine performance by machine learning
⁠Thermodynamic and environmental analysis of a modern unmixed turbofan engine: application of machine learning
⁠Modeling and simulation of microbial desalination cells using machine learning for production of power, freshwater, and wastewater treatment
⁠Optimal ⁠E design for a novel solar tower polygeneration system: power, hydrogen, and oxygen production in ChinaJiangsu University of Science and Technology, China
⁠AI-powered reliability and ⁠E optimization of an innovative solar tower-wind driven polygeneration system for sustainable hydrogen and oxygen productionJiangsu University of Science and Technology, China
⁠An innovative solar-wind polygeneration system based on ⁠E analysis and reliability and risk assessment
⁠Optimal ⁠E polygeneration system for sustainable power, freshwater, and green hydrogen production powered by wind turbines and photovoltaics: a case study in the harbor port
⁠Novel renewable-driven polygeneration systems for hydrogen and power production: comprehensive ⁠E analysis, risk and reliability assessment, optimization, and machine learning applications
⁠Advisor — Jiangsu Runhuan Intelligent Environmental Protection Headquarters R&D Industrial Park, Zero-Carbon and Intelligent Systems Section
⁠Design of energy-system equipment and BMI of an industrial zero-carbon park
⁠Construction of photovoltaic and PEM fuel cell for ChinaJiangsu University of Science and Technology, China

Project titles are given in their original English.

Research output

Selected laboratory publications

A selection from the laboratory’s ⁠ papers and reports.

Selected papers⁠
  1. ⁠⁠E and risk assessment of a novel integrated biomass driven polygeneration system based on integrated sCO⁠-ORC-AD-SOFC-SOEC-PEMFC-PEMEC. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  2. ⁠Techno-economic and environmental assessment of a novel polygeneration system based on integration of biomass air-steam gasification and solar parabolic trough collector. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  3. ⁠⁠E, risk, diagnosis, and availability evaluation for optimal design of a novel biomass-solar-wind driven polygeneration system. Renewable Energy, ⁠, ⁠.
  4. ⁠New procedure for optimal solar repowering of thermal power plants and integration with MSF desalination based on environmental friendliness and economic benefit. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  5. ⁠A novel configuration for low-grade heat-driven desalination based on cascade MED. Energy, ⁠, ⁠.
  6. ⁠Thermo-economic and environmental optimization of a solar-driven zero-liquid discharge system for shale gas wastewater desalination. Desalination, ⁠, ⁠.
  7. ⁠Dynamic advanced exergetic, exergoeconomic, and environmental analyses of a hybrid solar city gate station. Journal of Energy Resources Technology (ASME), ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠Dynamic analysis of a novel quadruple combined cycle based on integrated solar tower-gas turbine-supercritical CO⁠ and organic Rankine cycles. Journal of Energy Resources Technology (ASME), ⁠(⁠), ⁠.
  9. ⁠An innovative optimal ⁠E solar-biomass waste polygeneration system for power, methanol, and freshwater production. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  10. ⁠Gasification potential of municipal solid waste in Iran: application of life cycle assessment, risk analysis, and machine learning. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  11. ⁠Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  12. ⁠⁠E analyses of a new solar energy-driven polygeneration system integrating CO⁠ capture, organic Rankine cycle, and humidification-dehumidification desalination. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
Research unit ⁠ of ⁠
composite view of power and energy systems: solar tower, wind farm, combined-cycle and geothermal plants
 
epsr
Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory · Unit ⁠

Energy & Power Systems Research Unit

EPSR
Head of the Research Unit: Dr. Mojtaba Babaelahi, Associate Professor of Mechanical Engineeringmbabaelahi@gmail.com

Analysis, design and multi-objective optimization of power and energy systems — from turbomachinery, thermal power plants and Stirling engines to solar, wind and geothermal energy, multigeneration and energy storage.

The Energy & Power Systems Research Unit (EPSR) takes an integrated view of the energy chain, from source to service, analysing and designing advanced power and energy systems with advanced thermodynamics and multi-objective optimization — for higher efficiency, lower fuel use and lower emissions.
⁠publications
⁠research areas
⁠+completed projects
⁠simulation packages
Research

Two divisions, one energy chain

Our work is organised in two divisions. The Power Division converts thermal energy into power in combustion and non-combustion systems; the Energy Division covers resources, storage and efficiency.

power divisionPower Division
Power Division

Power Division بخش توان

Internal heat transfer (combustion): reciprocating engines, turbine engines and power plants; and external heat transfer (non-combustion): heat exchangers, Stirling engines and enclosures.

energy divisionEnergy Division
Energy Division

Energy Division بخش انرژی

Renewable (solar, wind, hydro, geothermal, biomass) and non-renewable resources, energy storage, multigeneration systems and energy efficiency in buildings and industry.

Power Division

Converting heat into power

Six core research areas of the Power Division, from turbomachinery to heat exchangers.

gas turbines & turbomachinery
Power Division · ⁠

Gas Turbines & Turbomachinery

Aerothermal design of gas-turbine components and on/off-design performance analysis — from centrifugal compressors to micro gas turbines for cogeneration.

  • Centrifugal compressors, volutes and variable-geometry diffusers
  • Mass-flow and power control with inlet guide vanes
  • Compressor and turbine performance maps
  • Micro gas turbines for CHP and urban use
  • FGM rotating discs in gas turbines
  • Thermal behaviour of CGT and CTG configurations
Key paper: M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar —
Proc. IMechE Part C, ⁠
GasTurbGSPNREC ConceptCFturbo
turboshaft & aero engines
Power Division · ⁠

Turboshaft & Aero Engines

Design, troubleshooting and improvement of helicopter turboshaft and small turbine engines, focusing on air, oil and power-transmission systems.

  • Engine inlet and air-management systems
  • Lubrication and oil-cooling systems
  • Main-rotor gearbox lubrication
  • Turboshaft engine and main-rotor modelling
  • Troubleshooting, overhaul and efficiency maps
  • Hydrodynamic air bearings
TurboshaftGearboxAir bearings
thermal & combined-cycle power plants
Power Division · ⁠

Thermal & Combined-Cycle Power Plants

⁠E assessment, dynamic simulation and multi-objective optimization of steam, gas and combined-cycle plants — from solar hybridization to carbon capture.

  • Energy, exergy, economic and environmental analysis
  • Solar hybridization of gas and steam plants
  • Post-combustion CO₂ capture in coal-fired plants
  • Dynamic simulation, control and risk assessment
  • Construction and start-up cost estimation
  • Consulting for small private power plants
Key paper: E. Mofidipour, M. Babaelahi —
Energy Conversion and Management⁠, ⁠
EbsilonThermoFlexCycle Tempo
bottoming cycles & heat recovery
Power Division · ⁠

Bottoming Cycles & Heat Recovery

Converting low-grade and waste heat from plants and industry into power, cooling and fresh water.

  • Organic Rankine (ORC) and Kalina cycles
  • Industrial waste-heat recovery (e.g. cement)
  • LNG cold exergy in gas turbines
  • LNG boil-off gas re-liquefaction
  • Pinch analysis and heat integration
  • Emergy and sustainability analysis
Key paper: E. Rafat, M. Babaelahi —
Energy Conversion and Management⁠, ⁠
ORCKalinaLNG
stirling engines & cryocoolers
Power Division · ⁠

Stirling Engines & Cryocoolers

From widely used thermal models to the design and build of Stirling engines, refrigerators and solar dish–Stirling systems.

  • Simple-II, modified PSVL and polytropic models
  • EPSETM model with van der Waals effects
  • Dish–Stirling and micro-gas-turbine hybrids
  • Stirling cryocoolers and refrigeration cycles
  • Machine-learning optimization
  • Novel heat-transfer fins and regenerators
Key paper: M. Babaelahi, H. Sayyaadi —
Applied Energy⁠, ⁠
StirlingCryocoolerGP / ML
heat exchangers & thermal management
Power Division · ⁠

Heat Exchangers & Thermal Management

Thermo-hydraulic design and optimization of heat-transfer equipment using numerical models, analytical solutions and genetic programming.

  • Helically grooved/finned tubes in shell-and-tube units
  • Plate and plate-fin exchangers with nanofluids
  • Inter-coolers for three-stage geared compressors
  • FGM-fin heat sinks and heat pipes
  • Thermoelectric devices and MHD generators
  • Entropy-generation minimization
Key paper: M. Babaelahi, S. Sadri, O. Al-Jaberi —
Chemical Engineering Science⁠, ⁠
HTRIFluentCOMSOL

Direct Energy Conversion

Thermoelectric generators and coolers, magneto-hydrodynamic (MHD) generators, micro-coolers and compact power units for UAVs.

Reciprocating Engines & Combustion

Performance of internal-combustion engines, gas-turbine combustors, emission reduction and alternative fuels such as LNG, biogas and hydrogen.

Energy Division

Resources, hybrid systems & efficiency

Optimal use of renewable and non-renewable resources and their integration with power-generation systems.

solar energy
Energy Division · ⁠

Solar Energy

Concentrated solar power and photovoltaic-thermal systems — from heliostat-field design to dynamic simulation and plant control.

  • Solar towers and heliostat fields
  • Parabolic troughs and a ⁠ MW solar steam plant
  • Dish–Stirling and high-flux nanofluid collectors
  • PV/T systems and PCM panel cooling
  • Solar multigeneration systems
  • Dynamic simulation and control
Key paper: S.S. Razavian, M. Babaelahi —
International Journal of Energy Research, ⁠
CSPPV/THOMER
wind, geothermal & biomass
Energy Division · ⁠

Wind, Geothermal & Biomass

Variable and firm renewables combined — hybrid systems for continuous supply and remote-area deployment.

  • Wind-farm feasibility across climates
  • Hybrid wind-turbine / gas-turbine systems
  • Solar–geothermal hybrids for power and water
  • Life-cycle assessment (LCA)
  • Biomass polygeneration for power, H₂ and heat
  • Off-grid systems
Key paper: M. Babaelahi, M.H. Ghiasi —
Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠
GeothermalBiomassLCA
multigeneration, hydrogen & desalination
Energy Division · ⁠

Multigeneration, Hydrogen & Desalination

Co-producing electricity, heat, cooling, hydrogen and fresh water to maximise exergy efficiency.

