دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 طراحی کنترلگر مقاوم برای سیستم عمل از دور غیرخطی با روش انفعال محور 1 10 9952 10.22034/jmeut.2021.9952 FA رباب ابراهیمی باویلی دانشجوی دکتری، دانشکدة مهندسی برق، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران احمد اکبری استادیار، دانشکدة مهندسی برق، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران رضا محبوبی اسفنجانی استاد، دانشکدة مهندسی برق، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران Journal Article 2019 06 12   این مقاله یک رویکرد جدید برای طراحی کنترل­کنندة مقاوم برای سیستم عمل از دور ارائه می­کند؛ در مدل غیرخطی سیستم، نامعینی­های پارامتری و در کانال ارتباطی، تأخیر متغیر وجود دارد و ربات‏ها با عملگر انسانی و محیط غیرمنفعل در تماس هستند. ابتدا ساختار قانون کنترل غیرخطی بر مبنای روش   انفعال محور برای سیستم نامی طراحی می­شود. سپس، به منظور تنظیم پارامترهای کنترل­کننده، با استفاده از قضیه لیاپانف-کرازوفسکی، شرایط کافی برای پایداری مجانبی مقاوم سیستم به صورت ناتساوی‎های ماتریسی استخراج می­شود. همچنین، با تعریف شاخص عملکرد مناسب، پارامترهای کنترل‏کننده چنان تعیین می‏شوند که ضمن حفظ پایداری مقاوم، خطای ردیابی موقعیت به حداقل برسد. مهم‎ترین مزایای روش ارائه شده عبارتند از: اول، کنترل­کننده ارائه شده دارای ساختار ثابت است که به سادگی قابل پیاده سازی عملی است. دوم، پایداری مجانبی سیستم بدون هیچ نیازی به وجود قسمت منفعل در مدل دینامیکی نیروهای تماسی غیرمنفعل تضمین می­شود. نتایج شبیه سازی سیستم عمل از دور سه درجه آزادی، با یک روش رقیب مقایسه می‎شود تا مزایای روش پیشنهادی روشن شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9952_7657ab90fc00f62a51b993b05c28e5f9.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 طراحی مفهومی ماهواره بر هواپایه بر مبنای مقیاس بندی 11 20 9846 10.22034/jmeut.2021.9846 FA محمد اعلایی دکترای هوافضا، دانشکده هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران دانیال ژاله دکترای هوافضا، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران افشین خواجه فرد عضو هیئت علمی دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران Journal Article 2019 08 27 ماهواره­های با وزن 10 – 1 کیلوگرم با عنوان نانوماهواره شناخته می­شوند که با توجه به پیشرفت فناوری و کوچک­تر شدن قطعات الکترنیکی، استفاده از ماهوره­مکعب شکل/ماهواره­قوطی­شکل‌ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. روش بهینه و کم­هزینه پرتاب این نوع ماهواره­ها، پرتاب هواپایه است. طراحی مفهومی و شبیه­سازی مسیر صعود یک موشک ماهواره­بر هواپایه بر اساس نوع هواپیمای حامل، فناوری در دسترس ساخت راکت موتورها، سرعت، ارتفاع، زاویه و موقعیت جغرافیایی رهایش متفاوت است که تغییر در هر کدام از این پارامترها به مثابه یک طراحی جدید به حساب می­آید. در این پژوهش، امکان­سنجی و طراحی مفهومی پرتاب هواپایه نانوماهواره 10 کیلوگرمی به مدار پارکینگ با استفاده از هواپیمای جنگنده کارامد بصورت بومی انجام گرفته است. بدین منظور طرح مفهومی راکت ماهواره­بر هواپایه پس از 5 مرحله طراحی حاصل شده است. طراحی بر اساس مقیاس­بندی از تنها نمونه عملیاتی بدست آمده و پیکربندی نهایی دارای وزن 2270 کیلوگرم، طول 6/6 متر و قطر 65/0 سانتی­متر می­باشد. شبیه­سازی مسیر صعود با استفاده از یک کد 3 درجه آزادی تدوین شده به زبان فورترن انجام گرفته و با مدل­سازی مسیر موشک پگاسوس اعتبارسنجی شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9846_d91940467db5e6648c711bff69ee6ef8.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تاثیر فاصله پروانه و حلزونی الکتروپمپ شناور بر مشخصه‌های پمپ 21 29 10474 10.22034/jmeut.2021.10474 FA سیدسعید بحرینیان دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران امین محمدی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران محمدرضا صفاریان استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2019 07 07 جریان درون یک الکتروپمپ شناور گریز از مرکز شبیه‌سازی شده است. هدف این پژوهش یافتن تاثیر تغییر فاصله محوری بین پروانه و حلزونی بر عملکرد پمپ می‌باشد. جریان درون پروانه و حلزونی پمپ به صورت عددی با نرم افزار Fluent شبیه‌سازی شده است. روش عددی حجم محدود به همراه مدل آشفتگیK-ω SST برای حل عددی جریان مورد استفاده قرار گرفته است. برای سنجش نتایج شبیه‌سازی، مقادیر هد، توان و راندمان در حالت فاصله پیش فرض طراحی، محاسبه و با یک معادله تجربی و نیز نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. سپس، در پنج فاصله محوری دیگر شبیه‌سازی انجام و تاثیر تغییر فاصله محوری بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش فاصله پروانه از حلزونی هر سه مشخصه هد، توان و راندمان دچار کاهش خواهند شد، به نحوی که با افزایش فاصله از 5/0 تا 5 میلی‌متر، سبب کاهش 33 درصدی هد، 18 درصدی توان و 20 درصدی راندمان نسبت به حالت اولیه می‌شود. همچنین تاثیر تغییرات فاصله محوری بر گردابه‌های ایجاد شده در سیال عبوری از پروانه و نیز نیروی محوری وارد شده بر پروانه محاسبه شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10474_df5c812a2e82bfb2e723e144d9553a1d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 حل ضمنی جریان تراکم‌ناپذیرغیردائم روی شبکه بی سازمان به‌روش جیمسون به‌همراه انتقال گرمامرکب 31 39 10869 10.22034/jmeut.2021.10869 FA مرضیه حسامی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران میریوسف هاشمی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران Journal Article 2019 07 06 در این مقاله معادله حاکم بر جریان تراکم‌ناپذیر بهمراه انتقال گرما بصورت عددی و بروش تراکم‌پذیری مصنوعی حل شده است. جهت حل معادلات حاکم از روش حجم محدود بر روی شبکه بی سازمان مثلثی استفاده شده است و برای گسسته‌سازی مکانی از روش جیمسون استفاده شده و جهت پایدار سازی حل اختلافات دوم و چهارم معادلات گسسته سازی شده اضافه شده است. بمنظور انتگرال گیری زمانی از روش ضمنی با دقت مرتبه دو استفاده شده و جهت حل معادلات بدست آمده در هر گام زمانی از گام زمانی مجازی و حل صریح رانگ کوتا مرتبه 4 بهره گرفته شده است. بمنظور اطمینان از دقت و صحت نتایج بدست آمده مطالعه استقلال نتایج از شبکه انجام شده و با نتایج مراجع معتبر مقایسه گردیده است. مقایسه نتایج نشان داد که روش بکار گرفته شده در حل عددی جریان تراکم‌ناپذیر از دقت مطلوبی برخوردار بوده و از فرآیند همگرائی با شیب مناسبی برخوردار است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10869_f39cfaabd7788c2159af1ba1a7685fcf.