دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیهسازی و مطالعه تجربی فرآیند خمکاری لوله جدار نازک با مقطع مربعی به روش هیدروفرمینگ
1
10
FA
بهزاد
اکبرزاده
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
behzadakbarzadeh38@gmail.com
حمید
گرجی
0000-0003-2446-7839
مدیر گروه ساخت و تولید دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
hamidgorji@nit.ac.ir
محمد
بخشی جویباری
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
bakhshi@nit.ac.ir
خمکاری لوله کاربرد وسیعی در صنایع هواپیمایی و خودروسازی دارد. از مشکلات اصلی این فرآیند، چروکیدگی، پارگی و عدم پر شدگی قالب میباشد. چنانچه نسبت شعاع خم به قطر لوله (R/D) در فرآیند خمکاری بین 1 تا 5/1 باشد، خمکاری با روشهای معمول قابل انجام نیست. بنابراین ارایه یک روش جدید در این راستا بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش، ابتدا لولههای انتها بسته و بدون درز با استفاده فرآیندهای چند مرحلهای کشش عمیق و اتوکاری تولید شده است. سپس، فرآیند هیدروفرمینگ لولههای با مقطع مربعی و با نسبت (R/D) برابر یک، به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شده است که با استفاده از فرآیند جدید، امکان خمکاری لوله با مقطع مربعی و با نسبت پایین R/D=1 فراهم گردید. بهعلاوه، اثر فشار سیال و زاویه خم قالب بر توزیع ضخامت لوله در دیوارههای داخلی، خارجی و جانبی ناحیه خم لوله مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شده است که با افزایش فشار، تغییر ضخامت در این دیوارهها افزایش مییابد. این افزایش در کاهش ضخامت، برای دیواره خارجی نسبت به دو دیواره دیگر بیشتر است. همچنین لوله در R/D=1، با چند زاویه خم مختلف شکلدهی شده است که با افزایش زاویه خم، فشار شکلدهی کاهش مییابد.
خم کاری لوله,هیدروفرمینگ لوله,شبیهسازی اجزای محدود,لوله با مقطع مربعی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6566.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6566_68df043b2bdb0fa6fbd3baf9a6d9d925.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
تاثیر دما و زمان اتصال بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال TLP سوپرآلیاژ IN-738LC ایجاد شده توسط فویل آمورف MBF-15
11
20
FA
بهزاد
بینش
دانشجوی دکتری مهندسی مواد، پژوهشکده توسعه تکنولوژی، جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، تهران، ایران
b.binesh@bonabu.ac.ir
علی
جزایری قره باغ
دانشیار مهندسی مواد، پژوهشکده توسعه تکنولوژی، جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، تهران، ایران
علیرضا
فروغی
دانشجوی دکتری مهندسی مواد، پژوهشکده توسعه تکنولوژی، جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، تهران، ایران
alirezaforoughi4@gmail.com
در این پژوهش اتصال سوپرآلیاژ IN-738LC به روش فاز مایع گذرا با استفاده از فویل آمورف MBF-15 تولید شده به روش ریخته ریسی نوارهای عریض مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال در دماهای °C 1170-1130 و زمانهای 60-5 دقیقه تحت اتمسفر خلاء انجام شد. نتایج بررسیهای ریزساختاری نشان داد که فازهای یوتکتیک تشکیل شده در ناحیه انجماد غیر همدما (ASZ)، ذرات بورایدی غنی از نیکل و کروم و سیلیسید نیکل میباشند و رسوبات ریز سیلیسید نیکل در اثر تحول حالت جامد در حین سرد شدن در زمینه محلول جامد γ رسوب میکنند. رسوبات بورایدی و کربو بورایدی غنی از کروم با مورفولوژی سوزنی و بلوکی شکل در ناحیه متاثر از نفوذ (DAZ) مشاهده گردید. میزان فازهای یوتکتیک و ترکیبات تشکیل شده در ناحیه مرکزی اتصال با افزایش زمان اتصال کاهش پیدا میکند. با انجام اتصال در دمای °C 1130 به مدت 30 دقیقه فرآیند انجماد همدما کامل شد اما برخلاف انتظار با افزایش دما به °C 1170، سرعت مرحله انجماد همدما کاهش پیدا کرد. با کامل شدن انجماد همدما و حذف ترکیبات بین فلزی ترد در ناحیه مرکزی اتصال، استحکام برشی افزایش پیدا کرد. تصاویر SEM سطح شکست برشی نمونهها با انجماد همدمای کامل نشانگر شکست نرم و نمونههای دارای ناحیه انجماد غیر همدما نشانگر شکست ترد بود.
اتصال TLP,سوپرآلیاژ IN-738LC,فویل آمورف,انجماد همدما,ریخته ریسی نوارهای عریض
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6567.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6567_84ddbc581c8ff49fa0b4ae7b7e9e8cf8.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی تغییر جهت میدان مغناطیسی بر انتقال گرمای درون حفره باز مربعی پر شده از نانوسیال آب-مس
21
30
FA
محمد حسن
جوارشکیان
0000-0003-1766-1190
دانشگاه فردوسی مشهد
javareshkian@um.ac.ir
سیداحسان
صفوی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی اقبال لاهوری، مشهد، ایران
در این تحقیق تاثیر تغییر جهت میدان مغناطیسی بر انتقال گرمای جابجایی توأم در یک محفظه مربعی باز پرشده از نانوسیال آب-مس، به روش حجم محدود و توسط الگوریتم SIMPLE در حالت پایا و آرام بررسی شده است. دیواره کف حفره، گرم و سایر دیوارهها عایق هستند. سیال سرد از کانال بالای حفره، وارد شده و از سمت دیگر خارج می شود. در این تحقیق، اثر تغییر کسر حجمی، هارتمن، رینولدز، رایلی و ریچاردسون بر انتقال گرما و عدد ناسلت بررسی شده است. همچنین تغییر جهت میدان مغناطیسی روی رایلی، رینولدز و کسرحجمی های مختلف نسبت به عدد ناسلت مطالعه گردیده است. نتایج نشان می دهد، با افزایش کسر حجمی، رینولدز و رایلی بر میزان انتقال گرما افزوده می شود. در صورتی که با افزایش میزان ریچاردسون در رایلی ثابت و افزایش عدد هارتمن از مقدار ناسلت و انتقال گرما کم میگردد. نتیجه مهم دیگر اینکه هنگام اعمال میدان مغناطیسی افقی نسبت به میدان عمودی، انتقال گرما به مراتب کمتر است. عملکرد میدان های مغناطیسی هم راستا ولی غیر هم جهت بر کانتورهای دما، خطوط جریان و انتقال گرما کاملاً مشابه است.
جابجایی توام,میدان مغناطیسی,نانوسیال,هیدرودینامیک مغناطیسی,حفره مربعی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6568.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6568_4093229d6fbda0cd23584c2fb6d7c8fe.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بهینه سازی فنی- اقتصادی سیکل ارگانیک رانکین به همراه بازیاب با در نظر گرفتن سیالات کاری مختلف
31
40
FA
حاج عبداللهی
حسن
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران
مریم
حسن پور
کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران
maryamhasanpour72@yahoo.com
در این مقاله یک سیکل ارگانیک رانکین همراه با بازیاب برای بازیافت گرمای اتلافی میکروتوربین مدلسازی و بهینهسازی شده است. دبی جرمی سیال عامل، کار خالص میکروتوربین، فشار تبخیرکننده، فشار خروجی توربین و بازده بازیاب به عنوان پارامترهای طراحی در نظر گرفته شدهاند. چهار سیال شامل R123، R245fa، R22 و R134a انتخابشده و بهعنوان سیال کاری در سیکل مورد استفاده قرارگرفتهاند. سپس الگوریتم NSGA-II (الگوریتم ژنتیک با مرتبسازی نامغلوب) بهمنظور بیشینهسازی بازده حرارتی و کمینهسازی هزینههای کلی سالیانه (شامل هزینه سرمایهگذاری اولیه، هزینه سوخت و هزینههای محیطی) ، به کار گرفته شده است. نتایج طراحی بهینه بهصورت یک دسته جواب بهنام جبهه پارتو ارائه داده شده است. نتایج بهینهسازی نشان میدهند که بهترین سیال کاری، هم از نظر ترمودینامیکی و هم از نقطه نظر اقتصادی، R123 میباشد. نتایج بهینه R123 از نظر بازده ترمودینامیکی بهبود %7/3، %77/18 و %74/19 را بهترتیب نسبت به R245fa، R22 و R134a نشان میدهد. مقادیر فوق برای هزینههای کلی سالیانه به ترتیب %7/6، %10 و %24 به دست آمد. در کل، به نظر میرسد که سیالات با شیب منحنی بخار اشباع بی نهایت و مثبت، بازده حرارتی بالاتر و هزینههای کلی سالیانه کمتری دارند. بهعلاوه، با افزودن یک سیکل ارگانیک رانکین با بازیاب بازده حرارتی میکروتوربین که حدود %30 است به اندازه %12 افزایش مییابد.
سیکل ارگانیک رانکین با بازیاب,میکروتوربین,بازده ترمودینامیکی,هزینههای کلی سالیانه,.NSGA-II
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6569.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6569_78cf8b8f698d57ae1c4196e01cba936e.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی رشد ترک در مواد تابعی مدرج از جنس آلومینیم-آلومینا
41
46
FA
سوران
حسنی فرد
دانشیار، گروه مهندسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
hasanifard@tabrizu.ac.ir
مهدی
مرسلی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه لینکوپینگ، سوئد
mahdi_morsali_12@yahoo.com
در این مقاله از تست خمش چهار نقطهای جهت بدست آوردن مسیر رشد ترک در مواد تابعی مدرج استفاده شده است. نمونههای مورد آزمایش یک مادهی تابعی مدرج از جنس آلومینیم و آلومینا میباشد. مقادیر فاکتور شدت تنش در مود یک و دو با روش انتگرال J و با کمک گرفتن از شبیهسازی عددی به دست آمده و از مقادیر به دست آمدهی KI و KII برای تخمین مسیر رشد ترک به وسیلهی معیارهای ماکزیمم تنش مماسی، گرادیان تنش معادل و <sub>min</sub>(K<sub>II</sub>) استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که مقادیر بدست آمده از طریق معیارهای ماکزیمم تنش مماسی و <sub>min</sub>(K<sub>II</sub>) نزدیک مقادیر تجربی میباشد ولی نتایج حاصل از گرادیان تنش معادل تفاوت بسیاری با مقادیر تجربی دارد.