  • CCHP and cogeneration cycles
  • Green hydrogen in solar systems
  • MED, MSF and RO desalination
  • Integrated Rankine, ORC, Kalina and absorption cycles
  • Bayesian and metaheuristic optimization
  • Exergo-risk assessment
Key paper: M.J. Shabani, M. Babaelahi —
International Journal of Hydrogen Energy⁠, ⁠
CCHPH₂MED / RO

Energy Efficiency in Buildings & Industry

Optimal energy-system configuration for zero-energy buildings with PV/T collectors, heat-recovery ventilation in cold climates, Trombe walls, energy audits and pinch analysis.

Non-renewables & Low-carbon Transition

CO₂ capture and separation, energy-use reduction in conventional systems, LNG cold-exergy utilization and emergy-based sustainability assessment.

Energy Division · Focus area

Energy Storage

As variable renewables grow, storage links generation and demand: time-shifting, grid stability, base-load supply and higher capacity factors for renewable plants. We assess technologies by round-trip efficiency, energy and power density, exergy efficiency and levelized cost of storage (LCOS).

⁠Sensible thermalTwo-tank molten salt and thermocline tanks
⁠Latent thermalPhase-change materials (PCM) and nano-PCM
⁠ThermochemicalReversible reactions for long-duration storage
⁠MechanicalCompressed air (CAES), pumped hydro, flywheels
⁠Hydrogen & electrochemicalElectrolysis, hydrogen storage, fuel cells, batteries
⁠Cold storageLNG cold exergy and ice storage

Solar thermocline

Analytical solution and optimization of a thermocline tank using differential quadrature and genetic programming (Journal of Energy Storage, ⁠).

CAES in hybrid systems

Compressed-air storage in a hybrid gas-turbine / wind-turbine system (ongoing project).

PCM for PV cooling

Phase-change materials with nano-graphene fins to lower panel temperature and raise efficiency.

Facilities

Methods & research tools

Most of our work is simulation-based; in-house codes are developed alongside specialised software packages.

  • Advanced thermodynamics — Energy, exergy, exergoeconomic, emergy and LCA
  • Multi-objective optimization — NSGA-II, metaheuristics, Bayesian, reinforcement learning
  • AI & surrogate models — Genetic programming, neural networks, machine learning
  • Numerical modelling — CFD, finite elements, differential quadrature, analytical
  • Dynamic simulation & control — Transients and energy-exergy-control (CEEC) analysis
  • Risk & sustainability — Reliability, economics and environmental impact
AspenProcess
EbsilonPower plant
ThermoFlexPower plant
Cycle TempoCycles
GasTurbGas turbine
GSPGas turbine
NREC ConceptTurbomachinery
CFturboTurbomachinery
FluentCFD
COMSOLMultiphysics
HTRIHeat exchangers
HOMERRenewables
LMS Imagine.LabSystem dynamics
MATLABCoding
Projects

Research & industry projects

Completed projects

Gas Turbines & Turboshafts

  • Turboshaft inlet and air-management systems
  • Turboshaft oil-cooling system
  • Volute for a single-stage centrifugal compressor
  • Guide vanes for mass-flow control
  • Variable-geometry diffuser in mini gas turbines
  • Thermal behaviour of CGT/CTG configurations

Energy Conversion & Novel Cycles

  • Hybrid Stirling cycle
  • Power generation with thermoelectric converters
  • Organic Rankine bottoming cycle
  • Combined heat and power cycle
  • Micro gas turbine for a CHP plant
  • Compact power unit for UAVs

Solar, Heat Exchangers & Auxiliaries

  • High-flux solar collector with nanofluid
  • Inter-coolers for a three-stage geared compressor
  • Compressor and helicopter gearbox lubrication
  • Hydrodynamic air bearings
  • Start-up cost estimation for thermal plants
  • Feasibility of mini gas turbines in urban use

Current projects

  • ⁠
    Analysis of solar heliostat systemsEnergy Division · Solar
  • ⁠
    Exergy analysis in power and energy systemsMethodology
  • ⁠
    Compressed-air storage in hybrid gas-turbine / wind-turbine systemsEnergy Division · Storage
  • ⁠
    Combining control analysis with thermodynamic conceptsMethodology
Publications

Selected publications

⁠ papers related to the unit’s research areas, out of ⁠ publications, in five thematic groups.

Solar, Geothermal & Hybrid Power Plants⁠ papers
  1. ⁠
    S.S. Razavian, M. Babaelahi. Optimized Solar Tower Multigeneration System With Integrated Rankine, ORC, Kalina, and Absorption Cycles: Thermodynamic Analysis and MOAVOA–MADDPG Optimization. International Journal of Energy Research, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Lotfalipour, M. Babaelahi. Integrating economic and environmental analysis for sustainable systems: A comprehensive framework for power generation and desalination using solar and geothermal resources. International Journal of Energy Research, ⁠(⁠), ⁠.
  3. ⁠
    S.S. Razavian, M. Babaelahi. Bayesian optimisation for enhanced energy and exergy efficiency in solar multi-generation plants. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, M. Lotfalipour. Multi-objective optimization and comprehensive thermodynamic, economic, and environmental analysis of an innovative solar-geothermal integrated system for synergistic power generation and water desalination. Energy Sources, Part A, ⁠.
  5. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi. Exergoeconomic Analysis, Solar System Dynamic Simulation, and Multi-objective Optimization of a ⁠-MW Solar-Assisted Post-combustion Coal-Fired Power Plant. Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M. Lotfalipour, M. Babaelahi. Life cycle assessment and exergetic analysis of a hybrid solar-geothermal co-generation system for simultaneous production of electricity and desalinated water. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    R. Hosseini, M. Babaelahi, E. Rafat. Energy, exergy, emergy, and economic evaluation of a novel two-stage solar Rankine power plant. Environmental Science and Pollution Research, ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠
    E. Rafat, M. Babaelahi, A. Arabkoohsar. Design and analysis of a hybrid solar power plant for co-production of electricity and water: a case study in Iran. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  9. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi, A. Arabkoohsar. Thermodynamic analysis, advanced non-linear dynamic simulation and multi-criteria optimization of a ⁠ MW parabolic trough solar steam power plant. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  10. ⁠
    F.A. Hajibashi, A. Arabkoohsar, M. Babaelahi. Risk assessment, dynamic analysis and multi-objective optimization of a solar-driven hybrid gas/steam power plant. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  11. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri, E. Rafat. Exergy cost accounting and thermoeconomic diagnosis for Double-Solar-Gas-Turbine system (DSGT). Energy Sources, Part A, ⁠.
  12. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi. New procedure in solar system dynamic simulation, thermodynamic analysis, and multi-objective optimization of a post-combustion carbon dioxide capture coal-fired power plant. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  13. ⁠
    M. Babaelahi, E. Mofidipour, E. Rafat. Combined Energy-Exergy-Control (CEEC) analysis and multi-objective optimization of parabolic trough solar collector powered steam power plant. Energy, ⁠, ⁠.
  14. ⁠
    M. Babaelahi, E. Mofidipour, E. Rafat. Design, dynamic analysis and control-based exergetic optimization for solar-driven Kalina power plant. Energy, ⁠, ⁠.
  15. ⁠
    M. Babaelahi, E. Rafat, E. Mofidipour. Emergy-based economic and environmental analysis and multi-objective optimization of a two-cascade solar gas turbine power plant. Sustainable Production and Consumption, ⁠, ⁠.
Multigeneration, Hydrogen, Desalination & Buildings⁠ papers
  1. ⁠
    M. Babaelahi, M.H. Ghiasi. Tri-Objective Optimization of a Biomass-Driven Polygeneration System: Integrated Exergo-Risk Assessment Framework for Power, Cooling, Heating, Hydrogen, and Freshwater Production. Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Babaelahi, S.M.H. Ghiasi. Exergy analysis of biomass polygeneration system for power, hydrogen, and heat production. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, A. Kazemi. Optimal energy system configuration for zero energy buildings using hybrid thermal-photovoltaic solar collector. Environment, Development and Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M.H.M. Alshammaa, L.A. Mahdi, M. Babaelahi. Energy and exergy analysis for VCRS of a water dispenser. Results in Engineering, ⁠, ⁠.
  5. ⁠
    M.J. Shabani, M. Babaelahi. Innovative solar-based multi-generation system for sustainable power generation, desalination, hydrogen production, and refrigeration in a novel configuration. International Journal of Hydrogen Energy, ⁠, ⁠.
  6. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri. Exergy Cost Accounting Analysis of New Hybrid Solar Organic Rankine Cycle-MSF Desalination System for Pasabandar Region in Gwadar Bay. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    M.J. Mehrabian, M. Babaelahi, M.H.K. Manesh. New optimum multi-generation system configuration for cooling, heating, power, natural gas and hydrogen production. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠
    E. Rafat, M. Babaelahi. Recovering waste heat of a solar hybrid power plant using a Kalina cycle and desalination unit: A sustainability (emergo-economic and emergo-environmental) approach. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
Energy Storage⁠ papers
  1. ⁠
    G. Ghezelbash, M. Babaelahi, M. Saadatfar. New analytical solution and optimization of a thermocline solar energy storage using differential quadrature method and genetic programming. Journal of Energy Storage, ⁠, ⁠.
Stirling Engines, Gas Turbines & LNG Systems⁠ papers
  1. ⁠
    M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar. New optimum configuration for the FGM rotating disc in gas turbines using combined thermal-mechanical analysis: An analytical approach. Proc. IMechE, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science.
  2. ⁠
    M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar. Enhancing solar stirling engine performance through the use of innovative heat transfer fin shapes. International Journal of Thermal Sciences, ⁠, ⁠.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. Multi-objective optimisation of solar-driven combined stirling engine/LNG burned micro gas turbine based on exergy and energy analysis. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. Analytical design and optimization of a new hybrid solar-driven micro gas turbine/stirling engine, based on exergo-enviro-economic concept. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  5. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari, F. Amini Hajibashi. Exergy Cost Analysis of New Method for Efficiency Improvement in Small Gas Turbines Using LNG Cold Exergy. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M.H. Khoshgoftar Manesh, M. Babaelahi. Thermoeconomic and environmental Optimization of a ⁠ MW Combined Cycle Power Plant by MOEA. Gas Processing Journal, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Analytical closed-form model for predicting the power and efficiency of Stirling engines based on a comprehensive numerical model and the genetic programming. Energy, ⁠, ⁠.
  8. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. A new thermal model based on polytropic numerical simulation of Stirling engines. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  9. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Modified PSVL: a second order model for thermal simulation of Stirling engines based on convective–polytropic heat transfer of working spaces. Applied Thermal Engineering, ⁠, ⁠.
  10. ⁠
    H. Hosseinzade, H. Sayyaadi, M. Babaelahi. A new closed-form analytical thermal model for simulating Stirling engines based on polytropic-finite speed thermodynamics. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  11. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Simple-II: A new numerical thermal model for predicting thermal performance of Stirling engines. Energy, ⁠, ⁠.
  12. ⁠
    H. Sayyaadi, M. Babaelahi. Multi-objective optimization of a joule cycle for re-liquefaction of the Liquefied Natural Gas. Applied Energy, ⁠(⁠), ⁠.
  13. ⁠
    H. Sayyaadi, M. Babaelahi. Thermoeconomic optimization of a cryogenic refrigeration cycle for re-liquefaction of the LNG boil-off gas. International Journal of Refrigeration, ⁠(⁠), ⁠.
Heat Exchangers, Thermal Management & Direct Conversion⁠ papers
  1. ⁠
    M. Babaelahi. Numerical Modeling and Optimization of the Geometry of Helically Finned Tubes in Shell-and-Tube Heat Exchangers for Enhanced Heat Transfer and Reduced Pressure Drop. Science and Technology in Mechanical Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Babaelahi. Enhancing energy efficiency of plate-tube and fin heat exchangers through thermo-hydraulic optimization using advanced nanofluids for low-carbon heating systems. Proc. IMechE, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri. Magneto-hydro-dynamic generator with joule heating and viscous dissipation: an analytic investigation of mixed convection flow. Arabian Journal for Science and Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, M.A. Babazadeh, M. Saadatfar. Improving thermal performance of hydrodynamic couplings through heat sink design with functionally graded fins. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  5. ⁠
    M. Babaelahi, M.A. Babazadeh, M. Saadatfar. New design for the cold part of heat pipes using functionally graded material in heat sink with variable thickness fins: An analytical approach. Journal of Thermal Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. New optimum design for cooling system in thermoelectric thermal devices. Extreme Mechanics Letters, ⁠, ⁠.
  7. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri, H. Sayyaadi. Multi-Objective Optimization of a Cross-Flow Plate Heat Exchanger Using Entropy Generation Minimization. Chemical Engineering & Technology, ⁠(⁠), ⁠.
Contact

