دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 ارزیابی عیوب در قطعات پلیمری تحت بار با استفاده از سیستم تحریک گرمایی به کمک روش برشنگاری 1 9 11576 10.22034/jmeut.2022.11576 FA احسان آقاجعفری دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران داود اکبری استادیار، مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2019 12 14 تداخل‌سنجی لیزری برشی یکی از روش‌های نوین در انجام آزمون‌های غیرمخرب برای مواد مرکب و پلیمری می‌باشد. در این روش از طریق اندازه‌گیری گرادیان‌های جابجایی بسیار کوچک سطح، عیوب احتمالی مورد بررسی قرار می‌گیرد. علی‌رغم مزایای عمده این روش در انجام آزمون‌های غیرمخرب صنعتی به خصوص برای مواد مرکب و مواد پلیمری، پیاده‌سازی این روش نیازمند شناسایی پارامترهای موثر و نحوه انتخاب و کنترل آنها به منظور دستیابی به نتایج مطلوب می‌باشد. از پارامترهای موثر در این روش میتوان به اندازه برش و میزان بارگذاری بر روی نمونه اشاره کرد. در این مقاله، پس از معرفی اصول روش تاثیر پارامترهای مذکور در تشخیص عیوب در مواد پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، پس از بررسی عملکرد صحیح چیدمان، نمونه‌هایی از جنس پلیمر دارای عیوب با اندازه بارهای مختلف تحت آزمون و بررسی قرار میگیرند. با بررسی نتایج حاصله، اندازه بار مناسب برای تشخیص عیوب تعیین شده و سپس با بررسی اثر اندازه برش، مقدار مناسب آن بیان شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که بهترین نتایج زمانی حاصل میگردد که اندازه برش در محدوده اندازه عیب صفحه‌ای باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11576_44cedf410069a1718af0ba1586778f20.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه‌سازی، تحلیل و بهینه‌سازی ترمودینامیکی دو چرخه جدید ترکیبی توان-تبرید با استفاده از انرژی کرایجونیک LNG 11 20 11034 10.22034/jmeut.2022.11034 FA دامون آقازاده دکانداری دانشجو دکترا، گروه تبدیل انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران رامین حقیقی خوشخو دانشیار، گروه سیستم‌های انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران مختار بیدی استادیار، گروه انرژی های‌تجدیدپذیر، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران مصطفی مافی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران Journal Article 2020 02 27 در مطالعه حاضر برای استفاده بهینه از انرژی کرایجونیک LNG و کاهش تلفات اگزرژی ناشی از اختلاف دمای بالا در فرایند انتقال گرما، دو چرخه جدید ترکیبی توان-تبرید معرفی گردید. چرخه­های ترکیبی جدید شامل یک چرخه تبرید تراکمی-اجکتوری و دو چرخه رانکین با فشار کاری پایین و بالا می­باشد که در آن توان مورد نیاز کمپرسور چرخه تبرید تراکمی-اجکتوری توسط توان تولیدی در توربین­های دو چرخه رانکین تامین می­شود.  از مزایای دو چرخه جدید ترکیبی می­توان به افزایش انرژی سرمایی کسب شده در مقایسه با تبخیر مستقیم LNG اشاره نمود. با استفاده از قوانین اول و دوم ترمودینامیک و فرض مدل سطح ثابت برای اجکتور تحلیل ترمودینامیکی و همچنین بهینه­سازی برای هر دو چرخه جدید ترکیبی توان-تبرید انجام شد. با تحلیل پارامترهای طراحی مشاهده شد که با افزایش فشار تخلیه پمپ و کاهش فشار خروجی توربین چرخه رانکین فشار پایین راندمان گرمایی بیشینه، راندمان اگزرژی بیشینه و نسبت افزایش انرژی سرمایی در هر دو چرخه جدید ترکیبی توان-تبرید افزایش می­یابد. با انجام بهینه­سازی در مرزهای تعیین شده برای پارامترهای طراحی، بیشینه راندمان گرمایی و راندمان اگزرژی در چرخه І به ترتیب برابر %31_/77 و %69_/23، و در چرخه ІІ %49_/87 و 95%_/23 شد همچنین بیشترین نسبت افزایش انرژی سرمایی قابل کسب  نسبت به تبخیر مستقیم LNG، در دو چرخه І و ІІ به ترتیب %37_/63 و %9_/73 بدست آمد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11034_c29974aa41edb6bda048c5e9ce5a6c0d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه سازی عددی حرکت قطره آب نمک در میدان الکتریکی یکنواخت 21 30 11531 10.22034/jmeut.2022.11531 FA نیلوفر آلاشتی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل، ایران محسن پورفلاح استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل، ایران آتنا قادری استادیار، مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی روزبهان، ساری، ایران Journal Article 2020 05 16 در مطالعه حاضر، اثر میدان الکتریکی یکنواخت روی هیدرودینامیک قطره آب نمک در نفت خام مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از نرم افزار کامسول (COMSOL) که بر اساس روش المان محدود می­باشد، استفاده می­شود. نتایج حاصل با نتایج در دسترس، مورد اعتبار سنجی قرار گرفته است و توافق خوبی مشاهده شده است. اثر پارامترهای متفاوت از جمله عدد کپیلاری الکتریکی، عدد رینولدز، جهت میدان الکتریکی و نفوذپذیری الکتریکی نسبی سیال روی فرایند حرکت یک قطره منفرد آب نمک در نفت خام تحت میدان الکتریکی بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که تنش­های الکتریکی که بر سطح مشترک قطره وارد می­شوند، سبب تغییر شکل قطره و کشیدگی آن در راستای میدان الکتریکی می­گردند. مقدار این تغییر شکل با افزایش نسبت نیروی الکتریکی به کشش سطحی (عدد کپیلاری الکتریکی) بیشتر می‌شود. همچنین، فرآیند حرکت قطره تحت میدان الکتریکی در راستای عمود در زمان طولانی‌تری نسبت به راستای میدان الکتریکی افقی، در شرایط یکسان، اتفاق می‌افتد. از اینرو، میدان الکتریکی خارجی یکنواخت می­تواند برای کنترل غیرتماسی حرکت قطره مورد استفاده قرار گیرد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11531_31b04cdfa0fe9594462051d1d7bbce46.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی عددی تاثیر هندسه بلوک های متخلخل بر افزایش انتقال گرمای جابجایی و افت فشار در جریان نانو سیال درون کانال ها 31 40 9842 10.22034/jmeut.2022.9842 FA امیرمحمد اتحاد دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد بین المللی جلفا، جلفا، ایران علیرضا الهامی امیری استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد بین المللی جلفا، جلفا، ایران Journal Article 2019 06 15 هدف اصلی این تحقیق بررسی همزمان انتقال گرما و افت فشار و به دست آوردن خصوصیات بهینه ای از مواد متخلخل و نانوسیال برای رسیدن به نتایج بهتر خنک کاری و ارایه روش عملی و علمی جدید در محیط متخلخل با سیال رایج و نانوسیال می باشد. در این مطالعه، خنک کاری منابع حرارتی درون کانال هایی با دیواره های موازی با استفاده از جریان نانو سیال، شبیه سازی شده و برای افزایش انتقال گرمای جابجایی، مواد متخلخل در بلوک های معین درون کانال جاگذاری و استفاده شده است. برای هندسه های مختلف جهت بلوک های متخلخل، میزان انتقال گرمای جابجایی در مقایسه با افت فشار سنجیده شده و کارایی هندسه های مختلف با توجه به فاکتور؛ انتقال گرما در مقایسه با افت فشار، مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته است. در این مطالعه تاثیر پارمترهای مختلف از جمله عدد رینولدز Re بر روی مشخصه های بی بعد انتقال گرما و افت فشار مانند عدد نوسلت Nu و ضریب افت فشار  و هم چنین بر روی توزیع دما و خطوط جریان مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاکی از افزایش قابل توجه انتقال گرما از منابع گرمایی در موقع استفاده از جریان نانو-سیال به همراه استفاده از بلوک های متخلخل روی منابع حرارتی می باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9842_f0d3e687097695992cb841d249c97997.