رشد ترک,شکست,مواد تابعی مدرج
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6570.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6570_94f4cf37dd40e7bebe29cf1f0c502682.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
تحلیل ارتعاشی نانولولههای کربنی حامل سیال با پروفیل جریان لایهای و آشفته
47
58
FA
محمد
حسینی
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
hosseini@sirjantech.ac.ir
ملیحه
افتخاری
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
malihe_eftekhari@yahoo.com
مسلم
صادقی گوغری
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
moh_hosseini@yahoo.com
در این مقاله، ارتعاشات آزاد و ناپایداری نانولولههای کربنی تک جداره حامل سیال با در نظر گرفتن اثرات غیریکنواختی پروفیل سرعت برای رژیم جریان آرام و مغشوش براساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی بررسی شده است. غیریکنواختی پروفیل سرعت بدلیل وجود اثرات لزجت سیال میباشد. معادلات حاکم به همراه شرایط مرزی براساس تئوری تیر اویلر-برنولی و با استفاده از اصل هامیلتون استخراج شده است. جمله مربوط به نیروهای گریز از مرکز در معادلات حرکت بدلیل پروفیل غیریکنواخت برای رژیم جریان لایهای و رژیم جریان مغشوش اصلاح شده است. روش تبدیل دیفرانسیلی (DTM) برای حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر مسئله استفاده شده است. در تحلیل ارتعاشی اثرات پارامتر غیرمحلی و پروفیل سرعت غیریکنواخت بر روی خواص ارتعاشی نانولولههای کربنی حامل جریان سیال برای شرایط مرزی مختلف بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که اثرات الاستیسیته غیرمحلی موجب افزایش فرکانس طبیعی و سرعت بحرانی سیستم میشود، در حالی که پروفیل سرعت غیریکنواخت موجب کاهش سرعت بحرانی و فرکانس طبیعی نانولوله در مقایسه با مورد مشابه با جریان یکنواخت میشود. اعتبار سنجی نتایج با مقایسه نتایجی که در تحقیقات پیشین بدست آمده است تایید گردیده است.
نانولوله کربنی,الاستیسیته غیرمحلی,جریان لایهای,جریان مغشوش,روش تبدیل دیفرانسیلی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6571.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6571_c713c61c57cbe65502415066e1ebd882.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
جابجایی طبیعی نانوسیال در یک محفظه مثلثی با تیغه گرمازا
59
67
FA
سید محمد
حسینی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
sm.hoseynii@gmail.com
بهزاد
قاسمی
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
ghasemi@sku.ac.ir
افراسیاب
رئیسی
0000-0003-3748-7839
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
raisi@eng.sku.ac.ir
هدف از مقاله حاضر، بررسی انتقال گرمای جابجایی طبیعی نانوسیال در یک محفظه مثلثی که یک تیغه نازک گرمازا داخل آن میباشد. نانوسیال مورداستفاده آب - مس است. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و بر اساس الگوریتم SIMLEP به طور همزمان حلشدهاند. تحقیق حاضر به بررسی اثر عدد ریلی، کسر حجمی نانوذرات، اندازه و موقعیت تیغه بر میدان جریان و آهنگ انتقال گرما در محفظه پرداخته است. بررسیها نشان میدهد که افزایش کسر حجمی نانوذرات و عدد ریلی باعث افزایش انتقال حرارت میگردد. در اعداد ریلی پایین با نزدیک شدن تیغه به وتر مثلث انتقال گرما زیاد میشود ولی در ریلیهای بالا رفتار یکسانی نشان نمیدهد. با افزایش طول تیغه انتقال گرما افزایش مییابد. نتایج نشان میدهند آهنگ انتقال گرما در اعداد ریلی بالا غالباً در تیغه عمودی نسبت به تیغه افقی بیشتر است، درصورتیکه در اعداد ریلی پایین وضعیت افقی و عمودی تیغه گرمازا تأثیر اندکی بر آهنگ انتقال گرما دارد.
جابجایی آزاد,محفظه مثلثی,نانوسیال,تیغه گرمازا
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6572.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6572_e0deba06048cc551370301badb4cecad.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیه سازی عددی دینامیک گلبول قرمز خون در یک میکروکانال با مانع پلهای با استفاده از روش شبکه بولتزمن- مرز غوطه ور
69
77
FA
عبدالرحمان
دادوند
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
rdadvand@gmail.com
اسعد
علیزاده
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه ایران
asad.alizadeh2010@gmail.com
در مطالعه حاضر، دینامیک یک گلبول قرمز در میکروکانال دوبعدی ساده و میکروکانال دارای مانع پلهای، با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطهور شبیهسازی میگردد. گلبول قرمز به صورت یک مرز انعطافپذیر غوطهور در جریان سیال در نظر گرفته میشود. اثرات تغییر لزجت پلاسما بر حرکت و تغییر شکل گلبول قرمز بررسی شد. در ادامه حرکت گلبول قرمز دایروی در جریان پوازیه بررسی گردید. با توجه به این که گلبول در مرکز کانال قرار دارد و جریان متقارن محوری است بین نیروهای برآی عمل کننده از بالا و پایین روی گلبول، تعادل برقرار است. با عبور دادن گلبول از یک مانع پلهای در دو حالت گلبول طبیعی و گلبول با تغییر شکل پذیری پایین، مشاهده شد که گلبول طبیعی سرعت و تغییر شکل بیشتری دارد. به علاوه، به دلیل ضرایب کششی و خمشی پایینتر، گلبول طبیعی حرکت tank-treading را تجربه میکند در حالی که برای گلبول با تغییر شکلپذیری کم، حرکت tumbling اتفاق میافتد. نتایج حاصل با نتایج عددی موجود مقایسه گردید که تطابق نسبتاً خوبی را نشان داد.
روش شبکه بولتزمن,روش مرز غوطه ور,گلبول قرمز خون,اندرکنش,میکروکانال با مانع پله ای
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6573.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6573_69f6b55ab6fd005fe1c2fe54edf1c06e.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
پیش بینی رفتار تغییر شکل داغ آلیاژ آلومینیوم 2030 با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
79
86
FA
حمیدرضا
رضایی آشتیانی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
hr_rezaei@arakut.ac.ir
پیمان
شاهسواری
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
r110_ashtiani@yahoo.com
رفتار تغییر شکل داغ مواد بدلیل وابستگی آن به تغییرات کرنش، نرخ کرنش و دما دارای پیچیدگی های قابل ملاحظه ای است و لذا پیش بینی رفتار ماده در این شرایط مشکل می باشد. هدف از این بررسی پیش بینی رفتار تغییر شکل داغ آلیاژ آلومینیوم 2030 با استفاده از یک شبکه عصبی مصنوعی توسعه یافته مناسب می باشد. برای این منظور از آزمایشهای فشار داغ در محدوده دمایی بین 350 تا 500 درجه سلسیوس و در نرخ کرنشهای بین 005/0 تا 5/0 بر ثانیه استفاده شد. با استفاده از نتایج تجربی حاصل از این آزمایشات، یک مدل شبکه عصبی پس انتشار پیش- سو جهت پیشبینی رفتار تغییر شکل داغ این آلیاژ توسعه داده شد که دمای تغییر شکل، لگاریتم نرخ کرنش و کرنش بعنوان ورودی و تنش سیلان به عنوان خروجی این شبکه عصبی در نظر گرفته شد. شبکه مورد استفاده شامل یک لایه مخفی متشکل از 12 نورون با تابع انتقال هلالی مماسی و الگوریتم آموزش لونبرک – مارکارت است. بررسی نتایج پیش بینی حاکی از همبستگی بسیار خوب بین نتایج تجربی و نتایج پیشبینی شده می باشد، که نشان دهنده توانایی بالای مدل شبکه عصبی مصنوعی توسعه یافته در پیش بینی سطوح تنش سیلان، و همچنین نواحی سخت شوندگی و نرم شوندگی دینامیکی در منحنیهای تنش -کرنش می باشد.
تغییر شکل داغ,آلیاژ آلومینیوم2030,شبکه عصبی مصنوعی,تنش سیلان
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6574.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6574_8d12e920386b43494b8e01ccff0d3f57.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
واسنجی مدل اسماگورینسکی جهت شبیه سازی جریان درون حفره و مقایسه نتایج در شبکه های متمرکز و جابجا شده
87
93
FA
حسن
ساقی
گروه مهندسی عمران، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
h.saghi@hsu.ac.ir
در این مقاله، جریان سیال درون حفره به صورت دو بعدی شبیهسازی شده است. به منظور مدل نمودن اثرات آشفتگی از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ و برای در نظر گرفتن اثرات زیر شبکهای گردابههای کوچک، از مدل زیر شبکه اسماگورینسکی استفاده شده است. در این روش، ضریب اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده که میبایست به صورت تجربی مشخص شود. مقادیر پیشنهادی توسط سایر محققین در محدوده [0.065-0.25] است. در این تحقیق، شبکه های متمرکز و جابجا شده در تحلیل جریان درون حفره مورد استفاده قرار گرفته و نتایج برای مقادیر مختلف ضریب اسماگورینسکی با یکدیگر مقایسه شد. همچنین توزیع سرعت در قسمت های مختلف حفره مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج عددی نشان میدهد، مدلهای تهیه شده در این تحقیق با منظور نمودن ضریب اسماگورینسکی در بازه [0.5-0.7] با دقت خوبی قادر به شبیه سازی اینگونه مسائل هستند. همچنین استفاده از شبکه جابجا شده در مقایسه با شبکه متمرکز، به نتایج دقیقتری منجر میشود. با افزایش عدد رینولدز، گرادیان سرعت افقی و قائم در محل دیواره افزایش و در قسمت میانی حفره کاهش مییابد. همچنین شبکههای متمرکز و جابجا شده در اعداد رینولدز پائین نتایج نسبتاً یکسانی در پیشبینی سرعت افقی و قائم در مرکز حفره ارائه مینمایند. اما با افزایش عدد رینولدز، نتایج به دست آمده توسط شبکه جابجا شده از دقت بیشتری برخوردار بوده و نیز گرادیان سرعت افقی و قائم در شبکه متمرکز کمتر از مقادیر پیش بینی شده توسط شبکه جابجا شده است.