Work with the Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory

If you are interested in collaborating, please get in touch.

Dr. Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Dr. Mojtaba Babaelahi — Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Iran

منظر مرکّب للمختبر: أجهزة القیاس والنماذج المصنَّعة وجامعة قم
eapm
جامعة قم · المختبر المرکزی

مختبر بحوث التدقیق الطاقوی ورصد الملوِّثات

Energy Audit & Pollutant Monitoring Research Laboratory · EAPM
مدیرا المختبر
د. محمد حسن خوشکفتار منش
د. محمد حسن خوشکفتار منش
أستاذ مشارک فی الهندسة المیکانیکیة، جامعة قم
mh.khoshgoftar@gmail.com
د. مجتبى باباالهی
د. مجتبى باباالهی
أستاذ مشارک فی الهندسة المیکانیکیة، جامعة قم
mbabaelahi@gmail.com

یوفّر المختبر، عبر وحدتیه البحثیتین المتخصصتین، منصّة متکاملة للتدقیق الطاقوی ورصد الملوِّثات ونمذجة أنظمة الطاقة والمیاه وتحسینها — من القیاس المیدانی إلى نموذج موثَّق، ومن النموذج إلى حلٍّ عملی للصناعة.

التدقیق الطاقویرصد الملوِّثاتتحلیل الإکسرجی و ⁠Eالتحلیةالهیدروجینتحسین بالذکاء الاصطناعی
نربط القیاس المیدانی بالنمذجة والتحسین لإدارة الطاقة والبیئة على نحو أفضل فی الصناعة والمبانی — من البیانات إلى القرار.
⁠وحدتان بحثیتان
⁠جهاز قیاس
⁠مشروعًا صناعیًا ووطنیًا
⁠مشروعًا دولیًا
عن المختبر

رفع الکفاءة وحمایة البیئة وتطویر التقنیات

یعمل مختبر بحوث التدقیق الطاقوی ورصد الملوِّثات فی أربعة مجالات: البحث، والتقنیة، والخدمات الفنیة والهندسیة (المیدانیة والبرمجیة)، والأنشطة الدولیة والتدریبیة، ویشکّل جسرًا بین الجامعة والصناعة. یتولى إدارته د. محمد حسن خوشکفتار منش ود. مجتبى باباالهی، ویضم وحدتین بحثیتین متخصصتین.

بحثیتقنیخدمات فنیة وهندسیةدولی وتدریبی
تحلیل العیّنات بمقیاس الطیف الضوئی

کفاءة واستدامة متکاملتان

خفض کثافة استهلاک الطاقة فی الوحدات الصناعیة والتجاریة والسکنیة عبر تدقیق حراری وکهربائی متزامن، وکشف الفواقد بالتصویر الحراری، وحلول قائمة على التحسین الثرمودینامیکی والاقتصادی.

حمایة شاملة للبیئة

رصد مستمر وضبط وخفض للبصمة الکربونیة والملوِّثات (غازات المداخن وجودة المیاه ومیاه الصرف الصناعیة) بمحلِّلات متقدمة.

تقنیات حدیثة قائمة على القرار

توطین أنظمة الطاقة المتقدمة، مثل الإنتاج المتعدد والمتجددة الهجینة، عبر الجمع بین البیانات التجریبیة والنمذجة العددیة.

الربط بین الجامعة والصناعة

منصّة لتسویق النتائج البحثیة وتقدیم الفحص المیدانی (الصیانة التنبؤیة) وخلق قیمة مضافة ملموسة للصناعة محلیًا ودولیًا.

مجالات النشاط

ستة محاور رئیسیة للعمل

من التدقیق الطاقوی وتحلیل الإکسرجی إلى رصد الملوِّثات والتحسین الذکی والتدریب.

تدقیق طاقوی شامل وتحلیل الإکسرجی

تقییم أداء الغلایات والأفران وضبط الاحتراق، وتحلیل جودة القدرة واستهلاک المحرکات الکهربائیة، ووضع خطط تحسین للأنظمة الحراریة والتبریدیة ومحطات القدرة.

رصد الحالة والفحوص غیر الإتلافیة

فحص خطوط الإنتاج وکشف التسرب الحراری وتحدید النقاط الساخنة فی المعدات الکهربائیة والمیکانیکیة بکامیرا حراریة، ورصد هبوط الضغط فی شبکات الموائع.

رصد الملوِّثات البیئیة ونمذجتها

قیاس دقیق لغازات المداخن، والتحلیل الطیفی لمیاه الصرف الصناعیة، وتقییم دورة الحیاة (LCA)، وحلول خفض التلوث.

الأنظمة الذکیة والتحسین

دمج بیانات المسجِّلات البیئیة مع التعلّم الآلی والنماذج البدیلة والتحسین متعدد الأهداف لرفع کفاءة المعدات.

أنظمة حدیثة ووقود نظیف

تصمیم أنظمة الطاقة المتکاملة (مثل الجمع بین الشمس والریاح) ومحاکاتها ودراسة جدواها، وکذلک مسارات إنتاج المیثانول الأخضر والهیدروجین.

التدریب وإعداد المعاییر

دورات دولیة متخصصة لتأهیل فنیی ومهندسی التدقیق الطاقوی، والإسهام فی إعداد الإرشادات والمعاییر الوطنیة والإقلیمیة.

دورة القدرات

القیاس والنمذجة والتقییم والتحسین والنمذجة الأولیة

القیاسالانبعاثات والاحتراق والقدرة الکهربائیة والحرارة والضغط والرطوبة وجودة المیاه
النمذجةالعملیات والقدرة والمتجددة والتحلیة والمبانی والمرافق
التقییمالطاقة والإکسرجی والاقتصاد والبیئة وLCA والمخاطر والموثوقیة
التحسینظروف التشغیل وتصمیم النظام وتوفیر الطاقة وخفض الانبعاثات
النمذجة الأولیةMFC وMDC وHDH وAD وPTC والخلایا الکهروضوئیة ونماذج تجریبیة نظیفة
من القیاس المیدانی إلى نموذج موثَّق، ومن النموذج إلى توصیة صناعیة.
الخدمات

عشر خدمات موثَّقة للصناعة والجامعة

⁠
دراسات الجدوى والمحاکاة والنمذجةمحطات القدرة والعملیات والمرافق والمتجددة باستخدام Thermoflow وAspen Plus/HYSYS وPetro-SIM وTRNSYS وHOMER وMATLAB.
⁠
تدقیق الطاقة والمیاه وتحسینهماالمصانع ومحطات القدرة وأنظمة العملیات والمرافق بأجهزة محمولة ومنهجیة تدقیق قائمة على ISO ⁠/⁠.
⁠
التشخیص الثرموإقتصادی للأعطالالتوربینات الغازیة والبخاریة والمبادلات الحراریة ووحدات التحلیة وأصول الطاقة عبر تحلیل الأداء وتدهور الکلفة.
⁠
التنبؤ بالذکاء الاصطناعی والتعلّم الآلیکریجینغ والشبکات العصبیة وTensorFlow/PyTorch وبایثون ومعالجة الصور والخوارزمیات الجینیة.
⁠
تصمیم وتقییم وحدات التحلیةتحلیة حراریة وغشائیة بالطاقة الأحفوریة والحرارة المهدورة والمتجددة، تشمل MED وRO وHDH وAD وMDC.
⁠
تصمیم وتقییم المبادلات الحراریةمبادلات غلافیة أنبوبیة ولوحیة ومبرَّدة بالهواء باستخدام Aspen EDR وAspen B-JAC وسیر عمل شبیه بـ HTRI.
⁠
تصمیم أنظمة الطاقة المتجددةأنظمة الشمس الحراریة والکهروضوئیة والریاح والحرارة الأرضیة والانحلال الحراری والتغویز مع دراسة الجدوى الفنیة والاقتصادیة.
⁠
التقییم البیئی لدورة الحیاةتقییم LCA وانبعاثات الملوِّثات باستخدام SimaPro ونماذج بیئیة مدعومة بالذکاء الاصطناعی.
⁠
الموثوقیة والإتاحة والمخاطرأعطال المعدات والإتاحة وسیناریوهات المخاطر ومرونة البنى التحتیة للطاقة.
⁠
تدریب متخصصدورات مهنیة للطلبة والمهندسین والفرق الصناعیة فی البرمجیات والتدقیق الطاقوی والرصد البیئی.
المخرجات المقدَّمة للعمیل:تقریر فنیقاعدة بیانات القیاسملف المحاکاةدراسة التحسینحزمة تدریبیةخارطة طریق التنفیذ
أجهزة المختبر

أجهزة القیاس والتحلیل

مجموعة أجهزة محمولة للتدقیق الطاقوی المیدانی ورصد الملوِّثات وتحلیل جودة المیاه ومیاه الصرف.