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل سیالاتی پدیده کاویتاسیون پمپ OH1 150-500 و طراحی عددی پیشران و بررسی نتایج تست تجربی 41 49 11216 10.22034/jmeut.2022.11216 FA میربیوک احقاقی داﻧﺸﯿﺎر، ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ، داﻧﺸﮕﺎه ﺗﺒﺮﯾﺰ، ﺗﺒﺮﯾﺰ، اﯾﺮان خلیل عصری زمانی ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ، ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ، داﻧﺸﮕﺎه ﺗﺒﺮﯾﺰ، ﺗﺒﺮﯾﺰ، اﯾﺮان Journal Article 2020 02 02 پدیده کاویتاسیون جزو مهمترین مباحث در صنعت پمپ سازی می‌باشد. رخداد این پدیده در پمپ، علاوه بر آسیب زدن به پروانه پمپ و کاهش طول عمر آن باعث ایجاد ارتعاش و سرو صدا شده که در دراز مدت موجب از کار افتادن پمپ می‌شود. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که NPSHa (هد مکش مثبت خالص موجود در ایستگاه) کمتر از NPSHr(هد مکش مثبت خالص مورد نیاز پمپ) باشد. هدف این مقاله طراحی یک ایندیوسر مناسب برای پمپ‌ گریز از مرکز نوع OH1 150-500 در قسمت ورودی پمپ به منظور جلوگیری از وقوع پدیده کاویتاسیون می باشد تا مقدار NPSHr کاهش پیدا کند و ضریب اطمینان بیشتری حاصل گردد. برای مدلسازی آشفتگی، مدل توربولانسی K-Omega SST با تابع دیواره استاندارد استفاده شده است. همچنین روش عددی حجم محدود در این مقاله به کار رفته است. نتایج عددی حاصله با نتایج تجربی مقایسه شده و تطابق قابل قبولی را ارائه می‌کنند. نتایج نشان می‌دهد وجود ایندیوسر در ورودی پمپ باعث افزایش اختلاف NPSH از عددی کمتر از1‌متر به بیشتر از 2‌متر و درنتیجه باعث دورتر شدن از نقطه وقوع کاویتایسون می شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11216_8784f13173d8c15b4e825d1b5db3014d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 اختصاص وظایف به پهپادهای همکار در یک محیط دینامیکی 51 58 12893 10.22034/jmeut.2021.30152.2339 FA رضا اسدی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم‌ و ‌صنعت، تهران، ایران اسماعیل خان‌میرزا دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم ‌و‌ صنعت، تهران، ایران رضا معدولیت دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم ‌و‌ صنعت، تهران، ایران Journal Article 2018 11 05 با توسعه­ی روز­افزون سیستم­های هم­کار در دهه­های اخیر، توجه به ایجاد راهکار برای انجام بهینه و مناسب مأموریت­ها، بیش­تر از همیشه مورد نیاز می­باشد. سیستم­های هم­کار، هم­چون ربات­ها و پهپاد­ها در بسیاری از مأموریت­های هم­کاری هم­چون عکس­برداری و نقشه­برداری هوایی و ارائه­ی خدمات شهری مورد استفاده قرار می­گیرند. اختصاص وظایف و طراحی مسیر، دو شاخه­ی مهم در مسائل هم­کار برای ایجاد بستر مناسب هم­کاری هستند. در این مقاله، یک الگوریتم سلسله­مراتبی اختصاص وظایف برپایه­ی برنامه­ریزی خطی صحیح توسعه داده شده است. هدف از این پژوهش، ارائه­ی راهکاری جامع به منظور حل مسأله­ی اختصاص وظایف با در نظر گرفتن وجود وظایف چندگانه برروی اهداف متحرک خواهد بود. اهداف در این پژوهش به صورت ذرات متحرک که در­هر مرحله از اجرای مسأله­ی اختصاص، دارای موقعیت متفاوت می­باشند، فرض شده است. تمام محدودیت­های زمانی و غیر­زمانی مورد نیاز این مسأله، به طور کامل خطی­سازی شده و در طول روند حل، تمامی آن­ها ارضا خواهند شد. با در نظر گرفتن زمان بیشینه­ی حرکت مناسب هر­پهپاد، اولویت­های مد­نظر و تعیین نحوه­ی حرکت اهداف و عامل­ها، به حل بهینه­ی اختصاص­های مدنظر پرداخته می­شود.