شبیه سازی گردابه های بزرگ,جریان درون حفره,مدل زیر شبکه اسماگورینسکی,شبکه جابجا شده,شبکه متمرکز
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6575.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6575_a61f8e41d33d44d58d5b40a4093a0c69.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی تأثیر عنصر آلیاژی تیتانیم بر رفتار خستگی فولاد هادفیلد
95
102
FA
مسعود
سبزی
مربی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران
mas.metallurg88@gmail.com
صادق
معینیفر
استادیار، گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر، شوشتر، ایران
ابراهیم
نجفی بیرگانی
استادیار، گروه مواد و متالورژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، اهواز، ایران
najafi.eb@gmail.com
در این پژوهش، تأثیر عنصر آلیاژی تیتانیم بر رفتار خستگی فولاد هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، ابتدا 3 نمونه از فولاد هادفیلد ( بدون تیتانیم، Ti%5<sub>/</sub>0 و Ti%1 ) توسط کوره القایی بدون هسته تهیه شد. سپس هر 3 نمونه تحت عملیات حرارتی آنیل در دمای °C1100 به مدت 2 ساعت قرار گرفتند. برای بررسی ریزساختار نمونهها از متالوگرافی و برای بررسی سختی نمونهها از سختیسنجی به روش ویکرز استفاده شد. برای بررسی رفتار خستگی از آزمون خستگی خمشی چرخشی در تنشهای 400، 500، 600 و MPa700 استفاده گردید. پس از پایان آزمون خستگی، از سطح نمونههای تست شده در تنش MPa400 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تصاویری تهیه شد. نتایج آزمونهای مورد استفاده نشان میدهد که با افزایش مقدار تیتانیم در ترکیب فولاد هادفیلد، رفتار خستگی بهبود مییابد. این امر بدلیل این بود که: 1- تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربیدهای موجود در ریزساختار شده و ساختار ریزدانهتری ارائه داده بود. 2- تیتانیم با افزایش تعداد مرزدانهها، مسیر رشد ترک را افزایش داده بود. بطوری که پس از مشاهدهی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شد که نمونهی بدون تیتانیم دارای بیشترین طول ترک خستگی و نمونهی حاوی Ti%1 دارای کمترین طول ترک خستگی می باشد.
فولاد هادفیلد,رفتار خستگی,تأثیر تیتانیم,عملیات حرارتی آنیل
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6576.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6576_a3092474ef9d40c5a59b4d13164c5208.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی تجربی پروفیل های سرعت و اغتشاشات دنباله ایرفویلS823 در رینولدزها و زوایای حمله مختلف
103
112
FA
فهیمه
سلمانی
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
عبدالامیر بک
خوشنویس
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
khosh1966@yahoo.com
در این تحقیق مدلی از مقاطع پره توربین باد با محور افقی از خانواده ایرفویلهای موسسه انرژی های نو، شامل ایرفویل ریشه از نوعS823 ، در تونل باد مورد اندازهگیری قرار گرفته است. جهت اندازهگیری سرعت و شدت اغتشاشی از جریان سنج سیم داغ استفاده شده است. دادهبرداریها در سرعتهای 5، 5/7 و 12 متر بر ثانیه و زوایای حمله 0، 7، 10، 13 و 15 درجه و در موقعیتهای 3، 2، 1، = انجام گرفته است. تاثیرات تغییرات زوایای حمله و اعداد رینولدز بر نواحی دارای نقصان سرعت، جریان اضافی (سرعت بیشتر از جریان آزاد)، پروفیل سرعت و درصد شدت اغتشاشات دنباله بررسی شده است. نتایج حاکی از آنست که در فواصل نزدیک به لبه فرار ایرفویل ( = ) جریان دارای سرعت اضافی بوده و افزایش زاویه حمله موجب افزایش مقدار سرعت اضافی و افزایش عدد رینولدز موجب کاهش مقدار سرعت اضافی میشود و همچنین عدم تقارن پروفیل دنباله سرعت متوسط و افزایش ناگهانی منطقه ناحیه دنباله پروفیل سرعت متوسط در زاویای حمله بزرگتر از 10 درجه، دلیلی بر توسعه گردابهها در ناحیه دنباله ایرفویل میباشد.
ایرفویلS823,شدت اغتشاش,زاویه حمله,عدد رینولدز,دنباله ایرفویل
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6577.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6577_9f0a90908a74cd10a3955404010ebfec.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
تحلیل عملکرد چرخه نیروگاه خورشیدی فرسنل با سیال کاری مختلف
113
121
FA
رسول
شعبانپور
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
rasoulshabanpoor@yahoo.com
رامین
مهدی پور
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
raminme56@google.com
دنیای امروز به دلیل اثرات مخرب و افزایش هزینه های نیروگاه های فسیلی بیش از پیش به دنبال انرژی های پاک و تجدیدپذیر است. انرژیهای نو در رابطه با کاهش تولید CO<sub>2</sub> و تخریب محیط زیست درسالهای اخیر جایگاه ویژه ای پیدا کرده و حتی در بعضی از موارد دارای توجیه اقتصادی بوده است. در این مقاله روش مدل سازی نیروگاه خورشیدی فرسنل خطی با گیرنده ذوزنقه ای متشکل از چندین لوله جاذب ارائه شده است. به کمک مدلسازی ارائه شده می توان عملکرد پارامترهای موثر بر این نوع نیروگاهها را بررسی نمود. مدلسازی بر مبنای استفاده از مدلهای ترمودینامیک و معادلات تجربی با دقت بالا بوده است و با دارا بودن سرعت محاسبات بالا از خطای پایین برخوردار است. در این پژوهش به بررسی عملکرد چندین سیال عامل پرداخته شده است و عملکرد آن را در ماههای متفاوت سال و سیکل نیروگاه با دبی روغن متغیر و ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. نحوه اعمال مدلسازی معرفی شده برای یک شرایط آب و هوایی مشخص ( شهر یزد- ایران) معرفی شده و عملکرد روغنها بحث شده است. در این مقاله راندمان حرارتی،میزان بخار تولیدی،تلفات حرارتی و مصرف پمپاژ برای هر روغن مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. در انتها مناسب ترین روغن برای شرایط تابشی شهر مورد نظر معرفی شده است.هم چنین روغن مناسب برای استفاده در فصل ها و اقلیم های مختلف معرفی و پیشنهاد شده است.طبق روش ارائه شده در این مقاله می توان عملکرد حرارتی نیروگاه فرسنل را برای هر منطقه بررسی نمود.
نیروگاه خورشیدی,نیروگاه فرزنل,روغن,مدلسازی حرارتی,گیرنده ذوزنقه ای
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6578.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6578_b5c1621ee028761e0ac3b21524d093f8.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیهسازی انتقال گرما و توزیع دما روی دیسکهای دوار موتور جت
123
137
FA
بهروز
شهریاری
استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
shahriari@mut-es.ac.ir
میثم
کشکولی
دانشجو، مجتمع دانشگاهی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
m.kashcooli@me.iut.ac.ir
دیسکهای دوار در توربینهای گاز زمینی و هوایی اعم از توربوجت، توربوفن، توربوپراپ و توربوجت در دماهای بالا، گرادیانهای گرمایی شدید و سرعتهای زاویهای بالا کار میکنند. این شرایط کاری به ترتیب منجر به کاهش مقاومت ماده سازنده دیسک، افزایش سطح تنشهای حرارتی و ایجاد نیروی گریز از مرکز بزرگ و به دنبال آن افزایش سطح تنشهای شعاعی و محیطی میشود. بنابراین تحلیل حرارتی دیسک جهت ایجاد توزیع دما و انتقال گرمای مناسب با ایجاد مکانیزم خنککاری کارا از اهمیت خاصی برخوردار است. در این تحقیق، مساله دیسک چرخان مطابق با واقعیت مدل میشود. مساله شامل دیسک و حفره چرخان بهمنظور خنککاری سطح دیسک در نظر گرفته شده، سپس به کمک حل همزمان معادلات جریان و انرژی در نرمافزار Fluent بهصورت عددی شبیهسازی شده است. نتایج توزیع سرعت، انتقال حرارت و توزیع دما بهتفصیل توضیح داده شده و کانتورهای توزیع دما و تقریب چندجملهای برای توصیف دمای دیسک بر حسب شعاع آن برای حالتهای مختلف پرواز استخراج میشوند. همچنین یک تحلیل جامع روی پارامترهای مؤثر بر انتقال گرما و توزیع دمای مساله ارائه میشود. تقریب چندجملهای پروفیلهای دمای دیسک بر حسب سرعت دورانی امکان پیشبینی توزیع دمای دیسک را در هر سرعت چرخشی فراهم میکند. همچنین بر اساس نتایج این تحقیق، بحرانیترین قسمت دیسک، شعاع بیرونی آن که تحت بیشترین تنش حرارتی-مکانیکی قرار دارد، تشخیص داده شد.
دیسک دوار,تجزیهوتحلیل حرارتی,شبیهسازی عددی,انتقال گرما و توزیع دما,حفره چرخان
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6579.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6579_a5f7622eacc2ead17df2a2d8fb44b482.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
اصلاح پروفیل چرخدنده مارپیچ بهمنظور کاهش سروصدا
139
148
FA
پوریا
شیرالی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
pouria.shirali@gmail.com
مهرداد
پورسینا
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
m.poursina@eng.ui.ac.ir
شیدا
محقق
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
sheida.mohaghegh@gmail.com
صدایی که در اثر درگیری چرخدندهها ایجاد میشود از جمله آلودگیهای صوتی موجود در صنعت میباشد. در پژوهش حاضر به شبیهسازی میزان فشار صدای تولیدی یک جفت چرخدنده مارپیچ درگیر پرداخته میشود. ابتدا توزیع تنش یک جفت چرخدنده مارپیچ به کمک نرمافزار المان محدود ABAQUS شبیهسازی میشود. سپس نتایج بهدستآمده صحت سنجی و در مراحل بعدی پژوهش مورد استفاده قرار میگیرند. پس از آن فشار صدای تولیدی هنگام درگیری دندانههای چرخدنده مارپیچ مدلسازی میشود. جهت صحتسنجی، میزان فشار صدای تولیدی به کمک رابطه تراز فشار صوت به دست آورده میشود و با تراز صدای استاندارد مقایسه میگردد. در این پژوهش بهمنظور کاهش صدای چرخدندههای مارپیچ درگیر به اصلاح پروفیل دندانه با استفاده از نرمافزار Kiss Soft پرداخته میشود. اصلاح پروفیل به روشهای متعددی قابل انجام میباشد. در این پژوهش اصلاح پروفیل به دو صورت گرد کردن دندانه و اصلاح چرخدنده به روش برشکاری هابزنی انجام میگردد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که اصلاح پروفیل دندانه به روش گرد کردن بهترین نتیجه را از نظر کاهش صدا به همراه دارد.