محلِّل غازات المداخن الصناعی

محلِّل غازات المداخن الصناعی

Testo ⁠ · ألمانیا

ضبط الاحتراق ورصد الملوِّثات وانبعاثات المداخن وتدقیق الغلایات والأفران وفحص التوربینات والمحرکات (O₂ وCO وNO/NOx وCO₂).

محلِّل قدرة محمول

محلِّل قدرة محمول

Tektronix PA ⁠ · الولایات المتحدة

تدقیق الطاقة الکهربائیة وتحلیل استهلاک المحرکات والمعدات وفحص جودة القدرة والتحقق من إجراءات الترشید.

مسجِّل الضغط والحرارة والرطوبة

مسجِّل الضغط والحرارة والرطوبة

Testo ⁠ P⁠ · ألمانیا

تسجیل طویل الأمد للضغط والحرارة والرطوبة لتطبیقات التکییف والصناعة ومحطات القدرة.

مقیاس ضغط الغاز والماء

مقیاس ضغط الغاز والماء

Testo ⁠-⁠ · ألمانیا

فحص ضغط خطوط الغاز والماء وکشف التسرب وهبوط الضغط والتحقق من أنظمة التکییف والمرافق.

کامیرا التصویر الحراری

کامیرا التصویر الحراری

Hti HT-⁠

کشف الفواقد الحراریة والنقاط الساخنة فی المعدات الکهربائیة والمیکانیکیة وتسرب الحرارة.

مقیاس الإضاءة (لوکس)

مقیاس الإضاءة (لوکس)

DT-⁠A

قیاس شدة الإضاءة لتدقیق الإنارة والمبانی.

مقیاس الطیف الضوئی uv-vis

مقیاس الطیف الضوئی UV-Vis

UVISNM⁠ · إیران

یقیس امتصاص الأشعة فوق البنفسجیة والمرئیة ویحوّله إلى ترکیز عبر منحنیات المعایرة — النترات والفوسفات واللون وCOD فی المیاه ومیاه الصرف ورصد MFC/MDC.

مقیاس طیف ضوئی نانوی

مقیاس طیف ضوئی نانوی

Nano Mabna

تقییم جودة المیاه ومیاه الصرف ورصد مخرجات MFC/MDC وقیاس ترکیز الملوِّثات وفرز العیّنات البیئیة.

مقیاس مستوى الصوت (db)

مقیاس مستوى الصوت (dB)

SPL

قیاس مستوى ضغط الصوت لتقییم الضوضاء البیئیة.

مسجِّل USB للحرارة والضغط والرطوبة

UT⁠ · الصین

حملات قیاس قصیرة ومتوسطة المدى ورصد مخبری وتدقیق أنظمة التکییف.

محلِّل جودة المیاه

JENWAY · إیران

pH وEC/TDS والعکارة والأکسجین المذاب وORP والحرارة والملوحة ومؤشرات القیاس اللونی للمیاه ومیاه الصرف ووحدات التحلیة.

اطلب تدقیقًا أو قیاسًا

تواصل معنا للحصول على الخدمات المیدانیة والمخبریة.

تواصل
البرمجیات والأدوات

⁠ برنامجًا وأداة للنمذجة

العملیات والقدرة

Aspen PlusAspen HYSYSAspen OneThermoflowPetro-SIMAVEVAPIPENETEES

دینامیکا الموائع الحسابیة ومتعدد الفیزیاء

ANSYS FluentCOMSOL Multiphysics

المبانی والتکییف

Carrier HAPEnergyPlusDesignBuilderAutodesk Revit MEPAutoCADDuct Sizer

المتجددة والأنظمة

TRNSYSHOMER ProMATLAB / SimulinkWEAPLEAP

الذکاء الاصطناعی والتحسین

PythonTensorFlowPyTorchKriging / surrogateGenetic Algorithm

الاقتصاد ودورة الحیاة

SimaProCOMFAR
المشاریع

المشاریع الصناعیة والوطنیة

مشاریع منجزة وجاریة لجهات حکومیة وصناعیة.

⁠المتطلبات البیئیة ونموذج تطویر الوحدات الهیدروکربونیة فی محافظة قممنظمة التخطیط والموازنة فی محافظة قم
⁠تقییم واختیار أمثل لأنظمة تبرید وتدفئة المبانی لمناخ قممنظمة النظام الهندسی للبناء فی قم
⁠اختیار المواد الکیمیائیة للتحکم فی تآکل الغلایات وتحسین أداء شبکة البخارإنرجی کوستر باسارغاد
⁠محاکاة Aspen لشبکة تجمیع المتکثفات فی مصفاة ووحدة استرجاع الکبریت (SRU)إنرجی کوستر باسارغاد
⁠تدقیق إکسرجی-اقتصادی وإکسرجی-بیئی لمنظومة CHP فی مصنع نسیج بالتدقیق الطاقوی وPTC وORCإنرجی کوستر باسارغاد
⁠تقییم فنی واقتصادی وبیئی لإعادة استخدام المیاه الرمادیة فی مبنى توزیع المنتجات النفطیة بقمالشرکة الوطنیة الإیرانیة لتوزیع المنتجات النفطیة
⁠التصمیم الأمثل ثرمودینامیکیًا واقتصادیًا وبیئیًا لنظام إنتاج متعدد بالحرارة الأرضیة والحرارة المهدورةمقر خاتم الأنبیاء للإعمار
⁠جدوى استخدام الطاقة الشمسیة والحرارة المهدورة لخفض استهلاک الوقود فی مصنع نسیج بروجردمصنع نسیج بروجرد
⁠التدقیق الطاقوی ورصد التلوث فی مصنع نسیج بروجردمصنع نسیج بروجرد
⁠التقسیم الفنی والاقتصادی والبیئی لأنظمة التبرید فی محطات البخار والدورة المرکبةمعهد نیرو للبحوث
التدریب ونقل المعرفة

دورات وندوات متخصصة

محاکاة وتحسین التوربینات الغازیةمهندسو المعدات الدوّارة والمرافق فی النفط البحری
⁠ مشارک
التوربینات الغازیة: تحسین الأداء واستکشاف الأعطالالطلبة ومهندسو الصناعة
⁠ مشارک
معاییر اختیار أنظمة التکییف لمناخ قممنظمة النظام الهندسی للبناء فی قم (مهندسون)
⁠ مشارک
الضواغط واستکشاف الأعطالالطلبة والمراکز الصناعیة
⁠ مشارک
تحسین أنظمة التبریدطلبة إیرانیون وعراقیون؛ مهندسو الصناعة
⁠ مشارک
موضوعات الدراسات العلیا

محاور الأبحاث العلیا

الأنظمة الشمسیةPTC والبرج الشمسی وإعادة التقویة والتخزین والتحلیة الشمسیة
الإنتاج المتعددالقدرة والحرارة والمیاه العذبة والهیدروجین والمیثانول والأمونیا
التدقیق الطاقوی والمرافقغرف المحرکات والمبانی الجامعیة ومصانع الطوب وشبکات البخار والنسیج
المیاه والتحلیةMED وRO وHDH وAD والمیاه الرمادیة وMDC
الذکاء الاصطناعی والتعلّم الآلیالنماذج البدیلة والشبکات العصبیة ومعالجة الصور والتحسین
الاحتراق والانبعاثاتالتوربینات الغازیة والدراجات والمرکبات والغلایات والنفایات والتغویز
التعاون مع الشرکات المعرفیة والمراکز البحثیة

الشرکاء والمتعاونون

معهد نیرو للبحوثتقنیة التحلیة الشمسیة؛ مشروع مقطّر شمسی بتمویل صینی
بتروکیماویات بندر الإمام (BIPC)رصد الطاقة
شرکة إیتوک أفرینان للتقنیةالتحکم فی انبعاثات الغازات
مرکز البحوث البیئیةالتحکم فی انبعاثات الغازات
جامعة طهران للعلوم الطبیةنمذجة الأورام السرطانیة وتقدیر نموّها بمفاهیم ثرمودینامیکیة
شرکة الطاقة المستدامة الکفؤة الذکیة، قمشرکة معرفیة فی مجال الطاقة
الإنجازات البحثیة