مسـأله­ی پیشِ­رو ماهیتی غیرخطی دارد و با در نظر گرفتن رویکرد حل سلسله­مراتبی در هر پنجره­ی زمانی، خطی­سازی لازم در این زمینه ایجاد می­گردد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12893_a5130935a11a55e769c73847fbaba56b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شناسایی و کنترل سیستم های ناپایدار با ایجاد حلقه های داخلی و خارجی پیاده سازی بر روی مولتی روتور 59 67 12263 10.22034/jmeut.2022.12263 FA محمد باجلانی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران مرتضی طایفی استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا ، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران Journal Article 2020 04 12 <span style="font-family: B Nazanin; font-size: small;">شناسایی سیستم‌های ناپایدار همواره موضوعی پر چالش در زمینه‌ی طراحی کنترل کننده‌ها بوده‌است، چرا که روش‌های معمول شناسایی برای سیستم‌های ناپایدار، مدل مناسبی را ارائه نمی‌دهند. علاوه بر این لازم است داده برداری جهت شناسایی این نوع سیستم‌ها در حلقه بسته کنترلی صورت گیرد که خود با چالش‌های بیشتری روبروست و نیازمند الگوریتم‌های پیچیده و رویکردهای متفاوت می‌باشد. هدف از این تحقیق ارائه روشی جدید برای شناسایی سیستم و طراحی کنترل سیستم‌های ناپایدار در حلقه می‌باشد. برای این منظور دینامیک ناپایدار را در یک حلقه درونی قرار می‌دهیم و پس از پایدار‌سازی اولیه سیستم به وسیله کنترل‌کننده‌‌ی درونی (</span>Inner Controller<span style="font-family: B Nazanin; font-size: small;">)، به شناسایی حلقه‌ی درونی به عنوان دینامیک جدید پرداخته و سپس برای این حلقه یک کنترل‌کننده‌ی بیرونی (</span>Outer Controller<span style="font-family: B Nazanin; font-size: small;">) طراحی می‌شود. برای اعتبار‌سنجی، این روش بر روی یک آونگ معکوس طراحی و شبیه‌سازی شده است و همچنین بر روی یک سیستم آزمایشگاهی (میز‌کار یک درجه آزادی مولتی روتور) پیاده‌سازی شده ‌است. از آنجا که دینامیک پرنده مورد مطالعه ذاتا ناپایدار است؛ کنترل‌گر درونی بر روی مدلی با دقت پایین طراحی و عملکرد آن شبیه‌سازی می‌شود. پس از پیاده‌سازی کنترل‌کننده‌ درونی بر روی سیستم واقعی و داده برداری، مدل دینامیکی حلقه درونی شناسایی می‌شود و در انتها با در دست داشتن مدل دقیق حلقه‌ی درونی، طراحی کنترل‌گر‌ بیرونی به گونه ای انجام می‌شود تا پایداری را افزایش و عملکرد را بهبود ببخشد. نتایج شبیه‌سازی و آزمایش حاکی از عملکرد جالب توجه و بسیار خوب این روش می‌باشند.</span> https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12263_2f9e0566d477c867d7e1d9823212feb4.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه تجربی فرایند ترکیبی اکستروژن پیچشی و مستقیم بر خواص مکانیکی و الکتریکی مس خالص تجاری 69 78 9573 10.22034/jmeut.2022.9573 FA حمید بهلولی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران خلیل خلیلی استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران سیدمحمدحسین سیدکاشی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران Journal Article 2019 07 28 در این تحقیق مس خالص تجاری در معرض یک فرآیند شکل‌دهی ترکیبی قرار گرفته است. برای این منظور از یک قالب اکستروژن پیچشی با کانال خروجی تنگ‌شونده استفاده شده است. سیستم‌های لغزشی متفاوتی از نوع