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تحلیل ارتعاشات طولی میله‌های ساخته‌شده از مواد مدرج تابعی بر اساس نظریه گرادیان کرنشی غیرموضعی 41 50 11219 10.22034/jmeut.2021.11219 FA کمال حسن زاده دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران شیرکو فاروقی استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2019 09 01 این مقاله به بررسی ارتعاشات طولی آزاد نانومیله‌های ساخته شده از مواد مدرج تابعی و دارای سطح مقطع یکنواخت بر پایه نظریه گرادیان کرنشی غیرموضعی می‌پردازد. ریز ساختارهای تشکیل شده از مواد مدرج تابعی، بصورت یک ترکیب ناهمگن تعریف می شوند که از کنار هم قراردادن دو ماده با ویژگی‌های متفاوت از نظر چگالی جرم و مدول الاستیسیته به منظور دست‌یابی به یک ماده مطلوب، بدست می‌آیند. با توجه به ویژگی‌های خاص مواد مدرج تابعی، تغییر ویژگی‌های فیزیکی همچون (چگالی جرم و مدول الاستیسیته در امتداد محور نانومیله مدرج تابعی) بر اساس روابطه نمایی بر حسب مکان و نسبت‌های ثابتی از خواص ماده بیان می‌شود که در مقاله حاضر نتایج عددی حاصل از این تغییرات در حالت‌های مختلف بیان می‌گردد. از روش گالرکین برای حل تقریبی تحلیل ارتعاشات آزاد نانو میله دوسرگیردار از جنس مواد مدرج تابعی استفاده می‌شود. مطالعه پارامتری برای بررسی اثر غیرموضعی پارامترهای مختلف همچون پارامتر غیرموضعی وابسته به مکان و مقیاس طولی ماده، همچنین پارامترهای فیزیکی نسبت مدول الاستیسیته و نسبت چگالی جرم مواد تشکیل‌دهنده نانومیله بر فرکانس‌های طبیعی پایه در این نانومیله ها انجام می‌گیرد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11219_14e73cfa371cba396f2fc5516b8ab498.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 کنترل موقعیت دقیق نوکِ ربات تک رابط انعطاف پذیر با استفاده از کنترل کننده مود لغزشی مرتبه کسری 51 59 11030 10.22034/jmeut.2021.11030 FA فرزانه حمزه نژاد دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران علی فیاضی استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران حسین قیومی زاده استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران حسن فاتحی مرج استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران حسن حسین نیا استادیار، گروه مهندسی میکروسیستم و ابزار دقیق،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی دلفت، دلفت، هلند Journal Article 2019 08 18 در این مقاله یک روش کارآمد بر مبنای کنترل مود لغزشی مرتبه کسری برای کنترل موقعیت دقیق یک بازوی ربات تک رابط انعطاف‌پذیر، ارائه شده است. روش کنترل پیشنهادی، در برابر تغییرات پارامترهای سیستم نظیر تغییرات جرم رابط و اصطکاک لزجتی در حضور اغتشاش نامعلوم اصطکاک کولمبی مقاوم است. هدف اصلی طرح کنترل پیشنهادی،‌ کاهش انحراف ناشی از کشسانی رابط و کنترل دقیق موقعیت نوک رابط انعطاف‌پذیر است. برای تحقق این هدف روش کنترل مود لغزشی در دو مرحله انجام می‌شود. در مرحله اول، اختلاف بین زاویه موتور و زاویه نوک رابط با اعمال کنترل کننده‌ی مود لغزشی مرتبه کسری پیشنهادی کاهش می‌یابد. سپس در مرحله دوم، به منظور دست‌یابی به کنترل دقیق موقعیت نوک رابط کنترل کننده‌ی مود لغزشی دیگری اضافه می‌شود. نتایج شبیه سازی عددی کارآیی و اثربخشی روش کنترل‌ پیشنهادی را نشان می‌دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11030_65ed5fb6cb98883bbff59f9f3dbddc5f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 حل تحلیلی و نتایج آزمایشگاهی خیز صفحه روی بستر الاستیک در اثر برخورد گلوله 61 66 11046 10.22034/jmeut.2021.11046 FA محمد و حید خلیلی کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران مهدی آخوندی زاده استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران Journal Article 2019 07 13 در کار حاضر، خیز عرضی یک صفحه که روی بستر مواد دانه‌ای قرار دارد تحت تاثیر نیروی ناشی از برخورد گلوله محاسبه و اندازه‌گیری شده است. نیروی ضربه یک نیروی کوتاه مدت و شدت بالا است که برای تحلیل‌های مهندسی بصورت نیروی سینوسی تابع زمان در نظر گرفته می‌شود و در اینجا با رابطه‌ای نسبت به زمان و موقعیت بیان می‌شود که محل برخورد را نیز داشته باشد. معادلات حرکت صفحه با روش انرژی همیلتون استخراج می‌گردند و تنش‌ها و کرنش‌ها براساس نظریه برشی مرتبه یک در معادلات، مورد استفاده قرار می-گیرد و پاسخ حرکت عرضی صفحه استخراج می‌گردد. علاوه بر روش تحلیلی، دستگاه آزمایشگاهی برای ثبت داده‌ها ساخته شده و آزمایش‌های برخورد و اندازه‌گیری خیز انجام می‌شود. پارامترهای قابل تغییر در این دستگاه آزمایشگاهی جنس صفحه، ضخامت، اندازه گلوله، سرعت برخورد گلوله، ضخامت خاک و محل برخورد گلوله به صفحه می‌باشند. نتایج داده برداری آزمایشگاهی جهت اعتبار سنجی روش تحلیلی استفاده می‌شوند. مقایسه‌ بین نتایج آزمایشگاهی و مدل نظری نشان می‌دهد که با روش تحلیلی، می‌توان خیز صفحه را در اثر نیروی برخورد با دقت قابل قبول تعیین کرد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11046_af06d246dc8fdc9fdd1ef93cea9f5f5c.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 شبیه سازی عددی هواگرمکن های خورشیدی صفحه ای با در نظر گرفتن اثرات تابش گاز 67 72 9787 10.22034/jmeut.2021.9787 FA عباس دهقانی راینی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان، ایران سید عبدالرضا گنجعلیخان نسب استاد، گروه مهندسی مکانیک،دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان، ایران استاد، بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان ، کرمان، ایران Journal Article 2019 08 23 ههواگرمکن های خوشیدی صفحه ای نمونه ای از مبدل های حرارتی بوده که با جذب انرژی تابشی توسط صفحه جاذب و عبور هوا از روی این صفحات به طریق انتقال حرارت جابجایی، افزایش دمای هوا را باعث می شوند. در کار حاضر بعنوان اولین مطالعه صورت گرفته، رفتار حرارتی این نوع هواگرمکن ها با در نظر گرفتن اثرات تابشی گاز به صورت عددی شبیه سازی شده است. با این تکنیک عددی، توزیع درجه حرارت و همینطور توزیع شار تابشی در جریان گاز به دست آمده و سعی شده است که با فرض محیط تابشی (participating medium) ، رفتار حرارتی سیستم مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. مشخص شد که اگرچه درجه حرارت جریان هوا در این نوع گرمکن ها بسیار بالا نیست ولی اثرات تابشی گاز، مشخصه های حرارتی سیستم را تحت تاثیر قرار داده به طوریکه با افزایش عمق اپتیکی از صفر ( گاز غیر تابشی) تا 2، نتایج عددی حدود 7% افزایش در دمای گاز خروجی را نشان میدهند. مقایسه بین نتایج کار حاضر و داده های تجربی با خطای کمتر از 3% رضایت بخش بوده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9787_007de38222afcfc0fb305181ab178037.