مختارات من منشورات الوحدتین البحثیتین

⁠+ورقة وتقریرًا علمیًا
⁠وحدتان بحثیتان
⁠مشروعًا وطنیًا ودولیًا
Applied EnergyEnergyEnergy Conversion and ManagementJournal of Cleaner ProductionRenewable EnergyDesalination
  1. EPSR⁠Optimized Solar Tower Multigeneration System With Integrated Rankine, ORC, Kalina, and Absorption Cycles: Thermodynamic Analysis and MOAVOA–MADDPG Optimization. International Journal of Energy Research.
  2. EEBS⁠Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  3. EPSR⁠Integrating economic and environmental analysis for sustainable systems: A comprehensive framework for power generation and desalination using solar and geothermal resources. International Journal of Energy Research.
  4. EEBS⁠Gasification potential of municipal solid waste in Iran: application of life cycle assessment, risk analysis, and machine learning. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  5. EPSR⁠Bayesian optimisation for enhanced energy and exergy efficiency in solar multi-generation plants. International Journal of Exergy.
  6. EEBS⁠⁠E, risk, diagnosis, and availability evaluation for optimal design of a novel biomass-solar-wind driven polygeneration system. Renewable Energy, ⁠, ⁠.
  7. EPSR⁠Multi-objective optimization and comprehensive thermodynamic, economic, and environmental analysis of an innovative solar-geothermal integrated system for synergistic power generation and water desalination. Energy Sources, Part A.
  8. EEBS⁠An innovative optimal ⁠E solar-biomass waste polygeneration system for power, methanol, and freshwater production. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  9. EPSR⁠Exergoeconomic Analysis, Solar System Dynamic Simulation, and Multi-objective Optimization of a ⁠-MW Solar-Assisted Post-combustion Coal-Fired Power Plant. Process Integration and Optimization for Sustainability.
  10. EEBS⁠A novel configuration for low-grade heat-driven desalination based on cascade MED. Energy, ⁠, ⁠.
  11. EPSR⁠Tri-Objective Optimization of a Biomass-Driven Polygeneration System: Integrated Exergo-Risk Assessment Framework for Power, Cooling, Heating, Hydrogen, and Freshwater Production. Process Integration and Optimization for Sustainability.
  12. EEBS⁠New procedure for optimal solar repowering of thermal power plants and integration with MSF desalination based on environmental friendliness and economic benefit. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
EEBSوحدة بحوث أنظمة الطاقة والبیئة والأنظمة الحیویة
EPSRوحدة بحوث أنظمة القدرة والطاقة
الهیکل البحثی

وحدتان بحثیتان متخصصتان

یضم المختبر وحدتین بحثیتین تعمل کلٌّ منهما بإشراف أحد مدیری المختبر.

eebs
الوحدة البحثیة ⁠

وحدة بحوث أنظمة الطاقة والبیئة والأنظمة الحیویة

الطاقة المتجددة وأنظمة الهیدروجین والإنتاج المتعدد والتحلیة والذکاء الاصطناعی والاستدامة والأنظمة الحیویة.

د. محمد حسن خوشکفتار منشد. محمد حسن خوشکفتار منش
رئیس الوحدة · أستاذ مشارک فی الهندسة المیکانیکیة
mh.khoshgoftar@gmail.com
التعریف الکامل بالوحدة
epsr
الوحدة البحثیة ⁠

وحدة بحوث أنظمة القدرة والطاقة (EPSR)

الآلات التوربینیة ومحطات القدرة الحراریة ومحرکات ستیرلنغ والمبادلات الحراریة والطاقة الشمسیة وطاقة الریاح والحرارة الأرضیة وتخزین الطاقة.

د. مجتبى باباالهید. مجتبى باباالهی
رئیس الوحدة · أستاذ مشارک فی الهندسة المیکانیکیة
mbabaelahi@gmail.com
التعریف الکامل بالوحدة
الوحدة البحثیة ⁠ من ⁠
منظر مرکّب: نماذج mfc/mdc وأجهزة التحلیل وإطار الذکاء الاصطناعی والتحسین
 
eebs
مختبر بحوث التدقیق الطاقوی ورصد الملوِّثات · الوحدة ⁠

وحدة بحوث أنظمة الطاقة والبیئة والأنظمة الحیویة

EEBS
رئیس الوحدة البحثیة: د. محمد حسن خوشکفتار منش، أستاذ مشارک فی الهندسة المیکانیکیةmh.khoshgoftar@gmail.com

تطویر تقنیات متقدمة فی الطاقة المتجددة وأنظمة الهیدروجین وتحسین العملیات والذکاء الاصطناعی وأنظمة الإنتاج المتعدد — بالتعاون مع جامعات مرموقة فی إسبانیا والصین وکوریا الجنوبیة والمملکة المتحدة وکندا.

الرسالة والأهداف

تقنیات متقدمة من المعرفة إلى المنتج

أُنشئت هذه الوحدة للترکیز على تطویر تقنیات متقدمة فی الطاقة المتجددة وأنظمة الهیدروجین وتحسین العملیات والذکاء الاصطناعی وأنظمة الإنتاج المتعدد. وهدفها الأساسی تقدیم حلول مبتکرة وتنفیذ مشاریع وطنیة ودولیة رائدة ونقل المعرفة الفنیة إلى الصناعات الرئیسة وتطویر منتجات تقنیة فی حدود المعرفة.

منتجات تقنیة

تصمیم وتطویر منتجات برمجیة وعتادیة قائمة على التقنیات الحدیثة.

خدمات للصناعة

خدمات فنیة وهندسیة واستشاریة متخصصة لصناعات الطاقة والقدرة والنفط والغاز والبتروکیماویات والصلب ومعالجة المعادن.

تعاون دولی

خدمات بحثیة وتطویر تقنی على المستوى الدولی بالتعاون مع جامعات مرموقة فی إسبانیا والصین وکوریا الجنوبیة والمملکة المتحدة وکندا.

مجالات الخدمة:بحثیتقنیخدمات فنیة وهندسیةدولی وتدریبی
محاور النشاط الرئیسیة

ثمانیة مجالات بحثیة وتقنیة

أنظمة الطاقة الحدیثة والمتجددة

الطاقة الشمسیة والریاح والکتلة الحیویة والحرارة الأرضیة ودورة رانکن العضویة (ORC) ومحطات الدورة المرکبة.

تخزین الطاقة والهیدروجین

المحلّلات الکهربائیة والتخزین والبطاریات المتقدمة والمکثفات الفائقة وخلایا الوقود PEMFC وSOFC وSOEC وأنظمة Power-to-X.

الآلات التوربینیة ومحاکاة الأداء

التوربینات الغازیة والبخاریة والضواغط والمتمددات التوربینیة؛ النمذجة والتصمیم والتحسین ورصد الحالة والصیانة التنبؤیة.

الإنتاج المتعدد والمشترک

أنظمة CHP وCCHP والإنتاج المتعدد والتکامل المتقدم لأنظمة الطاقة.

معالجة المیاه والتحلیة

MED وMSF وRO وHDH وAD وMDC وZLD وإعادة تدویر المیاه الرمادیة ومیاه الصرف.

الذکاء الاصطناعی والتحسین

التعلّم الآلی والعمیق والنماذج البدیلة والخوارزمیات الفوق-استدلالیة والتحسین متعدد الأهداف والتوأم الرقمی.

تقییم الاستدامة والبیئة

تقییم دورة الحیاة (LCA) والإکسرجی والإکسرجی البیئی والإمرجی وتقییم الملوِّثات والبصمة الکربونیة والمائیة وتحلیل المخاطر.

الأنظمة الحیویة والتقنیة الحیویة

التنبؤ بالسرطان بالذکاء الاصطناعی وتحلیل الصور الحراریة والانبثاث ومعالجة میاه الصرف والطاقة الحیویة من النفایات والأنظمة الکهروکیمیائیة الحیویة.

النماذج المصنَّعة

MFC وMDC: أنظمة میاه نظیفة وطاقة حیویة مصنَّعة فی المختبر

هیکل خلیة mfc ثلاثیة الحجرات
هیکل خلیة MFC ثلاثیة الحجرات المغمورة
mfc بمقیاس مخبری
MFC بمقیاس مخبری مع دارة خارجیة
mdc بمقیاس مخبری
MDC بمقیاس مخبری مع دارة خارجیة

خلیة الوقود المیکروبیة (MFC)

تؤکسد الکائنات الدقیقة المواد العضویة فی میاه الصرف وتولّد الکهرباء عبر دارة خارجیة — للمعالجة وتولید الکهرباء الحیویة وتجارب أداء المعالجة ودراسات التوسیع.

خلیة التحلیة المیکروبیة (MDC)

توسّع فکرة MFC بإضافة حجرات تحلیة لإزالة الأملاح مع معالجة میاه الصرف وتولید الکهرباء — مناسبة لأبحاث إدارة المحلول الملحی وإنتاج المیاه العذبة المستدامة.

سلة النماذج وتطویر المنتجات

تصنیع MDCمیاه عذبة + معالجة الصرف + کهرباء
تصنیع MFCمعالجة الصرف + کهرباء
تحلیة شمسیة HDHإنتاج میاه عذبة شمسی منخفض الطاقة
الخلایا الکهروضوئیةتولید القدرة الشمسیة
المجمّعات الأسطوانیة المقعّرةتولید الحرارة الشمسیة
الخلایا الشمسیة البیروفسکایتیةتولید القدرة بخلایا شمسیة مبتکرة

اتجاه التسویق: استرجاع میاه الصرف والمیاه النظیفة والحرارة والقدرة المتجددة وتقنیات تحویل الحرارة منخفضة الدرجة إلى قدرة.

الذکاء الاصطناعی والتحسین

من التنبؤ المبنی على البیانات إلى القرار الأمثل

التعلّم الآلی والنماذج البدیلة والخوارزمیات الجینیة والتحسین متعدد الأهداف لرفع الکفاءة وخفض الکلفة وتقلیل الانبعاثات.