برشی به دلیل اعمال کرنش‌های شعاعی و طولی در نمونه فعال می‌شود و خواص آن را تحت تأثیر قرار می دهد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که ریز ساختار فلز مس با عبور از قالب اکستروژن پیچشی دگرگون شده و اندازه دانه به شدت کاهش می‌یابد. ساختار دانه بندی ماده با عبور از کانال خروجی و اعمال اکستروژن مستقیم روی آن همگن‌تر می‌شود و روند کاهش اندازه‌های دانه ادامه پیدا می‌کند. با اعمال فرآیند اکستروژن پیچشی بر روی مس، استحکام تسلیم فشاری آن از 115 به 167 مگاپاسکال و مقدار میانگین سختی از 80 به 127 ویکرز افزایش می‌یابد. این مقادیر با اعمال فرآیند اکستروژن مستقیم به 192 مگاپاسکال و 140 ویکرز رسیده است. همچنین نتایج نشان می‌دهد با اعمال فرآیند ترکیبی اکستروژن پیچشی و مستقیم بر روی فلز مس، مقدار مقاومت الکتریکی سطحی آن نسبت به نمونة اولیه حدود 7 درصد افزایش یافته است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_9573_0a817a0db1bc68cdba0578440e507b53.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه تجربی تاثیر نرخ تزریق هوا از انتهای دماغه مخروطی یک بدنه متقارن محوری بر ابعاد ابرکاواک مصنوعی حول آن در سرعت های مختلف جریان آب 79 87 11605 10.22034/jmeut.2022.11605 FA سید مرتضی جوادپور استادیار، گروه مهندسی مکانیک، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران محمود سالاری استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه امام حسین (ع)، تهران، ایران Journal Article 2020 02 23 در این مقاله مشخصه­های حباب کاویتاسیون مصنوعی ایجاد شده حول یک بدنه متقارن محوری با دماغه گوه­ای در سرعت­های مختلفی از جریان آب و در نرخ­های تزریق متفاوت اندازه­گیری و تحلیل تجربی شده است. هدف اصلی تحقیق، مطالعه و بررسی نرخ تزریق هوا و سرعت جریان آب بر روی ضریب پسا و شکل کاویتی می­باشد. این تحقیق در یک تونل آب مدار باز با قابلیت ایجاد بیشینه سرعت 40 متر بر ثانیه مورد آزمایش و اندازه‌گیری قرار گرفته است. اثر تغییرات نرخ تزریق جرمی هوا از موقعیت انتهایی دماغه بر مشخصه­های جریان مورد نظر و ابعاد سوپرکاویتی مورد بررسی قرار گرفت. برای هر حالت از شرایط جریان، تغییرات نیروی مقاوم دربرابر حرکت و پروفیل توزیع فشار در راستای طولی بدنه و طول حباب ایجاد شده، استخراج شده اند. سپس تأثیر پارامترهای مهم جریان‌های کاویتاسیونی همچون نرخ تزریق، سرعت جریان بر روی ابعاد ناحیه حباب، ضریب پسا و روابط بین آن‌ها مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج اندازه­گیری­های تحقیق حاضر نشان می­دهد افزایش دبی تزریق تا دبی بهینه روی کاهش نیروی پسا تاثیر محسوسی دارد و افزایش تزریق بیش از مقدار بهینه، نیروی پسا را به مقدار نامحسوسی کاهش می­دهد. و به دنبال آن عددکاویتاسیون مصنوعی هم کاهش نمی­یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11605_2fd58e3d34467b53ea0b1830d1826627.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 طراحی مفصل امن منفعل در بازوی ربات با استفاده از مکانیزم چهارمیله‌ای 89 94 11066 10.22034/jmeut.2022.11066 FA رقیه حسن زاده دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران محمدرضا محمدی دانیالی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران مرتضی دردل دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران Journal Article 2020 02 22 در سال‌های اخیر، به دلیل گسترش تعامل انسان و ربات بالاخص در ربات‌های خدمات رسان، امنیت ربات و انسان در برابر برخوردهای محیطی مورد توجه قرار گرفته است. یک ربات امن می‌تواند توسط سامانه نرم