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تأثیر درصد حجمی نانو ذرات افزوده شده به روانکار بر مشخصه‌های عملکرد یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی بافت‌دار 73 82 11812 10.22034/jmeut.2021.11812 FA ابوالفضل رسولی زاده شورکی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران اصغر دشتی رحمت آبادی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکاه یزد، یزد، ایران مهدی زارع مهرجردی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران Journal Article 2019 07 08 هر گونه تغییر ماهیت سیال روانکار و ساختار هندسی بر عملکرد یاتاقان­های ژورنال به عنوان یکی از اجزاء متداول ماشین‌آلات صنعتی گوناگون بویژه سیستم‌های دوار اثربخش خواهد بود. با پیشرفت تکنولوژی در سال‌های اخیر زمینه تولید نانوسیال‌ها و ساخت سطوح بافت‌دار برای بهبود کُنش‌های سیال و سازه در سیستم‌های مکانیکی متنوع از جمله تکیه‌گاه‌های یاتاقانی فراهم گردیده‌است. در این راستا اثر عمق بافت­‌های استوانه­ای و افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به روانکار بر عملکرد حالت پایای یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی در پژوهش حاضر ارزیابی شده‌است. تحلیل با بازنویسی معادله رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان‌های ژورنال روغنی با توجه به تغییرات ضخامت فیلم روانکار، متأثر از بافت‌های سطحی پوسته یاتاقان و لزجت نسبی نانوسیال روانکار متأثر از افزایش درصد حجمی نانو ذرات به روانکار پایه، آغاز و به کمک روش حل عددی اجزاء محدود تکمیل گردیده‌است. نتایج از افزایش بیشینه فشار، قابلیت حمل بار و اصطکاک یاتاقان با افزایش حجم نانو ذرات تأثیرگذار بر لزجت نسبی روانکار و بالعکس، کاهش این مشخصه­ها با افزایش عمق بافت­های سطحی مؤثر بر ضخامت فیلم روغن محبوس بین سطوح روتور و یاتاقان حکایت دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11812_c2c51af09f7945375dee1df5a20c737d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تأثیر لایه چینی دیسک کامپوزیتی بر رفتار میرایی میراگر جریان گردابه‌ای 83 92 9949 10.22034/jmeut.2021.9949 FA حسن رضائی استاد کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران جعفر کیقبادی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران غلامرضا هاشمی کارشناس ارشد، مهندسی مکاترونیک، پژوهشکده رانشگرهای فضائی- پژوهشگاه فضائی ایران، تبریز، ایران محرم شاملی استادیار، مهندسی مکانیک، پژوهشکده رانشگرهای فضائی-پژوهشگاه فضائی ایران، تبریز، ایران Journal Article 2019 07 03 چکیدهدر مسئله دفع ارتعاشات، بکار گیری سامانه‌های کنترل غیرفعال همراه با میراگر جریان گردابه‌ای و خاصیت مغناطیسی آن یک روش کلیدی برای کاهش حساسیت و مصرف انرژی است. یکی از کاربردهای مهم میراگر جریان گردابه‌ای، در سامانه‌های فضائی است؛ و در این مقاله کاربرد آن در بازکننده آنتن ماهواره است. برای شبیه‌سازی میراگر جریان گردابه‌ای از فرم‌های دیفرانسیلی و انتگرالی معادلات مکسول در نرم‌افزار COMSOL و از روش انرژی المان محدود در نرم‌افزار MATLAB استفاده شده است. در COMSOL بخش الکترومغناطیس را برای شبیه‌سازی میدان مغناطیسی و الکتریکی در شرایط تغییر زاویه دیسک با زمان و از PDE برای حل معادلات انرژی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی استفاده شده است. استفاده از نرم‌افزار COMSOL به روش المان محدود و معادلات دیفرانسیلی مکسول، یک گسستگی مابین مواد مغناطیسی در مؤثر بودن برای میراگر را سبب شده است. گروه مواد نهایی برای مواد مغناطیسی از نوع گروه فرامغناطیس‌ها و دیمغناطیس به ترتیب نیکل و مس تعیین شده است. شبیه‌سازی نشان داده که وجود ایزوله ساز الکتریکی باعث کاهش ضریب میرایی می‌شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9949_8012ddabcd679179752426dcf9320130.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بررسی تجربی و عددی کامپوزیت تقویت شده با پارچه ی حلقوی-پودی تحت ضربه سرعت‌بالا 93 102 9847 10.22034/jmeut.2021.9847 FA میثم سروش دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران کرامت ملک زاده فرد استاد، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران ساناز حسن زاده دکتری، دانشکده نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران مرتضی شهروی دانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران Journal Article 2019 07 06 هدف از پژوهش حاضر، ساخت کامپوزیت تقویت‌شده با پارچه حلقوی-پودی باقابلیت جذب انرژی بالا و بارگذاری ضربه سرعت‌بالا و ارائه مدل اجزای محدود برای مطالعه آغاز و گسترش خسارت درون لایه با تمرکز بر استخراج تجربی خواص موردنیاز شبیه‌سازی است. در پروسه ساخت کامپوزیت، پارچه های بافته شده بر روی ماشین تخت باف حلقوی-پودی، در یک فرآیند پرس حرارتی قرارداده شد تا جزء گرمانرم به‌صورت مذاب درآید و بخش ماتریس زمینه کامپوزیت را شکل دهد. به‌منظور پیش بینی نقطه ی آغاز و چگونگی گسترش خسارت ایجادشده در لایه های کامپوزیت برمبنای روش تخریب پیش‌رونده و مبانی کاهش سفتی بر پایه انرژی چقرمگی شکست استفاده شد. پارامترهای موردنیاز برای مدل‌سازی در این تحقیق، از قبیل انرژی چقرمگی شکست، به‌صورت تجربی و با استفاده از آزمایش‌ کشش فشرده استخراج گردید و در شبیه‌سازی از آن‌ها استفاده شد. اعتبار سنجی مدل پیشنهادی نیز با استفاده از مقایسه سرعت عامل ضربه زننده قبل و پس از برخورد در آزمایش تجربی ضربه باانرژی در حدود 120 ژول، از طریق شبیه‌سازی عددی صورت گرفته و اختلاف در حدود 11 درصدی با نتایج آزمایش ضربه مشاهده شد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9847_46dba667e953b23f6c1b4f9206ed0671.