إطار الذکاء الاصطناعی والتحسین: البیانات ونموذج الذکاء الاصطناعی والتحسین والقرار

الإنتاج المتعدد والمشترک

الشمس والکتلة الحیویة والریاح والحرارة الأرضیة وSOFC/SOEC وORC والتوربینات الغازیة والدورة المرکبة

التحلیة واسترجاع المیاه

MED, RO, HDH, AD, MDC, ZLD

التقییم البیئی

LCA والإکسرجی البیئی والإمرجی والانبعاثات والمخاطر والبصمة

المشاریع الدولیة

تعاون عبر أوروبا وآسیا

⁠Techno-economic and life cycle assessment of a solar-biomass driven cogeneration system integrated with MED-RO-MD: a case study for the Canary IslandsERDF · INTERREG MAC ⁠–⁠ · E⁠DES (MAC⁠/⁠a/⁠)
⁠⁠E analyses of integration of microbial desalination cell, humidification-dehumidification and reverse osmosis desalination to produce sustainable freshwater based on solar and wind energies
⁠Energy, exergy, exergoeconomic, and exergoenvironmental design of an innovative solar-wind-biomass driven polygeneration system to produce power, heat and ammonia
⁠Simulation and ⁠E analysis of absorption refrigeration, M-cycle, and hybrid M-cycle cooling systems for gas turbine performance by machine learning
⁠Thermodynamic and environmental analysis of a modern unmixed turbofan engine: application of machine learning
⁠Modeling and simulation of microbial desalination cells using machine learning for production of power, freshwater, and wastewater treatment
⁠Optimal ⁠E design for a novel solar tower polygeneration system: power, hydrogen, and oxygen production in ChinaJiangsu University of Science and Technology, China
⁠AI-powered reliability and ⁠E optimization of an innovative solar tower-wind driven polygeneration system for sustainable hydrogen and oxygen productionJiangsu University of Science and Technology, China
⁠An innovative solar-wind polygeneration system based on ⁠E analysis and reliability and risk assessment
⁠Optimal ⁠E polygeneration system for sustainable power, freshwater, and green hydrogen production powered by wind turbines and photovoltaics: a case study in the harbor port
⁠Novel renewable-driven polygeneration systems for hydrogen and power production: comprehensive ⁠E analysis, risk and reliability assessment, optimization, and machine learning applications
⁠Advisor — Jiangsu Runhuan Intelligent Environmental Protection Headquarters R&D Industrial Park, Zero-Carbon and Intelligent Systems Section
⁠Design of energy-system equipment and BMI of an industrial zero-carbon park
⁠Construction of photovoltaic and PEM fuel cell for ChinaJiangsu University of Science and Technology, China

أُوردت عناوین المشاریع بلغتها الأصلیة (الإنجلیزیة).

المخرجات البحثیة

مختارات من منشورات المختبر

مختارات من بین ⁠ ورقة وتقریرًا علمیًا للمختبر.

أوراق مختارة⁠
  1. ⁠⁠E and risk assessment of a novel integrated biomass driven polygeneration system based on integrated sCO⁠-ORC-AD-SOFC-SOEC-PEMFC-PEMEC. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  2. ⁠Techno-economic and environmental assessment of a novel polygeneration system based on integration of biomass air-steam gasification and solar parabolic trough collector. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  3. ⁠⁠E, risk, diagnosis, and availability evaluation for optimal design of a novel biomass-solar-wind driven polygeneration system. Renewable Energy, ⁠, ⁠.
  4. ⁠New procedure for optimal solar repowering of thermal power plants and integration with MSF desalination based on environmental friendliness and economic benefit. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  5. ⁠A novel configuration for low-grade heat-driven desalination based on cascade MED. Energy, ⁠, ⁠.
  6. ⁠Thermo-economic and environmental optimization of a solar-driven zero-liquid discharge system for shale gas wastewater desalination. Desalination, ⁠, ⁠.
  7. ⁠Dynamic advanced exergetic, exergoeconomic, and environmental analyses of a hybrid solar city gate station. Journal of Energy Resources Technology (ASME), ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠Dynamic analysis of a novel quadruple combined cycle based on integrated solar tower-gas turbine-supercritical CO⁠ and organic Rankine cycles. Journal of Energy Resources Technology (ASME), ⁠(⁠), ⁠.
  9. ⁠An innovative optimal ⁠E solar-biomass waste polygeneration system for power, methanol, and freshwater production. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  10. ⁠Gasification potential of municipal solid waste in Iran: application of life cycle assessment, risk analysis, and machine learning. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
  11. ⁠Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  12. ⁠⁠E analyses of a new solar energy-driven polygeneration system integrating CO⁠ capture, organic Rankine cycle, and humidification-dehumidification desalination. Journal of Cleaner Production, ⁠, ⁠.
الوحدة البحثیة ⁠ من ⁠
composite view of power and energy systems: solar tower, wind farm, combined-cycle and geothermal plants
 
epsr
مختبر بحوث التدقیق الطاقوی ورصد الملوِّثات · الوحدة ⁠

وحدة بحوث أنظمة القدرة والطاقة

EPSR
رئیس الوحدة البحثیة: د. مجتبى باباالهی، أستاذ مشارک فی الهندسة المیکانیکیةmbabaelahi@gmail.com

تحلیل وتصمیم وتحسین متعدد الأهداف لأنظمة القدرة والطاقة — من الآلات التوربینیة ومحطات القدرة الحراریة ومحرکات ستیرلنغ إلى الطاقة الشمسیة وطاقة الریاح والحرارة الأرضیة والإنتاج المتعدد وتخزین الطاقة.

تنظر وحدة بحوث أنظمة القدرة والطاقة (EPSR) إلى سلسلة الطاقة نظرة متکاملة، من المصدر إلى الخدمة، فتحلّل وتصمّم أنظمة القدرة والطاقة المتقدمة بالدینامیکا الحراریة المتقدمة والتحسین متعدد الأهداف — لکفاءة أعلى واستهلاک وقود أقل وانبعاثات أدنى.
⁠منشور
⁠مجال بحثی
⁠+مشروع منجز
⁠حزمة محاکاة
البحوث

قسمان وسلسلة طاقة واحدة

ینتظم عملنا فی قسمین. یحوّل قسم القدرة الطاقة الحراریة إلى قدرة فی الأنظمة الاحتراقیة وغیر الاحتراقیة؛ ویغطی قسم الطاقة الموارد والتخزین والکفاءة.

power divisionقسم القدرة
قسم القدرة

قسم القدرة Power Division

انتقال حرارة داخلی (احتراق): المحرکات الترددیة والمحرکات التوربینیة ومحطات القدرة؛ وانتقال حرارة خارجی (دون احتراق): المبادلات الحراریة ومحرکات ستیرلنغ والحیّزات المغلقة.

energy divisionقسم الطاقة
قسم الطاقة

قسم الطاقة Energy Division

الموارد المتجددة (الشمس والریاح والمیاه والحرارة الأرضیة والکتلة الحیویة) وغیر المتجددة، وتخزین الطاقة، وأنظمة الإنتاج المتعدد، وکفاءة الطاقة فی المبانی والصناعة.

قسم القدرة

تحویل الحرارة إلى قدرة

ستة مجالات بحثیة أساسیة فی قسم القدرة، من الآلات التوربینیة إلى المبادلات الحراریة.

gas turbines & turbomachinery
قسم القدرة · ⁠

التوربینات الغازیة والآلات التوربینیة

التصمیم الهوائی الحراری لمکوّنات التوربینات الغازیة وتحلیل الأداء فی ظروف التصمیم وخارجها — من الضواغط الطاردة المرکزیة إلى التوربینات الغازیة الصغیرة للإنتاج المشترک.

  • الضواغط الطاردة المرکزیة والحلزونات والناشرات متغیرة الهندسة
  • التحکم فی التدفق الکتلی والقدرة بریش التوجیه عند المدخل
  • خرائط أداء الضواغط والتوربینات
  • توربینات غازیة صغیرة للإنتاج المشترک والاستخدام الحضری
  • الأقراص الدوّارة من مواد متدرجة وظیفیًا (FGM) فی التوربینات الغازیة
  • السلوک الحراری لتشکیلتی CGT وCTG
ورقة رئیسیة: M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar —
Proc. IMechE Part C, ⁠
GasTurbGSPNREC ConceptCFturbo
turboshaft & aero engines
قسم القدرة · ⁠

محرکات التوربوشافت والطیران

تصمیم محرکات التوربوشافت للمروحیات والمحرکات التوربینیة الصغیرة واستکشاف أعطالها وتحسینها، مع الترکیز على أنظمة الهواء والزیت ونقل القدرة.

  • أنظمة مدخل المحرک وإدارة الهواء
  • أنظمة التزییت وتبرید الزیت
  • تزییت علبة تروس الدوّار الرئیسی
  • نمذجة محرک التوربوشافت والدوّار الرئیسی
  • استکشاف الأعطال والصیانة الشاملة وخرائط الکفاءة
  • المحامل الهوائیة الهیدرودینامیکیة
توربوشافتعلبة تروسمحامل هوائیة
thermal & combined-cycle power plants
قسم القدرة · ⁠

محطات القدرة الحراریة والدورة المرکبة

⁠E: تقییم الجوانب الطاقویة والإکسرجیة والاقتصادیة والبیئیة، والمحاکاة الدینامیکیة والتحسین متعدد الأهداف لمحطات البخار والغاز والدورة المرکبة — من الهجنة الشمسیة إلى احتجاز الکربون.

  • التحلیل الطاقوی والإکسرجی والاقتصادی والبیئی
  • الهجنة الشمسیة لمحطات الغاز والبخار
  • احتجاز CO₂ بعد الاحتراق فی محطات الفحم
  • المحاکاة الدینامیکیة والتحکم وتقییم المخاطر
  • تقدیر کلفة الإنشاء والتشغیل الأولی
  • استشارات لمحطات القدرة الخاصة الصغیرة
ورقة رئیسیة: E. Mofidipour, M. Babaelahi —
Energy Conversion and Management⁠, ⁠
EbsilonThermoFlexCycle Tempo
bottoming cycles & heat recovery
قسم القدرة · ⁠

الدورات السفلیة واسترداد الحرارة

تحویل الحرارة منخفضة الدرجة والحرارة المهدورة من المحطات والصناعة إلى قدرة وتبرید ومیاه عذبة.

  • دورتا رانکن العضویة (ORC) وکالینا
  • استرداد الحرارة المهدورة الصناعیة (مثل الإسمنت)
  • إکسرجی برودة الغاز الطبیعی المسال فی التوربینات الغازیة
  • إعادة تسییل غاز التبخّر للغاز الطبیعی المسال
  • تحلیل Pinch والتکامل الحراری
  • تحلیل الإمرجی والاستدامة
ورقة رئیسیة: E. Rafat, M. Babaelahi —
Energy Conversion and Management⁠, ⁠
ORCKalinaLNG
stirling engines & cryocoolers
قسم القدرة · ⁠

محرکات ستیرلنغ والمبرّدات الکریوجینیة

من النماذج الحراریة الشائعة إلى تصمیم وبناء محرکات ستیرلنغ والمبرّدات وأنظمة الطبق الشمسی–ستیرلنغ.