چرخدنده مارپیچ,آکوستیک,تنش,اصلاح پروفیل
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6580.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6580_9e03c718d54710492b8c48ceb64ab109.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
استخراج محدوده بهینه پارامترهای فرآیند شکل دهی غلتکی با کمینه سازی کرنش طولی و برگشت فنری با نمودارهای کانتوری
149
159
FA
ولی
علی میرزالو
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
valimirzaloo@gmail.com
محمدرضا
ابراهیمی خسروشاهی
کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
mohamadrezae@gmail.com
وحید
مدانلو
دانشجوی دکتری، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد ارومیه، دانشگاه آزاداسلامی، ارومیه، ایران
v.modanloo@urmia.ac.ir
در این تحقیق فرآیند شکلدهی غلتکی سرد مقاطع U شکل با روش اجزا محدود تحلیل شده است و تاثیر پارامترهای فرآیند بر کرنش طولی و برگشت فنری با استفاده از مدل رویه پاسخ بررسی شده است. سپس با استفاده از نمودارهای کانتوری، محدوده بهینه پارامترها استخراج شده است. مدل اجزای محدود با استفاده از نتایج تجربی مورد تایید قرار گرفته است. آزمایشهای لازم با استفاده از طرح مرکب مرکزی طراحی شده است. قطر غلتک، سرعت خطی ورق، فاصله و تعداد ایستگاهها به عنوان متغیرهای ورودی و برگشت فنری و کرنش طولی پلاستیکی میانگین، به عنوان توابع پاسخ در نظر گرفته شدهاند. نتایج بدست آمده نشان میدهد که روش رویه پاسخ با دقت قابل قبولی تاثیر پارامترهای ورودی بر توابع پاسخ را مدلسازی میکند. مطابق با مدل بدست آمده، افزایش تعداد ایستگاهها و قطر غلتکها منجر به افزایش دقت زاویهای یا کاهش برگشت فنری و افزایش سرعت خطی ورق باعث افزایش برگشت فنری میشود. افزایش فاصله ایستگاهها و قطر غلتکها باعث کاهش کرنش طولی پلاستیکی میانگین و افزایش سرعت خطی ورق باعث افزایش کرنش طولی پلاستیکی میانگین میشود.
بهینه سازی شکل دهی غلتکی سرد,شبیهسازی,طراحی آزمایش,رویه پاسخ,نمودارهای کانتوری
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6581.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6581_7220a595e3c0164d6f6f86f66ec705e9.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
معرفی و بهینه سازی عملکرد یک سیستم ترکیبی جدید با سوخت زیست توده از دید قانون دوم ترمودینامیک
161
169
FA
احسان
غلامیانکارکن
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
سیدمحمد
سیدمحمودی
معاون پژوهشی دانشکده
s_mahmoudi@tabrizu.ac.ir
وحید
زارع
0000-0003-4863-5024
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه ایران
v_zare@tabrizu.ac.ir
یک سیستم ترکیبی جدید جهت تولید توان بر اساس گازساز، چرخه توربینگاز، چرخهکربندیاکسید فرابحرانی و چرخه رانکین با سیال عامل آلی پیشنهاد شده و از لحاظ ترمودینامیکی تحلیل میشود. با استفاده از نرم افزار EES (حل گر معادلات مهندسی) سیستم ترکیبی جهت تعیین بازگشت ناپذیری ها در اجزا مختلف، به منظور تعیین نقاط ضعف سیستم، تحلیل اگزرژی میشود. در این راستا به اثرات زیست محیطی سیستم توجه شده و این پارامتر برای سه نوع نیروگاه متفاوت بر اساس چرخههای سازندهی سیستم ترکیبی محاسبه میشود. برای درک بهتر کارکرد سیستم تاثیر تغییر متغیرهای طراحی تاثیر گذار سیستم بر روی توان تولیدی و بازده قانون دوم ترمودینامیک بررسی میشود. با استفاده از نتایج مطالعه پارامتری عملکرد ترمودینامیکی سیستم بهینه سازی شده و پارامترهای بهینه تعیین میشوند. نتایج نشان میدهد که افزایش حداکثر دمای سیستم به میزان 300 درجه سلسیوس باعث 52<sub>/</sub>7 % افزایش بازده اگزرژی و 45<sub>/</sub>23 % افزایش توان تولیدی میشود. این در حالی است که نسبت فشار کمپرسور هوا 98<sub>/</sub>12 % افزایش و نسبت فشار کمپرسور چرخهکربندی اکسید فرابحرانی مقدار ثابتی را در شرایط بهینه نشان میدهد. نتایج همچنین حاکی از این است که سیستم ترکیبی نسبت به سیستم توربین گاز دارای 07<sub>/</sub>10 % بازده بیشتر و 82<sub>/</sub>25 % تولید کربن دی اکسید کمتر میباشد.
گاز سازی زیست توده,چرخه ترکیبی,بهینه سازی,اثرات زیست محیطی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6582.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6582_c44461bcee78e462835b42d0e3bcdfe1.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
ارتقای خواص مکانیکی نانوکامپوزیت اپوکسی/کولار/گرافن اصلاحشده
171
178
FA
فاضل
فاطمی
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
fazelfatemi1392@srttu.edu
فرامرز
آشنای قاسمی
0000-0002-4693-4373
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
f.a.ghasemi@sru.ac.ir
جواد
بهشتیان
ستادیار، علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
javadbeheshtian@srttu.edu
در این تحقیق، تأثیر گرافن و گرافن اکسید بر روی خواص مکانیکی کامپوزیت اپوکسی-کولار بررسی شد. نانوکامپوزیتهای اپوکسی-کولار-گرافن و اپوکسی-کولار-گرافن اکسید بهصورت نانوکامپوزیت 4 لایه با الیاف کولار ساخته شدند. مطابق نتایج آزمایشات کشش و خمش، افزودن گرافن و گرافن اکسید به اپوکسی-کولار، منجر به افزایش مدول کششی، استحکام کششی، مدول خمشی و استحکام خمشی خواهد شد. بهینهترین مقدار گرافن در ماتریس، 5/0% وزنی بود بهطوریکه نانو کامپوزیتها بالاترین عملکرد مکانیکی را در این مقدار گرافن داشتند. در مقادیر بالاتر گرافن و گرافن اکسید (بالاتر از 5/0% وزنی) مقدار گرافن مازاد منجر به کلوخه شدن آن شده و انتقال تنش را با مشکل مواجه میکند. بهطورکلی، بالاترین مدول الاستیک برای گرافن و گرافن اکسید مربوط به 1% وزنی بود. بالاترین استحکام کششی برای گرافن و گرافن اکسید مربوط به 5/0% وزنی بود. بالاترین مدول خمشی مربوط به 1% وزنی گرافن و گرافن اکسید بود. بالاترین استحکام خمشی در هر دو نانوکامپوزیت مربوط به 5/0% وزنی بود. ریختشناسی نمونهها با استفاده از مشاهدات SEMمشخصه یابی شد. بررسی میکروگراف های SEM نشان داد که گرافن وگرافن اکسید در 1% وزنی بهصورت کلوخه درآمده و منجر به پراکندگی و تعاملات ضعیف میشود.
خواص مکانیکی,نانوکامپوزیت,گرافن,کولار,اپوکسی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6583.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6583_f8ff53ecaa99219dc5ddf2bf7e9ac0c3.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
الگوریتم بهینه سازی فنی-اقتصادی سیستم تولید همزمان سرمایش، گرمایش و برق با موتور احتراق داخلی در یک ساختمان خانگی نمونه
179
188
FA
مهدی
فرهناک
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
farahnak.mehdi@gmail.com
محمود
فرزانه گرد
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
mahmmod.farzaneh@yahoo.co.uk
مهدی
دیمی دشت بیاض
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
m.deimi@hsu.ac.ir
در این تحقیق بر حسب میزان نیاز حرارتی، برودتی و توان مورد استفاده یک ساختمان نمونه خانگی اقدام به طراحی یک سیستم تولید همزمان توان، گرمایش و سرمایش (CCHP) شده است. با توجه به تغییر پارامترهای موثر در طراحی سیستم از جمله شرایط محیطی، تغییرات در بارهای گرمایش، سرمایش و برق در طی روزهای مختلف سال و ... تعیین شرایط بهینه عملکرد سیستم تولید همزمان از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. بر این اساس، یک الگوریتم بهینه سازی برای پیدا کردن بهینه ترین عملکرد سیستم تولید همزمان براساس راندمان الکتریکی موتور (محرک اولیه) پیشنهاد شده بنحویکه هزینه سوخت مصرفی سیستم تولید همزمان به عنوان تابع هدف، در هر گام زمانی کمترین باشد. این الگوریتم برای ظرفیتهای مختلف واحد تولید توان از 1 کیلووات تا 20 کیلووات به کار گرفته شد. نتایج الگوریتم پیشنهادی مشخص نمود که واحد تولید توان با ظرفیت 12 کیلووات، با 3/3 سال کمترین بازگشت سرمایه و واحد تولید توان با ظرفیت 5 کیلووات، با 57% بیشترین نسبت صرفه جویی در هزینه سوخت مصرفی را دارد.
الگوریتم بهینه سازی,سیستم تولید همزمان سرمایش,گرمایش و برق,موتور احتراق داخلی,ساختمان خانگی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6584.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6584_a05ab772dd44c5174025894947d5c3e3.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی چالشهای شبیهسازی عددی جریان گذرصوتی در ردیف پره دوبعدی توربوماشینها
189
194
FA
صالح
فلاح
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
s.fallah@modares.ac.ir
بهزاد
قدیری دهکردی
0000-0001-8959-3487
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
ghadirib@modares.ac.ir
استفاده از مدل ردیف پره دوبعدی از جمله سادهسازیهایی است که برای کاهش حجم شبکه و در نتیجه زمان محاسبات عددی انجام میشود. انتخاب مدل کسکید برای راستیآزمایی نتایج، مدلسازی هندسه کسکید، مدلسازی میدان جریان، انتخاب شرایط مرزی مناسب، شبکهبندی صحیح و انتخاب حلگر توانمند از جمله چالشهای شبیهسازی عددی جریان گذرصوتی عبوری از کسکید دوبعدی توربوماشین میباشد. این چالشها منجر به سردرگمی پژوهشگران در شروع فرآیند تحقیق بر روی کسکید گذرصوتی توربوماشینها میشود. در این مقاله، این چالشها تشریح شده و راهکارهای مناسب برای هر یک توضیح داده میشوند. نتایج این پژوهش استفاده از الگوریتم کوپل فشارمبنا در جریان گذرصوتی توربوماشینها را توصیه میکند. علاوه بر این، لزوم استفاده از شرط مرزی خروجی فشار ثابت در نزدیکی بیشینه راندمان و شرط مرزی دبی خروجی در نزدیکی استال اثبات شده است. عدم امکان کاربرد شرط تناوبی در اکثر کسکیدها از دیگر نتایج این تحقیق است.