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 امکان سنجی ایجاد یک نیروگاه تولید همزمان برق و حرارت با سوخت بیوگاز بوسیله پیل سوختی اکسید جامد و سیستم خورشیدی در تصفیه خانه پساب شهری تبریز 103 112 9845 10.22034/jmeut.2021.9845 FA علی صابری مهر استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران توحید ادیبی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران Journal Article 2019 09 11 The purpose of the present research is to perform the energy analysis of a Combined Heat and Power (CHP) plant using a Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) system fed by biogas from a Waste Water Treatment Plant (WWTP) and a solar system. CHP is a reliable and cost-effective option for WWTPs where anaerobic digesters are equipped. Biogas produced in WWTPs can be utilized to fuel a CHP system to produce electricity and useful thermal energy using a variety of prime movers. The thermal energy produced by the CHP system can be used to meet a part of the anaerobic digestion process heat demand in the WWTP digester. In the present study, a steady-state model is developed for the fuel cell simulation and the integrated plant system. Tabriz WWTP is studied in this work. Three SOFC modules produce, in cogeneration mode, 180 kW electricity and 125 kW thermal energy. The results show that supplying a part of the digester heat demand through solar energy can save natural gas combustion in the plant. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9845_7a50b39bf3a8958173d82065755720f9.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 شبیه‌سازی عددی سه بعدی بال غشایی با استفاده از روش اندرکنش سیال با سازه (FSI) 113 122 11287 10.22034/jmeut.2021.11287 FA صفیه عبدی نسب دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران اسفندیار اختیاری دانشیار، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران محمد سفید دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران Journal Article 2019 09 09 در این پژوهش روش کوپل دو طرفه) اندرکنش دو طرفه سیال با سازه ( برای شبیه‌سازی بال غشایی مورد مصرف در هواپیماهای فوق سبک ارائه شده است. به این منظور، مدلسازی عددی توسط نرم افزار Ansys و با استفاده از دو حلگر مجزا یکی برای سیال و دیگری برای سازه انجام گرفته است. برخلاف روش یک طرفه، در روش کوپل دو طرفه تغییر شکل بال غشایی در هر گام زمانی مورد توجه قرار می‌گیرد که باعث افزایش دقت شبیه سازی ‌می‌گردد. بال غشایی از پوشش پارچه روی پلن ناکا 2418 ساخته شده است. پارچه ارتوتروپیک و غیر متخلخل در نظر گرفته شده است. تاثیر زاویه حمله، مدول یانگ و ضخامت نمونه، روی ضرایب آیرودینامیکی و تغییر شکل بال غشایی بررسی و شبیه سازی‌ها در عدد رینولدز105 1× انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش مدول یانگ، باعث افزایش 18 درصدی ضریب برآ و کاهش 75 و 78 درصدی حداکثر جابجایی بال غشایی در جهت X و Y می‌گردد. افزایش ضخامت نیز، باعث کاهش 85 و 80 درصدی حداکثر جابجایی بال غشایی در جهت X و Y شد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11287_51a99d0ea89f58f3239e7349cd6a921d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 ارزیابی مقایسه‌ای از الگوهای متفاوت برای یک سیستم خورشیدی با جاذب ماژول فتوولتاییک نیمه شفاف 123 131 10574 10.22034/jmeut.2021.10574 FA هادی علیرضایی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران بهروز میرزایی ضیاپور استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران سپیده قرآن نویس دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Journal Article 2019 09 18 قیمت واحد کمتر و بازدهی قابل قبول دو فاکتور مهم در انتخاب کلکتور خورشیدی خانگی به شمار می‌آیند. سیستم خورشیدی غیر فعال فتوولتاییک-گرمایی (PVT) به دلیل سادگی و یکپارچه بودن ساختمان آن، سیستمی بهینه و اقتصادی برای تولید همزمان آب گرم و الکتریسیته در نواحی آب و هوایی مختلف می‌باشد. در این مقاله با هدف کاهش هزینه‌ها و بهبود بازدهی سیستم غیر فعال خورشیدی، طرح جدیدی از این نوع سیستم پیشنهاد شده است. این سیستم شامل ماژول نیمه شفاف خورشیدی a-Si است که علاوه بر تولید الکتریسیته در نقش جاذب خورشیدی نیز عمل می‌کند. دلیل انتخاب ماژول نیمه شفاف a-Si پایین بودن مقدار سیلیکون و مصرف انرژی پایین در تولید آن است؛ این عامل موجب پایین بودن قیمت آن در مقایسه با سایر ماژول‌های خورشیدی می‌باشد. در کار حاضر چهار حالت مختلف از سیستم‌های غیر فعال خورشیدی PVT شبیه‌سازی و مقایسه شده‌اند. براساس نتایج سیستم یک دارای راندمان حرارتی بیشتر نسبت به سیستم 3 و 4 و توان تولیدی بیشتری نسبت به 3 سیستم دیگر می‌باشد. برای سیستم یک راندمان حرارتی 84-76٪ و راندمان الکتریکی 9/87-8/94٪ به ‌دست آمده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10574_ef855efb28c9dbbbff0347b3ab32e74b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بهبودعملکرد سیستم ورودی هوای توربین گاز جهت کاهش افت فشار و آشفتگی ورودی به کمپرسور با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی 133 139 11136 10.22034/jmeut.2021.11136 FA جواد غزنوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران مصطفی ورمزیار استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران محمدرضا علیگودرز دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران Journal Article 2017 05 27 در مطالعه حاضر شبیه سازی سه بعدی سیستم هوای ورودی توربین گازی با توان 160 مگاوات، مورد بررسی قرار گرفته است. جهت حل معادلات بقای جرم و ممنتوم از نرم افزار تجاری Fluent فلوینت استفاده شده است. از اثرات تغییر دما در بخش ضدیخ ورودی صرف نظر گردید. گردابه ها به عنوان یکی از منابع افزایش افت فشار به صورت محلی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد در گوشه محفظه ی فیلترهای اصلی گردابه هایی تشکیل می شود که با تغییر هندسه محفظه فیلتر و حذف آن ها می توان به استفاده بهینه از سوخت مصرفی کمک کرد. بر اساس معیار میزان اغتشاش فشاری در ورودی کمپرسور چهار طرح اولیه برای کانال ورودی به کمپرسور پیشنهاد و بهترین طرح از منظر آشفتگی و افت فشار انتخاب شد.<br />  https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11136_edc4c88a31c037f15d9f1df23ed92ee3.