  • نماذج Simple-II وPSVL المعدّلة والمتعددة الاتجاه
  • نموذج EPSETM مع تأثیرات فان دیر فالس
  • الأنظمة الهجینة طبق–ستیرلنغ والتوربین الغازی الصغیر
  • المبرّدات الکریوجینیة لستیرلنغ ودورات التبرید
  • التحسین بالتعلّم الآلی
  • زعانف ومجدِّدات حراریة مبتکرة
ورقة رئیسیة: M. Babaelahi, H. Sayyaadi —
Applied Energy⁠, ⁠
ستیرلنغمبرّد کریوجینیGP / ML
heat exchangers & thermal management
قسم القدرة · ⁠

المبادلات الحراریة والإدارة الحراریة

التصمیم الحراری-الهیدرولیکی وتحسین معدات انتقال الحرارة باستخدام النماذج العددیة والحلول التحلیلیة والبرمجة الجینیة.

  • أنابیب حلزونیة محززة/مزعنفة فی المبادلات الغلافیة الأنبوبیة
  • المبادلات اللوحیة واللوحیة المزعنفة مع الموائع النانویة
  • المبرّدات البینیة للضواغط ثلاثیة المراحل ذات التروس
  • المشتّتات الحراریة بزعانف FGM والأنابیب الحراریة
  • الأجهزة الکهروحراریة ومولّدات MHD
  • تقلیل تولید الإنتروبیا
ورقة رئیسیة: M. Babaelahi, S. Sadri, O. Al-Jaberi —
Chemical Engineering Science⁠, ⁠
HTRIFluentCOMSOL

التحویل المباشر للطاقة

المولّدات والمبرّدات الکهروحراریة، ومولّدات المغناطیسیة الهیدرودینامیکیة (MHD)، والمبرّدات الدقیقة ووحدات القدرة المدمجة للطائرات المسیّرة.

المحرکات الترددیة والاحتراق

أداء محرکات الاحتراق الداخلی وغرف احتراق التوربینات الغازیة وخفض الانبعاثات والوقود البدیل مثل الغاز الطبیعی المسال والغاز الحیوی والهیدروجین.

قسم الطاقة

الموارد والأنظمة الهجینة والکفاءة

الاستخدام الأمثل للموارد المتجددة وغیر المتجددة ودمجها مع أنظمة تولید القدرة.

solar energy
قسم الطاقة · ⁠

الطاقة الشمسیة

الطاقة الشمسیة المرکّزة وأنظمة الخلایا الکهروضوئیة الحراریة — من تصمیم حقل الهیلیوستات إلى المحاکاة الدینامیکیة والتحکم فی المحطة.

  • الأبراج الشمسیة وحقول الهیلیوستات
  • المجمّعات الأسطوانیة المقعّرة ومحطة بخار شمسیة بقدرة ⁠ میغاواط
  • الطبق–ستیرلنغ والمجمّعات عالیة التدفق بالموائع النانویة
  • أنظمة PV/T وتبرید الألواح بمواد تغیّر الطور
  • أنظمة الإنتاج المتعدد الشمسیة
  • المحاکاة الدینامیکیة والتحکم
ورقة رئیسیة: S.S. Razavian, M. Babaelahi —
International Journal of Energy Research, ⁠
CSPPV/THOMER
wind, geothermal & biomass
قسم الطاقة · ⁠

الریاح والحرارة الأرضیة والکتلة الحیویة

الجمع بین المتجددة المتغیرة والمضمونة — أنظمة هجینة للإمداد المستمر والنشر فی المناطق النائیة.

  • جدوى مزارع الریاح فی مناخات مختلفة
  • أنظمة هجینة توربین ریاح / توربین غازی
  • أنظمة هجینة شمسیة–حراریة أرضیة للقدرة والمیاه
  • تقییم دورة الحیاة (LCA)
  • إنتاج متعدد بالکتلة الحیویة للقدرة والهیدروجین والحرارة
  • الأنظمة المعزولة عن الشبکة
ورقة رئیسیة: M. Babaelahi, M.H. Ghiasi —
Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠
حرارة أرضیةکتلة حیویةLCA
multigeneration, hydrogen & desalination
قسم الطاقة · ⁠

الإنتاج المتعدد والهیدروجین والتحلیة

الإنتاج المشترک للکهرباء والحرارة والتبرید والهیدروجین والمیاه العذبة لتعظیم الکفاءة الإکسرجیة.

  • دورات CCHP والإنتاج المشترک
  • الهیدروجین الأخضر فی الأنظمة الشمسیة
  • تحلیة MED وMSF وRO
  • دورات رانکن وORC وکالینا والامتصاص المتکاملة
  • التحسین البایزی والفوق-استدلالی
  • تقییم الإکسرجی-المخاطر
ورقة رئیسیة: M.J. Shabani, M. Babaelahi —
International Journal of Hydrogen Energy⁠, ⁠
CCHPH₂MED / RO

کفاءة الطاقة فی المبانی والصناعة

التشکیل الأمثل لأنظمة الطاقة فی المبانی صفریة الطاقة بمجمّعات PV/T، والتهویة مع استرداد الحرارة فی المناخات الباردة، وجدران ترومب، والتدقیق الطاقوی وتحلیل Pinch.

غیر المتجددة والانتقال منخفض الکربون

احتجاز CO₂ وفصله، وخفض استهلاک الطاقة فی الأنظمة التقلیدیة، والاستفادة من إکسرجی برودة الغاز الطبیعی المسال، وتقییم الاستدامة بالإمرجی.

قسم الطاقة · مجال ترکیز

تخزین الطاقة

مع تنامی المتجددة المتغیرة، یربط التخزین بین التولید والطلب: نقل الزمن، واستقرار الشبکة، وتأمین الحمل الأساسی، ورفع عوامل السعة للمحطات المتجددة. ونقیّم التقنیات بکفاءة الدورة الکاملة وکثافة الطاقة والقدرة والکفاءة الإکسرجیة وکلفة التخزین المعیاریة (LCOS).

⁠حراری محسوسخزانا الملح المنصهر وخزانات الطبقة الحراریة (ثیرموکلاین)
⁠حراری کامنمواد تغیّر الطور (PCM) وNano-PCM
⁠کیمیائی حراریتفاعلات عکوسة للتخزین طویل الأمد
⁠میکانیکیالهواء المضغوط (CAES) والتخزین المائی بالضخ والدوالیب الموازنة
⁠هیدروجین وکهروکیمیائیالتحلیل الکهربائی وتخزین الهیدروجین وخلایا الوقود والبطاریات
⁠تخزین البرودةإکسرجی برودة الغاز الطبیعی المسال وتخزین الجلید

الثیرموکلاین الشمسی

حل تحلیلی وتحسین لخزان ثیرموکلاین بالتربیع التفاضلی والبرمجة الجینیة (Journal of Energy Storage، ⁠).

CAES فی الأنظمة الهجینة

تخزین الهواء المضغوط فی نظام هجین توربین غازی / توربین ریاح (مشروع جارٍ).

مواد تغیّر الطور لتبرید الخلایا الکهروضوئیة

مواد تغیّر الطور مع زعانف النانو-غرافین لخفض حرارة اللوح ورفع الکفاءة.

الإمکانات

الأسالیب والأدوات البحثیة

یقوم معظم عملنا على المحاکاة؛ وتُطوَّر شیفرات داخلیة إلى جانب حزم برمجیة متخصصة.

  • الدینامیکا الحراریة المتقدمة — الطاقة والإکسرجی والإکسرجی-اقتصاد والإمرجی وLCA
  • التحسین متعدد الأهداف — NSGA-II والخوارزمیات الفوق-استدلالیة والبایزی والتعلّم المعزَّز
  • الذکاء الاصطناعی والنماذج البدیلة — البرمجة الجینیة والشبکات العصبیة والتعلّم الآلی
  • النمذجة العددیة — دینامیکا الموائع الحسابیة والعناصر المنتهیة والتربیع التفاضلی والحلول التحلیلیة
  • المحاکاة الدینامیکیة والتحکم — الأحوال العابرة وتحلیل الطاقة–الإکسرجی–التحکم (CEEC)
  • المخاطر والاستدامة — الموثوقیة والاقتصاد والأثر البیئی
Aspenعملیات
Ebsilonمحطات قدرة
ThermoFlexمحطات قدرة
Cycle Tempoدورات
GasTurbتوربین غازی
GSPتوربین غازی
NREC Conceptالآلات التوربینیة
CFturboالآلات التوربینیة
FluentCFD
COMSOLمتعدد الفیزیاء
HTRIالمبادلات الحراریة
HOMERالمتجددة
LMS Imagine.Labدینامیکا الأنظمة
MATLABالبرمجة
المشاریع

مشاریع بحثیة وصناعیة

المشاریع المنجزة

التوربینات الغازیة والتوربوشافت

  • أنظمة مدخل الهواء وإدارته فی التوربوشافت
  • نظام تبرید الزیت فی التوربوشافت
  • حلزون لضاغط طارد مرکزی أحادی المرحلة
  • ریش توجیه للتحکم فی التدفق الکتلی
  • ناشر متغیّر الهندسة فی التوربینات الغازیة الصغیرة
  • السلوک الحراری لتشکیلات CGT/CTG

تحویل الطاقة والدورات المبتکرة

  • دورة ستیرلنغ الهجینة
  • تولید القدرة بالمحوّلات الکهروحراریة
  • دورة رانکن العضویة السفلیة
  • دورة الحرارة والقدرة المشترکة
  • توربین غازی صغیر لمحطة CHP
  • وحدة قدرة مدمجة للطائرات المسیّرة

الشمسیة والمبادلات الحراریة والمعدات المساعدة

  • مجمّع شمسی عالی التدفق بمائع نانوی
  • مبرّدات بینیة لضاغط ثلاثی المراحل ذی تروس
  • تزییت الضاغط وعلبة تروس المروحیة
  • المحامل الهوائیة الهیدرودینامیکیة
  • تقدیر کلفة التشغیل الأولی للمحطات الحراریة
  • جدوى التوربینات الغازیة الصغیرة فی الاستخدام الحضری

المشاریع الجاریة

  • ⁠
    تحلیل أنظمة الهیلیوستات الشمسیةقسم الطاقة · الشمسیة
  • ⁠
    تحلیل الإکسرجی فی أنظمة القدرة والطاقةالمنهجیة
  • ⁠
    تخزین الهواء المضغوط فی أنظمة هجینة توربین غازی / توربین ریاحقسم الطاقة · التخزین
  • ⁠
    الجمع بین تحلیل التحکم والمفاهیم الثرمودینامیکیةالمنهجیة
المنشورات

منشورات مختارة

⁠ ورقة ذات صلة بالمجالات البحثیة للوحدة، من أصل ⁠ منشورًا، فی خمس مجموعات موضوعیة.