فعال و یا منفعل امن گردد. بازوی امن با سامانه نرم منفعل حاوی مولفه‌های مکانیکی چون فنر برای جذب نیروی اضافی برخورد و کاهش آن می‌باشد. مفاصل امن مکانیزمی با سامانه فنر غیرخطی یکی از انواع آنهاست که در آن از مکانیزمی به همراه جاذبی چون فنر استفاده می‌شود. این مکانیزم قادر است به محض برخورد با گشتاور حد، با جذب نیرو توسط فنر موجب افت گشتاور وارده گردد تا امنیت تامین شود. در مقابل برای مقادیر نیروی کمتر از گشتاور حد، رفتار صلب داشته باشد تا از دقت موقعیت‌دهی مفصل نکاهد. در این مقاله، طراحی مفاصل امن لولایی توسط مکانیزم چهار میله‌ای صفحه‌ای به همراه فنر پیچشی مدنظر قرار می‌گیرد. همچنین نشان می‌دهیم که از نقاط تکین مکانیزم چهار‌میله‌ای می‌توان برای طراحی مفصل امن طوری بهره گرفت که بتوان در موقعیت‌های گوناگون رفتار متفاوتی را از مفصل انتظار داشت. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11066_cc7acee32215b111e37a29470b540cf1.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل تجربی و عددی جذب انرژی توسط لوله های آلومینیومی جدار ضخیم توخالی و پرشده با فوم با درنظر گرفتن مدل‌های آسیب متفاوت 95 104 12268 10.22034/jmeut.2022.12268 FA وحید حسینی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران محمود شریعتی استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران سید مهدی میرزابابایی استادیار، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران مسعود مهدی زاده رخی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2019 09 03 در این تحقیق ظرفیت جذب انرژی در لوله­های آلومینیومی جدار ضخیم توخالی و پر شده با فوم در معرض بارگذاری محوری براساس مدل‌های آسیب مختلف به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش­های تعیین خواص مکانیکی نمونه ها و اعمال بارگذاری فشاری بر روی آنها با استفاده از یک دستگاه آزمایش سرو هیدرولیک Zwick انجام شده است. شبیه‌سازی‌های عددی از طریق نرم‌افزار المان محدود ABAQUS انجام شده و نتایج بدست آمده از آنها با نتایج حاصل از آزمایش­ها مقایسه شده است. در تحلیل های عددی از سه مدل آسیب جانسون-کوک، گارسون و روزالر اصلاح شده استفاده شده است. در نهایت مشخص می‌شود مدل روزالر اصلاح شده دارای کمترین میزان خطا است. مدل آسیب جانسون-کوک در نرم‌افزار ABAQUS موجود است، ولی مدل‌های آسیب گارسون و روزالر اصلاح شده از طریق زیرروال‌نویسی در محیط نرم‌افزار ABAQUS ایجاد شده‌اند. همچنین در این تحقیق تاثیر ضخامت و تزریق فوم بر ظرفیت جذب انرژی لوله های آلومینیومی بررسی و مشخص می‌شود که افزایش ضخامت جاذب تاثیر بسیار زیادی بر انرژی جذب شده و نیروی قابل تحمل توسط جاذب دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12268_ac136951b16f03e8df67e134e1f576a6.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدل سازی عددی فرآیند آشام خودبخودی آب در یک بلوک مخزن شکافدار و بررسی اثر شرایط مرزی مختلف بر بازیافت نفت 105 114 10922 10.22034/jmeut.2022.10922 FA راضیه خسروی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران محمد چهاردولی عضو هیات علمی دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی سهند تبریز محمد سیم جو استادیار، دانشکده مهندسی نفت و گاز، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران Journal Article 2019 06 10 دراین پژوهش، مدل ریاضی مورد اعتماد برای مدل‌سازی عددی فرآیند آشام خود‌به‌خودی هم‌سو و ناهم‌سو در حالت یک‌بعدی و دو‌بعدی با استفاده از نرم‌ افزار MATLAB ارائه و اعتبارسنجی شده است. سپس مطالعات