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تعیین گروه گرمایی پست برق فشرده 800kVA ساخت شرکت توسعه پست‌های ایران‌ترانسفو زنجان 141 148 10619 10.22034/jmeut.2021.10619 FA جلال قاسمی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران مهدی چراغی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2019 08 22 ددر این تحقیق پست برق فشرده با ظرفیت 800kVA شرکت توسعه پست‌های ایران‌ترانسفو زنجان مدل‌سازی و گروه گرمایی آن تعیین گردیده است. این پست دارای ترانسفورماتور سه فاز رزینی خشک که به همراه اتاقک قرارگیری آن به صورت سه بعدی مدل‌سازی و به بررسی پارامترهای مورد نظر از جمله کیفیت هدایت جریان سیال به سمت بوبین‌ها، افت فشار و توزیع دما در قسمت‌های مهم پرداخته شده است. جهت بررسی صحت نتایج، چهار حسگر دما در نقاط مختلف پست تعبیه گردید تا نتایج تحلیل با مقادیر اندازه‌گیری شده مقایسه شود. نتایج حاصل از مدل‌سازی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی شرکت آزمایشگاههای صنایع برق ایران دارای اختلاف حداکثر 5/8K است. با اعمال داده‌ها طبق استاندارد IEC62271-202 و تعیین شرایط مرزی مورد نظر در آن، اختلاف دمای حداکثر که در بوبین فشار ضعیف اتفاق می‌افتد، K12 به دست آمد. لذا گروه گرمایی این پست طبق تعریف استاندارد مذکور، 15K خواهد بود. با وجود اینکه مقدار بدست آمده 14% کمتر از نتایج آزمایشگاهی می‌باشد، گروه گرمایی این پست در آزمایشگاه مذکور نیز 15K تعیین گردید که بیانگر نتایج خوب این تحقیق است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10619_f2509c8b53db96e6d31c29fa1909c0eb.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 استفاده از پمپ خنک‌کن الکتریکی در موتورهای احتراق داخلی؛ رویکردی جدید به منظور کاهش زمان دورۀ گرم شدن اولیۀ موتور 149 158 10470 10.22034/jmeut.2021.10470 FA علی قاسمیان استادیار، آزمایشگاه تحقیقاتی شاره‌ها و سازه‌های خودرو، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران پژمان کورانی کارشناسی ارشد، آزمایشگاه تحقیقاتی شاره‌ها و سازه‌های خودرو، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2019 09 30 یکی از جنبه‌های مهم در انتقال گرمای موتورهای احتراق داخلی، دوره گذرای گرم شدن اولیه آن می‌باشد. اهمیت گرمایش موتور به خصوص از نظر تولید آلاینده‌ها در این دوره همواره موردتوجه محققان قرارگرفته است. در این پژوهش استفاده از مفهوم پمپ خنک‌کن الکتریکی در مدار خنک کاری به عنوان یک راه‌حل برای کاهش زمان گرمایش موتور موردمطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. در مطالعه پیش رو، ابتدا عملکرد ترمودینامیکی یک موتور احتراق داخلی در نرم‌افزار GT-SUITE شبیه‌سازی شده و سپس با مدار خنک کاری شبیه‌سازی شده در همین نرم‌افزار کوپل می‌گردد. پس از مقایسه برخی از نتایج شبیه‌سازی با نتایج آزمایشگاهی موتور موردنظر و صحه‌گذاری، تأثیرات استفاده از پمپ خنک‌کن الکتریکی در رفتار دمایی قطعات مختلف موتور در زمان گرم شدن اولیه موتور موردبررسی‌ قرار می‌گیرد. نتایج حاکی از آن است که در دوره ابتدایی کارکرد موتور می‌توان با مدیریت جریان خنک‌کننده ورودی به موتور موجبات گرمایش سریع‌تر قطعات و درنتیجه کاهش زمان گرمایش را فراهم نمود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10470_2e5feb0a3660c38bb0795e8f0d2030d7.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بررسی ترمواکونومیک پمپ حرارتی منبع زمینی انبساط مستقیم دی‌اکسیدکربن با استفاده از منبسط‌کننده و مبادله‌کن‌حرارتی‌داخلی 159 168 9699 10.22034/jmeut.2021.9699 FA حسین قاضی زاده احسائی استادیار، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده شهید چمران، دانشگاه فنی و حرفه‌ای استان کرمان، کرمان، ایران اقبال بنی اسد عسکری استادیار، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه زابل، زابل، سیستان و بلوچستان، ایران مهران عامری مهابادی استاد، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان، ایران Journal Article 2019 07 25 در این مقاله مقایسه‌ای بین چهار پمپ حرارتی منبع زمینی انبساط مستقیم افقی دی‌اکسیدکربن با بهره‌گیری از تحلیل ترمواکونومیک انجام گرفته است. برای چهار سیستم مورد بررسی، هزینه تولید هر واحد حرارت در بار گرمایشی برابر با 8 کیلووات در دو حالت گرمایش محیط و آبگرم مصرفی مورد محاسبه قرار گرفته است. مطابق با نتایج بدست آمده، سیستم دارای شیر انبساط به همراه مبادله‌کن‌حرارتی داخلی و سیستم دارای منبسط‌کننده به همراه مبادله‌کن‌حرارتی داخلی به ترتیب کمترین هزینه هر واحد حرارت تولید شده و بیشترین ضریب عملکرد را دارا می‌باشند. علاوه بر این مشخص گردید که به ترتیب در دو حالت گرمایش محیط و آبگرم مصرفی، 19 و 11 درصد افزایش ضریب عملکرد منجر به 11 و 5/7 درصد افزایش هزینه هر واحد حرارت تولید شده در قیمت برق 025/0 دلار بر کیلووات ساعت می‌گردد. همچنین برای درصدهای افزایشی ضریب عملکرد اشاره شده و با درنظر گرفتن قیمت برق 25/0 دلار بر کیلووات ساعت، در دو حالت گرمایش محیط و آبگرم مصرفی، هزینه هر واحد حرارت تولید شده در حدود 6 درصد افزایش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9699_b77159897c771f912ec29e6e35dd8eb1.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 ساختار یکپارچه تولید همزمان دی‌اکسیدکربن مایع و آب شیرین با استفاده از گردآورهای بشقابکی خورشیدی و عملیات تبدیل LNG به گاز طبیعی 169 175 9656 10.22034/jmeut.2021.9656 FA بهرام قربانی استادیار، دانشکده فناور‌یهای نوین مهندسی، دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین، آمل، ایران فروغ پیاده روحی کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، قائمشهر، ایران مهدی میانسری استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، قائمشهر، ایران مهدی مهرپویا دانشیار، گروه مهندسی انرژی‌های نو و تجدیدپذیر دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، ایران Journal Article 2019 06 19 در این مقاله یک ساختار یکپارچه نیروگاه چرخه ترکیبی و سیستم آب شیرین‌کن گرمایی توسعه داده شده است. این ساختار یکپارچه به میزان MW 6/188 توان خالص، ton/h 77/34 آب شیرین و ton/h 57/94 دی‌اکسیدکربن مایع تولید می‌کند. به منظور تأمین گرمای ورودی نیروگاه چرخه ترکیبی و آب‌شیرین‌کن گرمایی، عملیات بازیافت گرما از جریان خروجی نیروگاه احتراق با اکسیژن خالص و چرخه گردآور صورت می‌پذیرد. همچنین به منظور تأمین سرمایش واحد کرایوژنیک جداسازی هوا و گاز طبیعی بکارگرفته شده در ساختار یکپارچه از عملیات تبدیل ال‌ان‌جی به گاز طبیعی استفاده می‌شود. در ساختار یکپارچه توسعه داده شده به ترتیب بازده انرژی گرمایی کل به میزان 83/75% و بازده اگزرژی کل به میزان 67/93% می‌باشد. بازده انرژی گرمایی کل به میزان 62/13% و بازده اگزرژی کل به میزان 55/34% در ساختار یکپارچه توسعه داده شده نسبت به سایر ساختارهای مشابه در این مقاله بیشتر می‌باشد. زمان بازگشت سرمایه به میزان 282/2 سال و قیمت تمام شده محصول آب شیرین US$/m3 2269/0می‌باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9656_46c1a77dc66f0c9dbae6f8233e6d10ab.