چالشهای شبیهسازی عددی,جریان گذرصوتی توربوماشین,کسکید دوبعدی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6585.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6585_1beb982cb9bdaccfbbadceb588f2aa83.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیهسازی رفتار حرارتی یک گلخانه یکطرفه با استفاده از مدل دینامیکی
195
201
FA
حسن
قاسمی مبتکر
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تبریز
mr.mobtaker@yahoo.com
یحیی
عجب شیرچی
دانشیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
yajabshir@tabrizu.ac.ir
سیدفرامرز
رنجبر
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
منصور
مطلوبی
استادیار، گروه مهندسی باغبانی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
mmatloobi@gmail.com
یکی از بهترین اقدامات جهت ایجاد شرایط بهینه رشد گیاهان در داخل گلخانه ارائه مدلهای دقیق برای کنترل شرایط داخلی گلخانه است. در این مطالعه با استفاده از مدل ریاضی میزان تابش کل خورشیدی (مستقیم، پخش و بازتابش شده از زمین) عبوری از پوشش یک گلخانه یکطرفه بدون گیاه واقع در دانشگاه تبریز محاسبه شد. همچنین با توسعه یک مدل دینامیکی انتقال گرما، دماهای داخلی گلخانه شامل دمای هوای گلخانه، دمای سطح خاک و دمای سطح داخلی گلخانه پیشبینی شد. ورودیهای مدل شامل پارامترهای هواشناسی اندازهگیری شده و خواص ترموفیزیکی اجزای گلخانه بود. نتایج نشان داد که تبادل گرمایی سطح خاک بیشترین اثر را بر تغییرات دمایی هوای داخل گلخانه دارد. مقایسه نتایج حاصل از مدل با دادههای اندازهگیری نشان داد برای هوای داخلی گلخانه، بین مقادیر اندازهگیری شده و پیشبینی شده همبستگی بالایی وجود دارد. ضریب همبستگی و میانگین درصد خطا برای این مدل به ترتیب برابر با 99/0 و 62/3-% بهدست آمد. همچنین میانگین درصد خطا برای این دادهها 62/3-% بهدست آمد نتایج همچنین نشان داد بخش اعظم تابش ورودی به داخل گلخانه از طریق تابش و همرفت به بیرون تلف میشود.
مدل دینامیکی,گلخانه یکطرفه,تابش خورشیدی,دمای هوای گلخانه
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6586.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6586_2e4e92816f6cc451369767c2d6ad14ee.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
مقایسه عملکرد محرکهای اولیه مختلف در سیستمهای تولید سهگانه توان، حرارت و برودت در مقیاس میکرو برای دو حالت بار پایه و حرارت پایه
203
211
FA
متین
کرباسیون
کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
karbasioun@email.kntu.ac.ir
مائده
داناییان
کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
m.danaeian@yahoo.com
مهدی
محسنی
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
m.mohseni@qut.ac.ir
در این پژوهش، چهار نوع تکنولوژی که به عنوان محرک اولیه در سیستمهای تولید همزمان استفاده میشوند، به صورت تئوری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتهاند. این محرکها عبارتند از: پیل سوختی، میکروتوربین، موتور رفت و برگشتی و موتور استرلینگ که در شرایط یکسان تقاضای بار، بر اساس پارامترهای موجود و شاخصهای معتبر طراحی سیستم مانند ذخیره انرژی اولیه، بازدهی خالص، بازدهی الکتریکی خالص، بازدهی گرمایی خالص، نسبت انرژی تجدیدپذیر و زمان کارکرد با یکدیگر مقایسه شدهاند. علاوه بر محرکهای اولیه مختلف، شاخصهای مذکور برای هر دو نوع چیلر جذبی و تراکمی به همراه یک بویلر پشتیبان مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. بر همین اساس بهینهترین حالتها بر اساس تقاضای مصرفکننده مشخص و پیشنهاد شدهاند.
تولید سه گانه,مقیاس میکرو,محرکهای اولیه,بار پایه,حرارت پایه
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6587.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6587_d750f568216a961a8d48528b98f9572e.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیه سازی تأثیر محرک پلاسما بر حباب جدایش جریان هوا
213
221
FA
سعید
کاوس فر
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
s.kavousfar@bonabiau.ac.ir
حسین
مهدوی مقدم
0000-0003-4821-8781
استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
mahdavy@kntu.ac.ir
اسماعیل
اسماعیلزاده
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران
در این مقاله محرک پلاسما از نوع تخلیه با سد دیالکتریک، شبیهسازی عددی شده و میزان تأثیر آن بر میدان جریان هوا و دامنه حباب جدایش بررسی میشود. هندسه انتخابی برای تشکیل حباب جدایش یک سیلندر مستطیلی با لبه حمله گرد شده میباشد. مطالعه حاضر برای اعداد رینولدز با مرتبه 10<sup>4</sup> تا 10<sup>5</sup> انجام شده است. از پدیدههای مهم و قابل توجه در این میدان جریان، وجود جدایش جریان در لبه حمله جسم مورد نظر میباشد، که اصطلاحاً آنرا حباب جدایش گویند. یکی از پارامترهای بیبعد مسأله، نسبت شعاع لبه حمله به ضخامت جسم میباشد که به ازای مقادیر مختلف آن، تأثیر محرک پلاسما بر دامنه حباب جدایش و نقطه بازچسبیدن جریان روی سطح جسم بررسی شده است. نتایج حاصل نشان میدهد در هندسه لبهتیز، اثر محرک پلاسما ناچیز میباشد، در حالیکه در هندسه با گوشه گرد شده محرک پلاسما تأثیر قابل توجهی بر ابعاد حباب جدایش دارد. این اثر با افزایش شعاع لبه حمله بیشتر میشود. پارامتر بیبعد دیگر نسبت سرعت القایی توسط محرک پلاسما به سرعت جریان آزاد میباشد که تأثیر زیادی بر دامنه حباب جدایش دارد.
جسم ضخیم,حباب جدایش,جریان سیال,محرک پلاسما,میدان الکتریکی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6588.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6588_3bc93a7a7e3da8c916a8fb3382a8ecbc.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیهسازی عددی جریان تراکم پذیر لزج حول ایرفویل متحرک به روش RANS
223
231
FA
محمد
کمری
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گلپایگان، گلپایگان، ایران
mohammadkamari39@yahoo.com
بهمن
اسدی
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گلپایگان، گلپایگان، ایران
bahman.asadi3@gmail.com
شبیهسازی جریانهای آشفته یکی از مهمترین مسائل مهندسی است که تا کنون مهندسان را با چالش جدی مواجه کرده است. شبیهسازی این نوع از جریانها نیاز به هزینه و زمان محاسباتی زیادی دارد. ایرفویلها در صنعت کاربردهای زیادی دارند که از جمله آنها پره چرخانه توربوماشین ها و ملخ هواپیماها است. بررسی دو بعدی و سه بعدی جریان در اطراف ایرفویلها که بسیاری از مشخصههای جریان را نشان میدهد حائز اهمیت است. در این مقاله سعی بر بررسی جریان تراکم پذیر برای حل بر مبنای چگالی حول ایرفویل دو بعدی و پروانه سه بعدی با همان مقطع برای حالت دو بعدی ایرفویل ثابت و ایرفویل دوار در حالت چرخش همراه با ورودی سرعت و استفاده از شبکه بندی متحرک برای حل ناپایا ایرفویل دوار و پروانه سه بعدی چرخش همراه با ورودی سرعت با استفاده از روش متوسط گیری زمانیRANS با مدل های Spalart-Allmara٬RNG ٬ SST٬ RSM و مقایسه آنها باهم شده است. برای ایرفویل دوار معادلات چرخش سیال با استفاده از برنامه نویسی C++ به جمله چشمه معادلات مومنتوم اضافه شده است. در مدل دو بعدی نمودارهای ضریب فشار و اصطکاک پوسته به علت اهمیت ویژه برای مدل های مختلف روش RANS برای زاویههای حمله مختلف و برای پروانه سه بعدی کانتور سرعت در طول پروانه و چگونگی تشکیل گردابه ها و استخراج شده است.
شبیهسازی عددی,تراکم پذیر,ایرفویل متحرک,لزج,روش .RANS
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6589.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6589_6098eaf93de7f9b0fb6c11c9c39b4b3b.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
طراحی و پیادهسازی الگوریتم تخمین ارتفاع در ارتفاعسنج ترکیبی بارومتریک-اینرسی با استفاده از کنترل مدل پیشبین
233
238
FA
جعفر
کیقبادی
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
kayghobadi@tabrizu.ac.ir
صدرا
رفعتنیا
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
hnourmohammadi@yahoo.com
حسین
نورمحمدی
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
محمدولی
ارباب میر
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
m.arbab@modares.ac.ir
در این مقاله، به طراحی و پیادهسازی الگوریتم جدیدی بر مبنای کنترلر مدل پیشبین، به منظور کاهش خطای تخمین ارتفاع در کانال عمودی سامانهی ناوبری اینرسی پرداخته میشود. در سامانههای ناوبری اینرسی ناپایداری کانال عمودی نهتنها سبب میشود که خطای اندازهگیری ارتفاع به صورت نمایی افزایش یابد، بلکه منجر به کاهش دقت در تخمین سایر متغیرهای حالت ناوبری نیز میشود. این موضوع اهمیت و ضرورت ارایهی الگوریتمی کارآمد برای تخمین نسبتاً دقیق ارتفاع را نشان میدهد. در این مقاله، ارتفاعسنج ترکیبی بارومتری-اینرسی برای کاهش خطای کانال عمودی سامانهی ناوبری اینرسی ارایه میشود. هدف اصلی از طراحی الگوریتم کنترلگر مدل پیشبین این است که با وجود خطاهای اندازهگیری در حسگرهای ناوبری اینرسی، بتوان ناپایداری کانال عمودی را کنترل نموده و تخمین نسبتاً دقیقی از ارتفاع ارایه کرد. به منظور پیادهسازی الگوریتم ارایه شده و صحهگذاری آن از تست خودرو استفاده میشود. نتایج حاصل از تست نشان میدهد که با استفاده از الگوریتم طراحی شده، دقت تخمین ارتفاع عمودی به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
ارتفاع سنج ترکیبی بارومتری-اینرسی,سامانهی ناوبری اینرسی,کنترلگر مدل پیشبین,ناپایداری کانال عمودی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6590.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6590_8974661c882f3e79e3c3ab29489489f5.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی یک سیستم تبرید جذبی- تراکمی جدید با بهکارگیری کمپرسور بین ژنراتور و چگالنده
239
246
FA
لیلی
گروسی فرشی
استادیار، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
l.garousi@tabrizu.ac.ir
احمد
دوستی
دانشجو، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
dousti.ahmad@gmail.com
در این مقاله، استفاده از کمپرسور بین ژنراتور و چگالنده یک چرخه تبرید جذبی آب و لیتیوم بروماید به عنوان راهکاری جهت بهبود عملکرد چرخه، تحلیل شده و نتایج بدست آمده با نتایج چرخه تبرید جذبی ساده مقایسه شده است. در کار حاضر تاثیر تغییر پارامترهای مختلف سیستمها بر پارامترهای عملکردی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. از آنجایی که پدیده کریستالیزاسیون در چرخههایی که یکی از اجزای سیال عامل نمک است دارای اهمیت ویژه ای است، این پدیده در شرایط عملکرد مختلف چرخهها بررسی شده و با مقایسه غلظت و دمای نقطه ورودی جاذب با خط کریستالیزاسیون محلول آب و لیتیوم بروماید، محدوده دمای ژنراتور برای جلوگیری از وقوع این پدیده در چرخههای مورد بررسی مشخص شده است. نتایج نشان میدهد که چرخه جذبی ـ تراکمی در دمای پایین ژنراتور، هم از لحاظ قانون اول و هم از لحاظ قانون دوم ترمودینامیک عملکرد بهتری نسبت به چرخه جذبی ساده دارد. این بهبود ضریب عملکرد و بازده قانون دوم در برخی شرایط به ترتیب میتواند بیشتر از 100% و 70% باشد. با نسبت فشارهای بالاتر کمپرسور، چرخه جذبی ـ تراکمی میتواند در دماهای پایین تر ژنراتور کار کند و این ویژگی چرخه تبرید جذبی ـ تراکمی را در استفاده از منابع گرمایی دما پایین مانند گرماهای اتلافی، انرژی خورشیدی و زمین گرمایی توانمند میسازد.