Solar, Geothermal & Hybrid Power Plants⁠ papers
  1. ⁠
    S.S. Razavian, M. Babaelahi. Optimized Solar Tower Multigeneration System With Integrated Rankine, ORC, Kalina, and Absorption Cycles: Thermodynamic Analysis and MOAVOA–MADDPG Optimization. International Journal of Energy Research, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Lotfalipour, M. Babaelahi. Integrating economic and environmental analysis for sustainable systems: A comprehensive framework for power generation and desalination using solar and geothermal resources. International Journal of Energy Research, ⁠(⁠), ⁠.
  3. ⁠
    S.S. Razavian, M. Babaelahi. Bayesian optimisation for enhanced energy and exergy efficiency in solar multi-generation plants. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, M. Lotfalipour. Multi-objective optimization and comprehensive thermodynamic, economic, and environmental analysis of an innovative solar-geothermal integrated system for synergistic power generation and water desalination. Energy Sources, Part A, ⁠.
  5. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi. Exergoeconomic Analysis, Solar System Dynamic Simulation, and Multi-objective Optimization of a ⁠-MW Solar-Assisted Post-combustion Coal-Fired Power Plant. Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M. Lotfalipour, M. Babaelahi. Life cycle assessment and exergetic analysis of a hybrid solar-geothermal co-generation system for simultaneous production of electricity and desalinated water. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    R. Hosseini, M. Babaelahi, E. Rafat. Energy, exergy, emergy, and economic evaluation of a novel two-stage solar Rankine power plant. Environmental Science and Pollution Research, ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠
    E. Rafat, M. Babaelahi, A. Arabkoohsar. Design and analysis of a hybrid solar power plant for co-production of electricity and water: a case study in Iran. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  9. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi, A. Arabkoohsar. Thermodynamic analysis, advanced non-linear dynamic simulation and multi-criteria optimization of a ⁠ MW parabolic trough solar steam power plant. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  10. ⁠
    F.A. Hajibashi, A. Arabkoohsar, M. Babaelahi. Risk assessment, dynamic analysis and multi-objective optimization of a solar-driven hybrid gas/steam power plant. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  11. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri, E. Rafat. Exergy cost accounting and thermoeconomic diagnosis for Double-Solar-Gas-Turbine system (DSGT). Energy Sources, Part A, ⁠.
  12. ⁠
    E. Mofidipour, M. Babaelahi. New procedure in solar system dynamic simulation, thermodynamic analysis, and multi-objective optimization of a post-combustion carbon dioxide capture coal-fired power plant. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  13. ⁠
    M. Babaelahi, E. Mofidipour, E. Rafat. Combined Energy-Exergy-Control (CEEC) analysis and multi-objective optimization of parabolic trough solar collector powered steam power plant. Energy, ⁠, ⁠.
  14. ⁠
    M. Babaelahi, E. Mofidipour, E. Rafat. Design, dynamic analysis and control-based exergetic optimization for solar-driven Kalina power plant. Energy, ⁠, ⁠.
  15. ⁠
    M. Babaelahi, E. Rafat, E. Mofidipour. Emergy-based economic and environmental analysis and multi-objective optimization of a two-cascade solar gas turbine power plant. Sustainable Production and Consumption, ⁠, ⁠.
Multigeneration, Hydrogen, Desalination & Buildings⁠ papers
  1. ⁠
    M. Babaelahi, M.H. Ghiasi. Tri-Objective Optimization of a Biomass-Driven Polygeneration System: Integrated Exergo-Risk Assessment Framework for Power, Cooling, Heating, Hydrogen, and Freshwater Production. Process Integration and Optimization for Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Babaelahi, S.M.H. Ghiasi. Exergy analysis of biomass polygeneration system for power, hydrogen, and heat production. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, A. Kazemi. Optimal energy system configuration for zero energy buildings using hybrid thermal-photovoltaic solar collector. Environment, Development and Sustainability, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M.H.M. Alshammaa, L.A. Mahdi, M. Babaelahi. Energy and exergy analysis for VCRS of a water dispenser. Results in Engineering, ⁠, ⁠.
  5. ⁠
    M.J. Shabani, M. Babaelahi. Innovative solar-based multi-generation system for sustainable power generation, desalination, hydrogen production, and refrigeration in a novel configuration. International Journal of Hydrogen Energy, ⁠, ⁠.
  6. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri. Exergy Cost Accounting Analysis of New Hybrid Solar Organic Rankine Cycle-MSF Desalination System for Pasabandar Region in Gwadar Bay. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    M.J. Mehrabian, M. Babaelahi, M.H.K. Manesh. New optimum multi-generation system configuration for cooling, heating, power, natural gas and hydrogen production. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  8. ⁠
    E. Rafat, M. Babaelahi. Recovering waste heat of a solar hybrid power plant using a Kalina cycle and desalination unit: A sustainability (emergo-economic and emergo-environmental) approach. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
Energy Storage⁠ papers
  1. ⁠
    G. Ghezelbash, M. Babaelahi, M. Saadatfar. New analytical solution and optimization of a thermocline solar energy storage using differential quadrature method and genetic programming. Journal of Energy Storage, ⁠, ⁠.
Stirling Engines, Gas Turbines & LNG Systems⁠ papers
  1. ⁠
    M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar. New optimum configuration for the FGM rotating disc in gas turbines using combined thermal-mechanical analysis: An analytical approach. Proc. IMechE, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science.
  2. ⁠
    M.A. Babazadeh, M. Babaelahi, M. Saadatfar. Enhancing solar stirling engine performance through the use of innovative heat transfer fin shapes. International Journal of Thermal Sciences, ⁠, ⁠.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. Multi-objective optimisation of solar-driven combined stirling engine/LNG burned micro gas turbine based on exergy and energy analysis. International Journal of Exergy, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. Analytical design and optimization of a new hybrid solar-driven micro gas turbine/stirling engine, based on exergo-enviro-economic concept. Sustainable Energy Technologies and Assessments, ⁠, ⁠.
  5. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari, F. Amini Hajibashi. Exergy Cost Analysis of New Method for Efficiency Improvement in Small Gas Turbines Using LNG Cold Exergy. International Journal of Thermodynamics, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M.H. Khoshgoftar Manesh, M. Babaelahi. Thermoeconomic and environmental Optimization of a ⁠ MW Combined Cycle Power Plant by MOEA. Gas Processing Journal, ⁠(⁠), ⁠.
  7. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Analytical closed-form model for predicting the power and efficiency of Stirling engines based on a comprehensive numerical model and the genetic programming. Energy, ⁠, ⁠.
  8. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. A new thermal model based on polytropic numerical simulation of Stirling engines. Applied Energy, ⁠, ⁠.
  9. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Modified PSVL: a second order model for thermal simulation of Stirling engines based on convective–polytropic heat transfer of working spaces. Applied Thermal Engineering, ⁠, ⁠.
  10. ⁠
    H. Hosseinzade, H. Sayyaadi, M. Babaelahi. A new closed-form analytical thermal model for simulating Stirling engines based on polytropic-finite speed thermodynamics. Energy Conversion and Management, ⁠, ⁠.
  11. ⁠
    M. Babaelahi, H. Sayyaadi. Simple-II: A new numerical thermal model for predicting thermal performance of Stirling engines. Energy, ⁠, ⁠.
  12. ⁠
    H. Sayyaadi, M. Babaelahi. Multi-objective optimization of a joule cycle for re-liquefaction of the Liquefied Natural Gas. Applied Energy, ⁠(⁠), ⁠.
  13. ⁠
    H. Sayyaadi, M. Babaelahi. Thermoeconomic optimization of a cryogenic refrigeration cycle for re-liquefaction of the LNG boil-off gas. International Journal of Refrigeration, ⁠(⁠), ⁠.
Heat Exchangers, Thermal Management & Direct Conversion⁠ papers
  1. ⁠
    M. Babaelahi. Numerical Modeling and Optimization of the Geometry of Helically Finned Tubes in Shell-and-Tube Heat Exchangers for Enhanced Heat Transfer and Reduced Pressure Drop. Science and Technology in Mechanical Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  2. ⁠
    M. Babaelahi. Enhancing energy efficiency of plate-tube and fin heat exchangers through thermo-hydraulic optimization using advanced nanofluids for low-carbon heating systems. Proc. IMechE, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science.
  3. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri. Magneto-hydro-dynamic generator with joule heating and viscous dissipation: an analytic investigation of mixed convection flow. Arabian Journal for Science and Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  4. ⁠
    M. Babaelahi, M.A. Babazadeh, M. Saadatfar. Improving thermal performance of hydrodynamic couplings through heat sink design with functionally graded fins. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, ⁠(⁠), ⁠.
  5. ⁠
    M. Babaelahi, M.A. Babazadeh, M. Saadatfar. New design for the cold part of heat pipes using functionally graded material in heat sink with variable thickness fins: An analytical approach. Journal of Thermal Engineering, ⁠(⁠), ⁠.
  6. ⁠
    M. Babaelahi, H. Jafari. New optimum design for cooling system in thermoelectric thermal devices. Extreme Mechanics Letters, ⁠, ⁠.
  7. ⁠
    M. Babaelahi, S. Sadri, H. Sayyaadi. Multi-Objective Optimization of a Cross-Flow Plate Heat Exchanger Using Entropy Generation Minimization. Chemical Engineering & Technology, ⁠(⁠), ⁠.
تواصل معنا

التعاون مع مختبر التدقیق الطاقوی ورصد الملوِّثات

إذا رغبتم فی التعاون فیُرجى التواصل معنا.

د. محمد حسن خوشکفتار منش · د. مجتبى باباالهی — قسم الهندسة المیکانیکیة، کلیة الهندسة، جامعة قم، إیران

  • لطفا در تنظیمات صفحه گروه های خبری را جهت نمایش انتخاب نمایید.

آخرین به‌روزرسانی: 1405/07/27 11:03