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بررسی عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل ناکا 4412 در شرایط جریان ورودی نوسانی 177 186 10452 10.22034/jmeut.2021.10452 FA محمدعلی قیدی شهران کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران پویان هاشمی طاری استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران محمد مجدم استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Journal Article 2019 08 31 امروزه با گسترده شدن بهره گیری از توربین های باد، بررسی رفتار توربین در شرایط واقعی جریان بالادست که دارای ماهیت نوسانی و یا ناپایاست، از اهمیت زیادی برخوردار است. شناسایی مشخصه های ایرفویل های مورد استفاده در پره های توربین های بادی، می تواند عملکرد واقعی توربین را با دقت قابل قبولی پیش بینی نماید. در این پژوهش، ایرفویل ناکا 4412 مورد مطالعه قرارگرفته و مشخصه های عملکردی آن در جریان مادون‌صوت در زوایای حمله و اعداد رینولدز مختلف استخراج شده است. بدین منظور از دینامیک سیالات محاسباتی جهت بررسی مشخصه های استاتیکی ایرفویل در حالت پایا و حالت ناپایابرای شرایط نوسانی و با استفاده از مدل های توربولانسی اسپالارت‌‌آلماراس و K-ω بهره برده شده است. نتایج حل عددی انطباق قابل قبولی را با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد. عملکرد ایرفویل برای حالت جریان باد متغیر با زمان، بررسی و تاثیر عدد رینولدز و تغییرات دامنه کاهیده انجام گردید. نتایج نشان می دهد، با افزایش مقدار پارامتر دامنه کاهیده، ضریب برآ افزایش پیدا می کند، اما ضریب پسا بخصوص در زوایای حمله پایین، تغییر چندانی ندارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10452_dce85ba548bd428035afd0532574c72a.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بررسی تأثیر فشار ورودی ثانویه بر عملکرد یک اجکتور 187 196 10472 10.22034/jmeut.2021.10472 FA پدرام گیلاندوست دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مکانیک، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران مرتضی بیاتی استادیار، دانشکده انرژی‌های تجدیدپذیر، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران ستاره سخاوت استادیار، گروه مکانیک، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2019 07 15 اجکتور مهمترین بخش چرخه تبرید اجکتوری است. در این مطالعه برای اولین بار بصورت عددی به مطالعه تأثیر فشار ورودی ثانویه بر جریان داخل اجکتور پرداخته شده است. تأثیر تغییر فشار ورودی ثانویه بر فشار، عدد ماخ و دمای سیال بررسی ‌شده است. معادلات حاکم بر جریان با روش حجم محدود و یک مدل تراکم‌پذیر لزج دو بعدی متقارن محوری و کاملاً آشفته حل شده است. با مقایسه نتایج عددی بدست آمده با نتایج حل تحلیلی و تجربی موجود تطابق قابل قبولی بین آنها وجود دارد. به منظور رسیدن به بهینه‌ترین عملکرد اجکتور، در چندین فشار ورودی ثانویه، بازده اگزرژی و نسبت مکش محاسبه و مقایسه شده تا بهینه‌ترین حالت عملکردی استخراج گردد. نتایج نشان داد که به ازای فشارهای ورودی کمتر از 8/0 بار، جریان برگشتی داخل اجکتور رخ می‌دهد ولی با افزایش فشار تا 5/1 بار، جریان بهبود یافته و بعد از آن حالت یکتواختی بوجود می‌آید. با کاهش فشار ورودی ثانویه از فشار بهینه 5/1 بار تا زمانیکه جریان برگشتی رخ می‌دهد، نسبت مکش حدود 105% و بازده اگزرژی حدود 64% کاهش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10472_d3c9d3890ac72225a0d25167b7bb1143.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 طراحی الگوریتم هدایت ترکیبی بهینه سه‌بعدی با استفاده از سوییچ فازی 197 203 11064 10.22034/jmeut.2021.11064 FA سعید محمدنژاد دانشجوی دکترا، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، تهران، ایران جلال کریمی استادیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، تهران، ایران Journal Article 2019 06 30 در تحقیق حاضر، یک قانون هدایت ترکیبی بهینه جدید مبتنی بر قوانین هدایت کلاسیک و روش فازی توسعه داده شده است. در فاز میانی هدایت از قانون هدایت خط دید بهینه و در فاز نهایی از روش ناوبری تناسبی بهره گرفته شده است. به منظور سوییچ هموار بین دو فاز میانی و نهایی از یک سیستم فازی بهینه توسعه شده است. برای این منظور یک مساله بهینه‌سازی چندمعیاری تشکیل شده و شرایط سوییچ بهینه در شرایط ماموریتی مختلف استخراج شده است. دو روش بهینه‌سازی اکتشافی چندمعیاره موجود برای بهینه‌سازی سوییچ فازی بررسی شده است. یک بانک اطلاعاتی از موقعیت‌های سوییچ بهینه در سناریوهای پروازی مختلف استخراج شده و از طریق آن، برنامه سوییچ بهینه برای کلیه سناریوهای ماموریتی قابل استخراج است. به علاوه، ناحیه ماموریتی پرنده برای اهداف غیرمانوری و مانوری استخراج شده است. از مزایای سیستم هدایت ارائه شده این است که در حضور دینامیک کامل شش درجه آزادی غیرخطی پرنده طراحی شده و عملکرد آن از طریق شبیه‌سازی سناریوهای درگیری مختلف ارزیابی شده است. نتایج حاصله از شبیه‌سازی سناریوهای پروازی مختلف، نشان‌دهنده‌ی عملکرد مطلوب روش ارائه شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11064_ed4222760130a07bfbf272a79aa049c4.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 اثر هندسه‌ی نازل‌ بر عملکرد آن در حالت خارج از طرح در جریان دارای شوک و جدایش لایه مرزی 205 213 10468 10.22034/jmeut.2021.10468 FA عصمت محمودی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران روح الله رفعی دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران Journal Article 2019 09 27 در این مقاله، جریان تراکم‌پذیر در هندسه های مختلف در نازل همگرا واگرا در شرایط خارج از طرح دارای شوک و جدایش لایه مرزی بررسی شده است. نسبت مساحت سطح خروجی به گلوگاه و فشار کل محفظه احتراق ثابت، ولی نوع هندسه نازل متغیر است. معادلات ناویراستوکس برای جریان تراکم‌پذیر با روش حجم محدود حل شده است. با مقایسه نتایج با داده‌های تجربی موجود، مدل آشفتگی اسپالارت- آلماراس انتخاب شده است. جریان لزج بصورت متقارن محوری وغیرپایا در نظر گرفته شده است. پس از طراحی نازل به روش مشخصه‌ها، جریان در نازل‌های مختلف شبیه‌سازی شده است و پارامترهایی نظیر عدد ماخ، تنش برشی دیواره، راندمان پیشران، فشار دیواره‌ی نازل، جدایش جریان و موج شوک تحلیل بررسی گردیده است. نتایج به دست آمده برای چهار نوع نازل مسیر- بهینه، مخروطی 15 درجه، مخروطی 30 درجه و نازل طول کوتاه، نشان می دهد که در شرایط طراحی، نازل مسیر- بهینه با تولید نیروی پیشران معادل 7889 نیوتن مناسب‌ترین نوع نازل است، اما در شرایط خارج از طرح، نازل مخروطی با 9700 نیوتن، نیروی پیشران بیشتری نسبت به سایر نازل‌ها تولید می‌کند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10468_bf4c1bdc17718d08f58de6ef5517ec2c.