انرژی,اگزرژی,کریستالیزاسیون,جذبی ـ تراکمی,لیتیم بروماید و آب
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6591.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6591_a0881a7179fdf07e2afcec3e4ee36a61.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
حل تشابهی لایه مرزی غلظت برای جریان های بلازیوس و ساکیادیس با در نظر گرفتن اثرات تابش
247
255
FA
اسماعیل
لکزیان
0000-0002-7274-3554
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
e.lakzian@hsu.ac.ir
مهدی
کرمی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
eng.mahdi_karami@yahoo.com
محمد حسن
اکبری زاده
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
1392com@gmail.com
این تحقیق با هدف تجزیه و تحلیل اثرات تابش در لایه مرزی آرام یک صفحه تخت ساکن با جریان با سرعت یکنواخت (جریان بلازیوس) و یک صفحه در حال حرکت با سیال ساکن (جریان ساکیادیس) انجام شده است. معادلات اندازه حرکت، انرژی و غلظت به روش تشابهی حل شده است. نتایج حل تحلیلی معادلات دمایی و غلظتی با دادههای تحقیقات منتشرشده مقایسه و انطباق مناسب حاصل شده است. در این تحقیق برای اولین بار روابط تحلیلی برای عدد نوسلت و شروود در لایه مرزی آرام جریان بلازیوس همراه با تابش لایهای میشود. اثرات تابش گرمایی بر روی لایه مرزی غلظت برای مقادیر مختلف عدد اشمیت و پارامتر تابش بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش پارامتر تابش و عدد اشمیت ضخامت لایه مرزی غلظت کاهش و گرادیان غلظتی افزایش مییابد، که این تاثیرات در جربان ساکیادیس بیشتر از جریان بلازیوس است. همچنین با افزایش پارامتر انتقال گرما ضخامت لایه مرزی غلظت و گرادیان غلظتی افزایش مییابد. نتایج این تحقیق میتواند در طراحی بهینه فرآیندهای با دمای بالا مانند توربینگاز، نیروگاه هستهای و ذخیرهسازی انرژی استفاده گردد.
حل تشابهی,غلظت,تابش گرمایی,انتقال گرما,جریانهای بلازیوس و ساکیادیس
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6592.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6592_a30ecb46814c2f111a40fd33528e1628.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
مقایسه عملکرد و آهنگ چگالش آب در رطوبتزدای جریان مخالف و جریان موازی، در سیستمهای رطوبتزدایی دسیکنت مایع
257
264
FA
مرتضی
مرتضایی
دانشجو
mortazaei@uma.ac.ir
مرتضی
یاری
دانشیار، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، ایران
yarimortaza@yahoo.com
سیستم های تبرید و رطوبت زدای دسیکنت یکی از روشهای نوین برای تبرید و تهویه مطبوع می باشد که در این روش با یک سری فعل و انفعالات رطوبت هوا حذف میشود و سپس هوا به واحد سرمایش فرستاده میشود، که با اینکار بار نهان حذف می گردد و در انرژی مصرفی صرفه جویی می شود. مهمترین قسمت این سیکل رطوبت زدای آن می باشد، دراین مقاله دو رطوبتزدای جریان مخالف و جریان موازی باهم مقایسه شدهاند، برای این کار ابتدا معادلات حاکم بر انتقال حرارت و جرم نوشته شدهاند و سپس این معادلات به صورت هم زمان حل گردیدهاند. نتایج حاصل نشان میدهد که کارایی رطوبتزدا و آهنگ چگالش آب از جریان هوا در رطوبتزدای جریان مخالف از رطوبتزدای جریان موازی بیشتر است و برای سیزده مورد بررسی شده بیشینه اختلاف کارایی 45/6% و ماکزیمم اختلاف آهنگ چگالش 031/0 گرم بر ثانیه می باشد. لازم به ذکر است که محلول به کار رفته به عنوان دسیکنت مایع در این مطالعه لیتیم کلراید میباشد.
دسیکنت مایع,انتقال حرارت و جرم همزمان,رطوبتزدا,کارایی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6593.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6593_6dbfbb2f6b77d97965c6391b4a720337.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی جریان سیال کاریو-یاسودا در یک کانال دارای انسداد
265
274
FA
مهدی
محمودی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور مشهد، مشهد، ایران
mehdymahmoody@gmail.com
علی
جلالی
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور مشهد، مشهد، ایران
a_jalali@pnum.ac.ir
امین
امیری دلوئی
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران
a.amiri@ub.ac.ir
در مطالعهحاضر به شبیهسازی جریان سیال غیرنیوتنی خون درون یک کانال دو بعدی دارای انسداد پرداخته شده است<strong>.</strong> از مدل سیال کاریو-یاسودا برای بررسی رفتار رقیق برشی خون استفاده گردیده است. روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی عددی جریان خون بکار گرفته شده است. مدلسازی مرزهای منحنی مربوط به انسدادها با دقت مرتبه دو انجام پذیرفته است. نتایج عددی حاصل از حل با نتایج مربوط به سیال غیرنیوتنی کاریو-یاسودا در یک کانال دو بعدی مقایسه گردیده و با موفقیت اعتبارسنجی شده است. آنالیز شبکه برای نشان دادن استقلال روش عددی با استفاده از سه شبکه با اندازههای مختلف انجام شده است. به منظور بررسی اثر وجود انسداد روی پارامترهای مختلف موثر در جریان نظیر سرعت، فشار و ضریب پسا، پروفیلها و کانتورهای مربوطه ترسیم شدهاند. نتایج نشان میدهد که افت فشار در نواحی پس از گرفتگیها قابل ملاحظه خواهد بود. شکلگیری ساختارهای گردابی پس از انسدادها که نشان دهنده حرکت چرخشی سیال در این محل ها با وجود غیرنیوتنی و آرام بودن جریان خون است، از دیگر نتایج این مقاله است.
روش شبکه بولتزمن,سیال غیرنیوتنی,سیال خون,مدل کاریو-یاسودا,انسداد
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6594.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6594_55e4a30e688e05a39c157558f7b1b0cb.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی انتقال گرما در کانال با مانع مربعی در محیط متخلخل: روش شبکه بولتزمن
275
282
FA
ریحانه
مسرور
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
masroor_r87@yahoo.com
پوریا
امیدوار
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
omidvar@yu.ac.ir
هدف از این پژوهش بررسی اثرات محیط متخلخل بر ترمودینامیک جریان در کانال با مانع مربعی کاملاً متخلخل به کمک روش شبکه بولتزمن میباشد. به منظور شبیهسازی انتقال حرارت در محیط متخلخل، از مدل عمومی برینکمن– فورچیمر در مقیاس REV همراه با تابع توزیع دوگانه استفاده میگردد. در ابتدا به منظور اعتبارسنجی شبیهسازی انتقال حرارت در محیط متخلخل، انتقال حرارت در کانال ساده و کانال با مانع مربعی شبیهسازی میشود و نتایج حاصل از توزیع ناسلت بر روی اضلاع مختلف مانع با پژوهش پیشین مقایسه میگردد. در ادامه برای اعتبار سنجی روش مورد استفاده در شبیهسازی محیط متخلخل، انتقال حرارت درون کانال کاملاً متخلخل شبیهسازی شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از پژوهشهای پیشین ارزیابی میگردد. در نهایت جریان و انتقال حرارت درون کانال با مانع مربعی کاملاً متخلخل شبیهسازی شده و اثرات پارامترهای محیط متخلخل مانند نفوذپذیری و همچنین اثر عدد رینولدز بر انتقال حرارت جریان بررسی میگردد. نتایج نشان میدهند که با افزایش نفوذپذیری و همچنین عدد رینولدز، انتقال حرارت افزایش مییابد.
روش شبکه بولتزمن,نفوذ پذیری,تخلخل,مدل عمومی برینکمن – فورچیمر
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6595.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6595_58486e29391cf56cb875d74ce08fad34.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
تحلیل فرآیند کشش ورق ساندویچی متقارن به روش تابع جریان
283
293
FA
یوسف
ملاپور
عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه، ایذه، ایران
mollapouryousef@yahoo.com
حشمت اله
حقیقت
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
hhaghighat@razi.ac.ir
در این مقاله، فرآیند کشش ورقهای ساندویچی متقارن با قالب گوهای شکل، با استفاده از تابع جریان و به روش کرانه بالایی تحلیل شده است. ورق ساندویچی دارای سه لایه فلز بوده که ضخامت و جنس لایههای خارجی یکسان و متفاوت با لایهی داخلی می باشند. در مقاله حاضر یک مدل تغییر شکل ارائه شده که در آن مرزهای برشی ورودی و خروجی نواحی تغییر شکل، انعطافپذیر بوده و اثر کارسختی مواد لایههای تشکیلدهنده ورق، لحاظ شدهاند. بر اساس تابع جریان پیشنهادی، میدان سرعت، نرخ کرنشها و توانها محاسبه شدهاند. شکل هندسی بهینه نواحی تغییر شکل لایه های داخلی و خارجی و نیروی کشش لازم برای انجام فرآیند، بر اساس شرایط فرآیند محاسبه شدهاند. همچنین نتایج تحلیل شامل نیروی کشش و ضخامت لایهها در خروجی قالب با نتایج بهدست آمده از شبیه سازی اجزا محدود مقایسه شدهاند. مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج به دستآمده از شبیهسازی تطابق مناسبی را نشان دادهاند. در پایان نیز تاثیر ثابت اصطکاک و درصد کاهش ضخامت بر نیروی کشش و زاویهی بهینهی قالب بررسی شدهاند.
