در این پژوهش یک سیستم تولید همزمان توان و گرما بر پایه موتورهای دیزل مورد مطالعه قرار می گیرد. به همین منظور تحلیل پارامتری بر اساس قوانین اول و دوم ترمودینامیک برای یک سیستم تولید همزمان انجام می شود. در این بررسی به جای مدل سازی چرخه ی استاندارد هوا، چرخه ی استاندارد هوا و سوخت و هم چنین فرآیند احتراق شبیه سازی می گردد که باعث بیشتر شدن دقت نتایج می شود. از آن جا که یک چرخه استاندارد دیزل تفاوت های بسیاری با یک چرخه واقعی دارد، گاز خروجی از محفظه احتراق یک موتور دیزل واقعی تولید داخل نیز برای شبیه سازی سیستم تولید همزمان مورد استفاده قرار می گیرد و مبادله کن گرمای سیستم تولید همزمان از نظر اگزرژی و اقتصادی بررسی می شود. ملاحظه می گردد که با به کارگیری سیستم در نظر گرفته شده می توان از اتلافات گاز خروجی موتور برای گرم نمودن 0.17 کیلوگرم بر ثانیه آب از دمای 25oC تا68.64oC استفاده نمود. این کار بازده کلی سیستم را در حدود %20 و تا حدود %80 افزایش می دهد. البته مقدار تخریب اگزرژی در مبادله کن گرما به نسبت زیاد است که این مربوط به فرآیند انتقال گرما و اختلاف دمای زیاد در مبادله کن می باشد.

موتورهای احتراق داخلی حدود 30-40% انرژی سوخت ورودی را به کار مفید تبدیل و بقیه انرژی سوخت ورودی را بصورت گرما تلف می کنند. لذا با بازیافت گرمای تلف شده، موتورهای احتراق داخلی دارای پتانسیل مناسب جهت استفاده در سیستم های تولید همزمان برق و حرارت هستند. هدف از نصب این سیستم ها، افزایش بازده تبدیل انرژی و در نتیجه کاهش هزینه های تحمیلی بر مشترک و همچنین کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است. در این مقاله یک سیستم تولید همزمان برق و حرارت با یک محرکه موتور احتراق داخلی گازسوز برای استفاده در یک مجتمع در نظر گرفته شده و نتایج نشانگر افزایش بازده کل سیستم تا حدود 80%، صرفه جویی انرژی اولیه بین 21-28% و میزان کاهش هزینه های برق و حرارت ساختمان بین 21-30% است.

افزایش روز افزون سطح رفاه زندگی در جوامع بشری به ویژه در شهرهای بزرگ سبب ازدیاد مصرف انرژی به خصوص انرژی الکتریکی در سالهای اخیر شده است. یکی از مصارف عمده انرژی الکتریکی در داخل کشور در حوزه سرمایش بوده که در سالیان اخیر سهم قابل توجهی از بار پیک شبکه را به خود اختصاص داده است. یکی از راه کارهایی که امروزه سیاست گذاران انرژی در دنیا از آن به عنوان ابزاری موثر و کارآمد در مدیریت انرژی بهره می برند، تولید انرژی بر مبنای روش تولید همزمان برق، حرارت و برودت (یا به اختصار تولید همزمان) است. تولید همزمان تولید توام دو یا چند شکل از انرژی (مانند انرژی الکتریکی، حرارتی و برودتی) از یک منبع ساده ی اولیه (مانند انرژی شیمیایی سوخت های مختلف) می باشد. هدف اصلی این مطالعه، بررسی سیستم های CCHP موجود در ایران و جهان است که مشتمل بر انواع محرک های اولیه استفاده شده و شرکت های خارجی و داخلی فعال در این زمینه می باشد.

با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.