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بررسی آزمایشگاهی تاثیر افزودن غلظتهای کم نانوذره اکسید مس بر عملکرد گرمایی یک برج خنک کننده مرطوب 215 221 10581 10.22034/jmeut.2021.10581 FA رحیم محمودی اشکفتکی گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران شیماء عزیزی گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران سید محسن پیغمبرزاده گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران Journal Article 2019 07 05 به منظور بهبود بازده انتقال گرما و همچنین کاهش مصرف آب در یک برج خنک‌کننده آزمایشگاهی از نانوسیال پایه آبی اکسید مس با غلظتهای کم نانوذره استفاده شده است. نانوسیال با غلظتهای کمتر از %wt.2/0 تهیه شد و بعد از اطمینان از پایداری آن، آزمایشها در دبی‌های مختلف آب گردشی و دماهای مختلف آب برگشتی انجام شد. دبی جریان هوا در همه آزمایشها ثابت در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که استفاده از نانوسیال باعث عملکرد بهتر و بهبود اختلاف دمای ورودی و خروجی آب در برج خنک‌کننده نسبت به آب خالص می شود. برای مثال استفاده از نانوسیال اکسید مس با غلظت %wt. 2/0 و دمای ورودی oC 41 و نسبت جریان آب به هوا ((L/G 8/0، باعث کاهش %21 دمای آب خروجی از برج نسبت به آب خالص گردید و اتلاف آب به میزان %16 کاهش یافت. نتایج نشان داد استفاده از نانوسیالات می‌تواند تا حد زیادی از اتلاف آب به واسطه تبخیر بکاهد و با بالا بردن بازده انتقال گرما، می‌توان این برجها را در اندازه کوچکتری طراحی نمود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10581_5f658191713f906055d858f51baef540.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 بررسی جامع مطالعاتی رفتار خزشی فرورونده آلیاژهای منیزیم - روی 223 228 9851 10.22034/jmeut.2021.9851 FA نفیسه ملایی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی متالورژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران سروش پرویزی استادیار گروه مواد و متالورژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران بهرام نامی دانشیار گروه مواد و متالورژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران سید مهدی میراسماعیلی دانشیار گروه مواد و متالورژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران امیر عابدی استادیار گروه مواد و متالورژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران Journal Article 2017 05 31 سیستم آلیاژی Mg-Zn به علت دارابودن قابلیت سخت­شوندگی از اهمیت زیادی برخوردار است، لذا در راستای افزایش مقاومت خزشی و حفظ استحکام در دمای بالای این سری آلیاژها پژوهش­هایی در زمینه اثر عناصر آلیاژی، عملیات حرارتی و بهبود خواص مکانیکی آن­ها صورت گرفته است. دراین پژوهش­ها آلیاژهای سری منیزیم-روی با عناصر آلیاژی با درصدهای وزنی متفاوت و تحت عملیات حرارتی­های مختلف قرار گرفته­اند و ریزساختار و خواص مکانیکی عمدتا توسط میکروسکوپ نوری، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، سختی سنجی، تست کشش، خزش فرورونده مورد بررسی قرار گرفتند.­ نتایج حاصل از این بررسی­ها نشان داد عناصر آلیاژی عمدتا می­تواند با ایجاد ترکیبات با پایداری حرارتی بالا مقاومت خزشی را افزایش دهد. از طرفی انجام عملیات محلول­سازی و پیرسازی می­تواند باعث ریزدانگی و پراکندگی رسوبات شده و با ایجاد موانعی دربرابر حرکت نابجایی­ها، باعث افزایش مقاومت خزشی می­شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9851_0082f4d74a491523321b54ff14783bf4.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 ارزیابی عملکرد یک نیروگاه بخار در خارج از نقطه طراحی بر مبنای تحلیل اگزرژی 229 238 9951 10.22034/jmeut.2021.9951 FA محمدحسن ملک محمدی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران مهندس شیفت بهره‌برداری واحدهای 4 و 5 نیروگاه اصفهان، اصفهان، ایران احسان بنی اسدی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2019 09 18 در این مقاله نیروگاه بخار 320 مگاواتی مورد مطالعه قرار گرفته و تحلیل انرژی و اگزرژی برای اجزا و نیز برای کل چرخه این نیروگاه بر مبنای داده‌های واقعی انجام شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد به دلیل وابستگی اگزرژی به دمای محیط، بازده اگزرژی کلی با کاهش دمای محیط، 93/5 درصد افزایش می‌یابد. تخریب اگزرژی نسبت به دمای چگالنده هم منجر به کاهش 8/2 درصدی تخریب اگزرژی نسبت به بار نامی و افزایش بازده انرژی 4/1 درصدی در کاهش دمای چگالنده می‌گردد. همچنین کل تلفات اگزرژی چرخه نیروگاه در حدود توان نامی خروجی آن است که البته در بارهای نزدیک به بار نامی نسبت به بار نیمه، حدود 5 درصد این تلفات کاهش می‌یابد. بیشترین تلفات اگزرژی مربوط به بویلر و حدود 80 درصد کل تلفات و کمترین تخریب اگزرژی مربوط به پمپ‌ها و حدود 3/0 درصد می‌باشد. افزایش دمای بخار خروجی از بویلر نیز منجر به افزایش 39/1 درصدی بازده انرژی و 64/1 درصدی بازده کلی اگزرژی نیروگاه خواهد شد. بنابراین کم هزینه­ترین روش بهره­برداری نیروگاه، عملکرد آن در بارهای بالا و نامی می­باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9951_f7a71450b277664efc9479ea1ba85225.