کشش ورق ساندویچی,کارسختی,ناحیه تغییر شکل
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6596.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6596_065275dd7c2308d76935156916041c31.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
تحلیل خمشی ورقهای دایرهای و حلقوی مدرج تابعی با تغییرات پلهای ضخامت با استفاده از یک حل دقیق فرم بسته جدید
295
302
FA
محمد
ملاعلی پور
استادیار، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه مازندران، مازندران، ایران
m.mollaalipour@umz.ac.ir
در این مقاله ورقهای دایرهای و حلقوی مدرج تابعی با تغییرات پلهای ضخامت بررسی گردیدهاند. تحلیل خمشی بوسیله یک حل دقیق جدید و بر اساس تئوری برشی مرتبه اول برای ورقهای پلهای با شرایط مرزی مختلف انجام شده است. ورقهای پلهای به چندین بخش با ضخامت ثابت تقسیم گردیدهاند. معادلات حاکم برای هریک از قسمتها بصورت مجزا نوشته شده، سپس شرایط پیوستگی مربوط به جابجاییها و نیروها در بین بخشهای مختلف اعمال شده است. براساس حل دقیق ارائه شده، ورقهای نامتقارن عرضی متشکل از قسمتهای پلهای متنوع قابل تحلیل میباشد. بارگذاری بر روی هر قسمت دلخواهی از ورق میتواند اعمال شود. خواص مکانیکی هر یک از قسمتها میتواند متفاوت باشد. همچنین نحوه تغییرات خواص برای هر قسمت میتواند بصورت مجزا در نظر گرفته شود. با توجه به اینکه نتایج تحلیل خمشی برای ورقهای دایرهای یا حلقوی پلهای تاکنون گزارش نشده است بنابراین دقت نتایج حاصل از حل دقیق پیشنهادی با مقایسه آنها با نتایج حل المان محدود سهبعدی استخراج شده توسط نرمافزار ABAQUS بررسی شده است. مطابقت مناسبی بین نتایج حل دقیق ارائه شده و نرمافزار آباکوس قابل مشاهده است.
ورقهای پلهای,حل دقیق,تحلیل خمشی,تئوری ورق
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6597.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6597_3dc401274da1b76a6169234a022c1651.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیه سازی عددی میدان جریان، ریزگردها و بررسی اثر تغییر معماری ساختمان بر توزیع آنها
303
312
FA
محمدکاظم
مویدی
0000-0003-4016-1557
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، آزمایشگاه پژوهشی دینامیک سیالات محاسباتی، دانشگاه قـم، قم، ایران
moayyedi@qom.ac.ir
احسان
جباری
استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکدهی فنی و مهندسی، دانشگاه قـم، قم، ایران
e.jabari@qom.ac.ir
محمدمهدی
هاشمیپرپنچی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکدهی فنی و مهندسی، دانشگاه قـم، قم، ایران
امروزه با خشک شدن تالابها، سوزاندن سوختهای فسیلی و مواردی از این دست، وقوع پدیدهی ریزگردها شدت گرفتهاست. جدای از پیامدهای آلایندگی زیستی و فنی ریزگردها، آنها تبعات روانی و اجتماعی نیز دارند. در پژوهش حاضر مدلسازی پخش ریزگردها با استفاده از شبیهسازی عددی انجام شدهاست. اثرات تغییر شرایط پیرامونی و معماری ساختمان با ترسیم خطوط جریان و میدان فشار و نیز محاسبهی غلظت ریزگردها در ترازهای مختلف و در تمام حالات مورد بررسی قرار گرفتهاست. پس از بررسی نتایج مشخص شد از میان پنج ناحیهی تعریف شده در اولین مدل ساختهشده کدام نواحی مکانهای مناسبتری برای دوری از ریزگردها هستند. سپس نتایج نشان داد که معماری ساختمان اثر قابل توجهی در توزیع ریزگردها در اطراف ساختمان دارد. همچنین با مطالعه نتایج مشخص شد که با نزدیک شدن هر چه بیشتر به سطح زمین، تغییرات غلظت ریزگردها همراه با نوسانهایی با دامنهی بزرگتر بوده و تفاوتهای معماری در غلظت ریزگردها در ارتفاعهای پایینتر اثر بیشتری دارد. نتایج نشان داد در مدلسازی معماری ساختمان موجود هنگامی که درب ورودی باز باشد نسبت به وقتی که درب بسته است انباشت گرد و غبار کمتر است. در این پژوهش از الگویهای مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی و مدل عددی توسعهیافته برای نرم افزار تجاری Ansys جهت شبیهسازی میدان جریان و انتقال ذرات آلاینده استفاده شدهاست.
غلظت ریزگرد ها,شبیه سازی عددی,فازگسسته,مدل های هندسی,معماری ساختمان
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6598.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6598_d652a183c1a709c3b762f60147dc6e75.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بررسی اثر فرکانس بار حرارتی سیکلی در توزیع تنش ترموالاستیک مخزن کروی هدفمند به روش نیمهتحلیلی
313
322
FA
فرید
وکیلی تهامی
دانشیار،گروه مهندسی مکانیک،دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
f_vakili@tabrizu.ac.ir
فرامرز
طلعتی
دانشیار،گروه مهندسی مکانیک،دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
talati@ut.ac.ir
افشین
عباسی
کارشناس ارشد،گروه مهندسی مکانیک،دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
afshinabbasi12@yahoo.com
سید سعید
شریفی
کارشناس ارشد،گروه مهندسی مکانیک،دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
saeed.mech87@yahoo.com
مواد هدفمند کامپوزیتهایی غیر همگن هستند که معمولاً از ترکیب فلز و سرامیک تولید میشوند ودارای خواص منحصر بهفرداز جملهمقاومت بالا در مقابل تنشهای حرارتی و مکانیکی، عدم لایهلایهشدن و تمرکز تنش پایین میباشند. در این تحقیق، رفتار حرارتی-مکانیکی مخزن کروی ساخته شده از ماده هدفمند بررسی شده است که سطوح داخلی و خارجی آن بهترتیب آلومینا و آلومینیم میباشند و توزیع مواد از قانون توانی در راستای شعاعی تبعیت میکند. جداره داخلی مخزن تحت بار حرارتی متناوب و فشار ثابت میباشد و بهدلیل برتری روش دوهامل در بررسی مسائل با شرایط مرزی متناوب زمانمند، از ترکیب این روش و گسستهسازی در حل مسأله استفاده شده است. نتایج حاصل با نتایج عددی بر مبنای روش اجزاء محدود مقایسه شده که تطبیق خوبی مشاهده شده است. تغییرات تنش ترمومکانیکی در مخزن مورد بررسی قرارگرفته و اثر فرکانس تغییرات دمای سیال داخل مخزن بر دامنه تنشها و کرنشها در جداره آن بررسی شده است. بر اساس نتایج، به ازای محدوده فرکانس خاصی از بار حرارتی، مقادیر دامنه تنش افزایش قابل ملاحظهای دارند که میباید در طراحی مد نظر قرارگیرد. در فرکانسهای بالاتر از این محدوده بحرانی، دامنه تنشها و کرنشها به صفر میل میکند. علاوه بر آن نشان داده شده است که فرکانس بحرانی مخزن با افزایش ضخامت جداره کاهش مییابد.
مخزن کروی,ماده هدفمند,روش دوهامل,بار حرارتی سیکلی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6599.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6599_39f795f2cd333939ae466ee037e4d589.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
شبیهسازی عددی جریان غیرلزج در رژیم ماوراء صوت بروش بدون شبکه با اعمال اثرات گاز داغ
323
332
FA
میریوسف
هاشمی
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
m.y.hashemi@azaruniv.ac.ir
بهزاد
فکور
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
behzadfakour@gmail.com
در این تحقیق برای حل جریان غیر لزج ماوراء صوت از روش بدون شبکه مبتنی بر روش کمترین مربعات خطا و سری تیلور استفاده شده است. بمنظور پایدارسازی حل و جلوگیری از نوسانات ناخواسته خصوصاً در همسایگی موج ضربهای از جملات مشتقات مرتبه دوم و چهارم به عنوان استهلاک مصنوعی استفاده شده است. در این تحقیق فرض شده است که واکنش های شیمیایی صورت گرفته در اثر بالا رفتن دما به صورت تعادلی بوده و از نمودارهای استخراج شده برای تخمین نسبت گرمای ویژه استفاده گردیده است. برای گسسته سازی زمانی معادلات حاکم از روش صریح چهار مرحله ای رانگ-کوتا استفاده شده و برای تسریع همگرائی از روش هموارسازی مانده ها و گام زمانی محلی استفاده شده است. نتایج حاصل از حل با روش بدون شبکه با نتایج روش حجم کنترل با توزیع نقاط یکسان مقایسه شده است و مقایسه ها نشان میدهد که استفاده از روش بدون شبکه در مقایسه با روش حجم محدود دارای همگرایی بهتر و زمان محاسباتی کمتری است. همچنین استفاده از مدل گاز واقعی و اثرات گاز داغ به جای استفاده از مدل گاز ایده آل منجر به محل دقیق موج ضربهای می شود و توزیع دما و فشار پشت موج ضربه ای با واقعیت تطابق بهتری دارد.
روش بدون شبکه,جریان ماوراء صوت,گاز داغ,روش کمترین مربعات,استهلاک مصنوعی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6600.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6600_45428c8e84b6446b57dbb0fdbeafbb41.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
مطالعه تجربی اثر مقدار کرنش اعمالی در هر مرحله از فرآیند اکستروژن در کانالهای هم مقطع زاویه دار بر روند تکامل استحکام مس خالص تجاری
333
342
FA
محمدامین
رعنائی
مربی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بیرجند، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، بیرجند، ایران
ma.ranaei@iaubir.ac.ir
حمید
بهلولی
مربی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بیرجند، بیرجند، ایران
hamidbohlooli@iaubir.ac.ir
خلیل
خلیلی
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
khkhalili@yahoo.com
هدف از این مطالعه بررسی تأثیر مقدار کرنش اعمالی در هر مرحله از فرآیند اکستروژن در کانالهای هم مقطع زاویه دار (ECAP) بر روند تکامل استحکام مکانیکی (دستیابی به استحکامهای بیشتر) مس خالص تجاری تولیدشده با این روش است. از آنجایی که زاویهی برخورد کانالهای هم مقطع، عامل اساسی و تعیین کنندهی مقدار کرنش اعمالی است که در هر مرحله از فرآیند ECAP به وقوع میپیوند، دو قالب یک پارچه با زاویهی انحنای خارجی °37 ~و زوایای برخورد ( ) °90 و°110 طراحی و ساخته شدند. کرنش اعمالی طی هر مرحله از فرآیند ECAP توسط قالب °110 در مقایسه با قالب °90 به مقدار 25 درصد کمتر است. مس خالص تجاری تحت شرایط یکسان و حداکثر تا 8 مرحله در دمای محیط درون هر دو قالب تحت فرآیند ECAP قرار گرفته و سپس خوصیات مکانیکی حاصل شده توسط آزمون سختی و فشار در دمای محیط اندازه گیری و تغییرات آنها گزارش شده است. نتایج حاصله نشان دادند که، حداکثر سختی و استحکام مادهی تولیدشده توسط قالب °90 با اعمال پنج مرحله فرآیند ECAP بهدستآمده و مقدار آن به ترتیب برابر HB9/74 و MPa390 اندازه گیری گردید. از طرفی خواص مکانیکی مطلوب تری در مادهی تولیدشده توسط قالب °110 مشاهده شده بهطوریکه حداکثر سختی برابر HB5/77 (حدود 51 درصد نمونه اولیه) و استحکام برابر MPa424 (حدود 63 درصد نمونه اولیه) پس از 8 مرحله انجام فرآیند ECAP بر روی مس خالص تجاری به دست آمد. با توجه به نتایج بهدستآمده، میتوان اذعان داشت که با کاهش کرنش اعمالی به میزان 25 درصد در هر مرحله از فرآیند ECAP و افزایش مراحل آن، میتوان به استحکامهای بیشتر در مس خالص تجاری دست یافت.
تغییر شکل پلاستیک شدید,اکستروژن در کانالهای هم مقطع زاویه دار,تکامل استحکام مکانیکی,کرنش معادل,مس خالص تجاری
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6691.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6691_67aae76de93c27df91a7bff2483f72dc.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
بهینه سازی متغیرهای جوشکاری تعمیری TIG غیرهمجنس ورق فولاد کربنی A516 Grade 60 و فولاد ضد زنگ SS316 به روش تاگوچی و روش های آماری
343
350
FA
رسول
محرمی
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
r_moharami@znu.ac.ir
بهمن
علی نژاد
دانشجوی تحصیلات تکمیلی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
bahman.alinezhad@gmail.com
جوشکاری به روش TIG یکی از فرآیند های مهم در ایجاد اتصالات دائمی و تعمیر با کیفت در سازه های فلزی بهویژه در تجهیزات صنایع نفت و گاز و هوافضا است. کیفیت به مقدار بسیار زیادی وابسته به انتخاب صحیح متغیرهای جوشکاری بوده و در صورت عدم انتخاب مقادیر بهینه، فرآیند ساخت همراه با مشکلات احتمالی و افزایش هزینه ها خواهد بود. در این مقاله هدف انتخاب پارامترهای بهینه جوشکاری TIG بهمنظور رسیدن به حداکثر استحکام مکانیکی اتصال و فلز جوش است. شدتجریان، سرعت جوشکاری، دبی گاز و قطر فیلر بهعنوان متغیرهای مهم تأثیرگذار انتخاب شده و با طراحی آزمایشهای مورد نیاز، بعد از ساخت نمونههای جوشکاری شده، بررسی تجربی استحکام انجامشده است. در این پژوهش از روش تاگوچی جهت طراحی و بهینهسازی و همچنین از روش های آماری برای اعتبار سنجی داده ها استفادهشده است. طبق نتایج در جوشکاری فولاد A516 به SS316 استفاده از جریان 110 آمپر ، قطر الکترود 5/2 میلیمتر، دبی گاز 5/12 لیتربردقیقه و سرعت 190 میلیمتر بر دقیقه، استحکام جوش با افزایشی در حدود 15 درصد به بیشینه مقدار خود رسیده است.
جوشکاری تعمیری,غیر همجنس,بهینهسازی,روش تاگوچی,روش های آماری
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6692.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6692_1ce35526c0dabd18e292025b7b8782f6.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
مدلسازی فومهای آلومینیومی جهت جذب ضربه در ساختارهای چند لایه
353
358
FA
رضا
حصاری
کارشناسی ارشد،گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
rh_hesari@yahoo.com
سید یوسف
احمدی بروغنی
دانشیار، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
s.y.ahmadi@birjand.ac.ir
در پژوهش حاضر، شش پیکربندی محافظتی چندلایه در نرمافزار ABAQUS مدلسازی شده است. سه تا از پیکربندیها شامل یک صفحه برخورد فولادی و یک صفحه سرامیکی است و در سایر مدلها در میان این دو صفحه، یک لایه فوم آلومینیومی تولید شده توسط جهاد دانشگاهی مشهد با ضخامتهای مختلف، لحاظ شده است. برخورد پرتابهای با سرعت مشخص به این پیکربندیها مطالعه شده تا تأثیر حضور فوم آلومینیومی در برخوردهای با سرعت بالا و جذب انرژی مورد بررسی قرار گیرد. از مدل آسیب جانسون-کوک برای مدلسازی رفتار پلاستیک در فولاد (صفحه برخورد و پرتابه) استفاده شده و برای مدلسازی رفتار فوم آلومینیومی از مدل فوم ضربهپذیر له شونده در نرمافزار آباکوس استفاده شده است. در پایان مشاهده شد که پیکربندی دارای فوم آلومینیومی با افزایش جرم 4/28 درصدی، در جذب تنشهای اعمالی به صفحه سرامیکی نقش بسزایی داشته و علاوه بر میرا نمودن تنشهای اعمالی، بیشینه این تنشها را در مقایسه با ساختار بدون فوم، تا بیش از 50 برابر کاهش داده است.
فوم فلزی,مدل آسیب جانسون-کوک,فوم ضربهپذیر له شونده,جاذب انرژی,تنش پایا
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6601.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6601_5313072ae68c5508a7b20808203c539c.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
کنترل هواپیما در مرحله فرود در حضور اغتشاشات ناشی از بارهای آیرودینامیکی توسط کنترلکننده مد لغزشی بهینه
359
365
FA
حامد
خراطی شیشوان
عضو هیئت علمی دانشگاه تبریز
kharrati@tabrizu.ac.ir
امیر
محدودی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
am.mahdoodi@gamil.com
در این مقاله یک سیستم کنترل مد لغزشی برای سیستم فرود خودکار هواپیما با دینامیک خطی شده بر اساس تنظیمکنندههای خطی مرتبه دوم در حضور اغتشاشات ناشی از بارهای آئرودینامیکی طراحی شده است. در سیستم کنترل مد لغزشی برای به دست آوردن قانون کنترلی نیاز به معکوس پذیری ماتریس ورودی هست، اما در اکثر سیستم های واقعی به دلیل برابر نبودن تعداد ورودیها با تعداد حالتهای سیستم این ماتریس مستطیلی است. به همین دلیل باید از روشهای خاصی برای معکوس سازی ماتریس ورودی استفاده کرد اما روشهای موجود برای معکوس پذیری ماتریسهای مستطیلی اغلب یا به دلیل بزرگی ابعاد سیستم قابل پیادهسازی نیست و یا امکان کنترل مطلوب تمام متغیرهای حالت میسر نمیگردد. در مقاله حاضر از یک نوع تبدیل ماتریسی برای مربعی سازی ماتریس ورودی استفاده خواهد شد که بر مبنای تنظیمکنندههای خطی مرتبه دوم عمل میکند و عملکرد سیستم کنترلی را به شکل چشمگیری بهبود میبخشد. اما در این روش نامعینیها و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته نشده است. ازاینرو روش تبدیل ماتریس را برای سیستمهای دارای نامعینی و اغتشاشات خارجی گسترش دادهشده است. مدل مورد مطالعه ،یک مدل خطی شده از هواپیما بوئینگ 747 در مرحله فرود در مواجه با باد برشی است. مسیر کامل پرواز در مرحله فرود شامل دو فاز سرش با شیب ثابتو پاشنه نشینی است، که هواپیما باید این مسیر را در حرکت طولی به عنوان مسیر مرجع تعقیب کند که شامل پروفیلی از خط مستقیم و منحنی نمایی است که در طول این مسیر ارتفاع خود را کاهش میدهد.<br /> اما در این روش نامعینیها و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته نشده است. ازاینرو روش تبدیل ماتریس را برای سیستمهای دارای نامعینی و اغتشاشات خارجی گسترش دادهشده است.
کنترل مد لغزشی,معکوسپذیری,تنظیمکننده خطی مرتبه دوم,فرود هواپیما,اغتشاشات آئرودینامیکی,مسیر پروازی,تعقیب
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6602.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6602_d1d0e4f6e8c35e4624dacd46178945e4.pdf
دانشگاه تبریز
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
2228-5148
2783-0772
47
2
2017
07
23
مدل سازی ناپایداری های آیرودینامیکی جریان در موتورهای هوایی
367
371
FA
جابر
رگنی لموکی
کارشناس ارشد، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
j.ragani64@gmail.com
نوذر
اکبری
استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
nozar@ssau.ac.ir
بهدلیل وجود ناپایداریهای آیرودینامیکی، عملکرد مطلوب کمپرسورها تنها در ناحیه محدودی اتفاق میافتد، لذا دانش بیشتر نسبت به این ناپایداریها امری ضروری بهنظر میرسد. در این تحقیق، ناپایداری آیرودینامیکی کمپرسورها، به روش تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از معادلات پایستاری جرم، ممنتوم و انرژی استفاده شده و پس از یک سری فرضیات، با تشکیل ماتریس مربوط به معادلات و بررسی مقادیر ویژه آن، تأثیر پارامترهای مؤثر در پایداری آیرودینامیکی، مورد ارزیابی قرار میگیرد. این روابط در نرمافزار MATLAB، کدنویسی شده است و با اعمال مشخصات هندسی و خصوصیات جریان تأثیر پارامترها مهم روی پایداری آیرودینامیکی موتور بررسی شده است. با توجه به نتایج بهدست آمده، مشاهده میشود که این پدیده هنگامی اتفاق می افتد که کمپرسور قادر به تولید هد کافی برای غلبه بر مقاومت پایین دست خود نمی باشد و یا بطور ساده تر فشار خروجی تولیدی توسط کمپرسور کمتر از فشار پایین دست آن است. در این حالت، یک حرکت رفت و برگشتی (سیکلی) در جریان گاز ایجاد خواهد شد و همینطور ناتوانایی کمپرسور در غلبه بر اغتشاشاتی است که ممکن است پیرامون نقطه عملکرد آن پدید آید، که میتواند با عث ایجاد ناپایداری در آن شود. در ادامه اثرات کاهش جریان جرمی عبوری از کمپرسور، افزایش نسبت طول مجرای بالادست کمپرسور به طول داکت پاییندست آن، افزایش حجم پلنوم و همچنین افزایش سطح مقطع جریان عبوری از کمپرسور در پایداری سیستم مورد بررسی قرر گرفت. نتایج بهدست آمده، با نتایج حاصل از مطالعات پیشین مقایسه شده و همسویی خوبی بین نتایج مشاهده شده است.
موتورهای هوایی,کمپرسور,سرج,واماندگی دورانی,ناپایداری آیرودینامیکی
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6603.html
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_6603_8822b711d70e3e4077700eba990d7e90.pdf