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 توسعه مدل رشد قابلیت اطمینان برمبنای فرآیند پواسن ناهمگن با توزیعی نرمال 239 248 12258 10.22034/jmeut.2021.12258 FA محمد نجفی استادیار، مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایران پیمان غلامی دانشجوی دکترای مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران Journal Article 2019 07 10 هدف از این مقاله توسعه مدلی برای رشد قابلیت اطمینان با توزیع نرمال براساس فرایند پواسون ناهمگن است. برای این منظور ابتدا چارچوب مدل‌سازی فرآیند پواسن ناهمگن برای معادله رشد قابلیت اطمینان با فرض توزیع نرمال برای خرابی داده‌ها استخراج گردیده و معادلات مربوط به رشد قابلیت اطمینان مبتنی بر فرایند پواسن ناهمگن با توزیعی نرمال به‌دست می‌آید. سپس برای ارزیابی مدل قابلیت اطمینان مذکور با داده‌های خرابی، از تکنیک تخمین حداکثر درست‌نمایی برای برآورد پارامتر موثر در رشد قابلیت اطمینان استفاده شده است. برای تخمین پارامترهای قابلیت اطمینان، از روش‌های تکرار امید ریاضی _ بیشینه کردن برای حل معادلات حاصل از برآورد حداکثر درست‌نمایی مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت، مدل پیشنهادی با پیاده‌سازی بر روی داده‌های خرابی یک سیستم هوافضایی نشان می‌دهد که رویکرد حاضر در مقایسه با مدل‌های پایه رشد قابلیت اطمینان دارای دقت بالایی بوده و فرایند رشد و یا زوال قابلیت اطمینان سیستم را با دقت بالایی شبیه‌سازی می‌کند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12258_4c9d4676d833eef918961cbe07fe47bd.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تحلیل تجربی و عددی عملکرد سوپاپ هیدرولیکی شامل پاپت مخروطی با نشیمنگاه لبه تیز 249 258 11014 10.22034/jmeut.2021.11014 FA پژمان نیک‌اندیش استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، ایران محمد میرزاوند دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، ایران Journal Article 2019 09 28 به منظور بهینه‌سازی عملکرد سوپاپ‌های شامل پاپت مخروطی با نشیمنگاه لبه تیز، در مدارهای انتقال توان هیدرولیکی، بررسی ویژگی‌های جریان روغن عبوری از آنها، ضرورت دارد. در این مقاله، تاثیر زاویه‌ی راس و جابجایی پاپت مخروطی و فشار روغن ورودی به سوپاپ، بر توزیع فشار و سرعت جریان روغن در محفظه‌ی سوپاپ و نیروی محوری وارد بر پاپت مخروطی، مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. به منظور اطمینان از دقت عمل تحلیل عددی، نتایج حاصل از اندازه‌گیری نیروی وارد بر پاپت مخروطی با نتایج عددی مقایسه می‌شوند. بررسی‌ها نشان داد که با افزایش زاویه‌ی راس و جابجایی پاپت مخروطی، بیشینه سرعت جریان روغن عبوری از سوپاپ با کاهش روبه رو می‌گردد. همچنین، افزایش زاویه‌ی رأس پاپت، موجب اعمال نیروی محوری بیشتر بر عضو متحرک سوپاپ مخروطی می‌گردد. انطباق مناسب بین نتایج تجربی با نتایج حاصل از حل عددی، نشان از دقت عمل روند حل عددی مساله دارد. از طرفی، جابجایی پاپت در سوپاپ‌های با نشیمنگاه لبه تیز، اثر معکوسی بر نیروی وارد بر عضو متحرک پاپتی دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11014_d09b929b0d3e83e635bf9dc5557ac252.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 ارزیابی تأثیر جانمایی‌های مختلف طولی و عرضی بدنه‌های جانبی بر مقاومت شناور سه‌بدنه در آب آرام به روش تجربی و عددی 259 268 11134 10.22034/jmeut.2021.11134 FA مهدی یوسفی فرد استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران اشکان معبودی کارشناس ارشد، مهندسی معماری کشتی-سازه، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران سیاوش عزیزی کارشناس ارشد، مهندسی معماری کشتی-سازه، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران محسن شاکری استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران Journal Article 2019 09 11 اهمیت تغییر جانمائی طولی و عرضی بدنه‌های جانبی یک شناور سه‌بدنه بر مقاومت کل شناور در آب آرام بسیار مورد توجه بوده است. چرا که می‌توان با تغییر این جانمائی، مقدار مقاومت موج‌سازی را به حداقل رساند. در این پژوهش، برای صحت‌سنجی حل عددی، جانمائی طرح اصلی در آزمایشگاه بررسی شده و مقدار مقاومت و سایر متغیرهای مرتبط با آن به دقت ثبت شده است. سپس یک مدل عددی در نرم‌افزار OpenFOAM ایجاد شده و در یک تانک عددی، جزئیات جریان سیال اطراف شناور بررسی شده است. علاوه بر دقت مناسب نتایج حل عددی، می‌توان دریافت که تغییرات جانمائی عرضی بدنه‌های جانبی اثر قابل ملاحظه‌ای بر روی مقاومت کل شناور دارند. این در حالی است که در مورد این شناور ، اثرات تغییر جانمائی طولی بدنه‌های جانبی در مقاومت شناور بسیار محدود می‌باشد. فاصله‌ی عرضی بدنه‌های جانبی از بدنه‌ی اصلی بصورت بی‌بُعد و برای 4 جانمائی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و در خصوص جانمائی طولی نیز چنین فرآیندی تکرار شده است. تغییر جانمائی عرضی بدنه‌های جانبی می‌تواند منجر به کاهش ده درصدی در مقاومت کل یک شناور سه‌بدنه شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11134_cf578ee6e8a620794ff17850020e840a.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 2 2021 07 23 تحقیق آزمایشگاهی جهت بهبود بازدهی آب شیرین کن خورشیدی پلکانی با استفاده از پارافین/ اکسید گرافن 269 273 11218 10.22034/jmeut.2021.11218 FA حمیدرضا گشایشی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران سید سینا ادیبی طوسی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران مهران رستمی کارشناس ارشد تبدیل انرژی دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، ایران احسان جعفری دانشجوی کارشناسی ارشد تبدیل انرژی دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، ایران Journal Article 2019 07 05 مطالعه حاضر با هدف استفاده از اکسید گرافن (GO) با غلظت حجمی با درصد وزنی 2/0، 4/0، 6/0  در پارافین، به عنوان مواد تغییر فاز دهنده (PCM)، برای بهبود بهره­وری آب شیرین کن خورشیدی متمرکز شده­است. افزودن اکسید گرافن به پارافین، دمای ذوب را کاهش می­دهد. آب شیرین کن که در آن از پارافین و اکسید گرافن استفاده شده­است دارای 25% فاکتور خنک کاری در مقایسه با آب شیرین کن خورشیدی می­باشد کهبآ    تنها با پارافین کار می­کنند. عدد ناسلت بدست آمده در زمان ذوب بیانگر این است که انتقال گرمای جابجایی آزاد در منطقه ذوب آب شیرین کن با افزودن اکسید گرافن با درصد وزنی مناسب در PCM در مقایسه با حالتی که پارافین به تنهایی PCM استفاده شده­است، افزایش یافته­است. همچنین افزایش دمای دیواره بالایی که گرم­تر است(T_h)، موجب افزایش عدد ناسلت می­شود. در نهایت، یک معادله تجربی برای ارتباط میان عدد ناسلت متوسط به عنوان تابعی از عدد رایلی (Ra)، عدد استفان ((Ste، فاکتور سرمایش (Sb) و عدد فوریه (Fo) ارایه شده­است. این رابطه نشان می­دهد که افزایش عدد ناسلت رابطه معکوس با عدد فوریه دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11218_3c1a3eee79240e08d0f8a5dbfbe49005.pdf