مختلفی بر روی تاثیر شرایط مرزی بر فرآیند آشام انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد که میزان تولید نفت پس از بیست روز در آشام هم‌سو بیش از 5/1 برابر آشام ناهم‌سو بود. همچنین نتایج نشان داد که در بلوک‌ها با ارتفاع مختلف، بازده‌ی نفت متفاوت می‌باشد. بررسی آشام خودبه‌خودی ناهم‌سو در حالت دو‌بعدی در یک بلوک ماتریسی بزرگ درناحیه تحت هجوم آب، بیانگر همکاری نیروی ثقلی در افزایش دو برابری بازیافت نفت پس از 120 روز بود. همچنین کاهش سطح تماس آب و بلوک ماتریسی منجر به افت عملکرد فرآیند َآشام در تولید نفت شد. به‌طوری-که مقدار بازیافت نفت آشام ناهم‌سو از 49 درصد (چهار وجه درتماس با آب) به 30 درصد (یک وجه در تماس با آب) در ده روز کاهش پیدا کرد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش مرزهای در تماس با آب باعث افزایش بازده فرآیند آشام خودبه‌خودی می‌شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10922_db7995b784670f556ed67ff9c1037520.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی عوامل تاثیرگذار بر گذردهی حرارتی پارچه‌های اسپیسر با استفاده از پردازش تصویر 115 124 11575 10.22034/jmeut.2022.11575 FA ندا دهقان دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران پدرام پیوندی دانشیار، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران Journal Article 2020 05 26 شناخت خواص گرمایی پارچه سه­بعدی با توجه به کاربردهای بی­شماری که در انواع صنایع مانند صنایع اتومبیل­سازی، تشک­ها و ... دارد، دارای اهمیت است. خواص گرمایی از جمله خواص فیزیکی است که تحت تاثیر پارامترهای ساختاری چون ضخامت، چگالی و ... قرار دارد. هدف از این مطالعه، تعیین خواص گرمایی پارچه سه­بعدی، توزیع دما و ارتباط بین میزان انتقال گرما و پارامترهای پارچه است. بدین منظور، روش پردازش تصویر بر اساس الگوریتم خوشه­بندی k-means جهت تعیین دمای هر نقطه از نمونه و توزیع دما، مورد استفاد قرار گرفت. نمودار توزیع دما در عرض پارچه به صورت سه­بعدی حاصل و نتایج حاصل از پردازش تصویر با استفاده از تکنیک خوشه­بندی نشان داد که آهنگ انتقال گرما و انتقال گرما در نمونه­ها وابسته به ضخامت و چگالی پارچه­ها است، به نحوی که نمونه­های متراکم دارای توزیع دمایی یکنواخت­تر هستند. همچنین در بررسی ارتباط پارامترهای پارچه با نحوه انتقال گرما در آن­ها، نتایج نشان می­دهد که با افزایش ضخامت و چگالی میزان رسانایی گرمایی افزایش می­یابد. تکنیک پردازش تصویر برای محاسبه توزیع دما در اجسام سه­بعدی به عنوان روشی دقیق پیشنهاد می­گردد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11575_8344407bfec81a4224eccca91867be85.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدل‌سازی و بهینه‌سازی برگشت فنری در فرآیند شکل‌دهی خزشی ورق‌های ترکیبی ماشینکاری شده آلومینیوم 7075 با بهره گیری از شبکه فازی- عصبی تطبیقی و الگوریتم ازدحام ذرات 125 134 11578 10.22034/jmeut.2022.11578 FA امیرحسین ربیعی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران مهدی صفری دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران وحید طهماسبی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران Journal Article 2020 01 13 شکل‌دهی ورق‌های ترکیبی ماشینکاری شده به واسطه وجود ضخامت‌های متفاوت دارای پیچیدگی‌های بیشتری نسبت به ورق‌های یکپارچه می‌باشد. وجود دو قسمت با ضخامت‌های متفاوت منجر ایجاد رفتارهای متفاوت شکل پذیری و به دنبال آن برگشت فنری متفاوت در آنها می‌شود. لذا بررسی برگشت فنری در قسمت های نازک و ضخیم ورق‌های ترکیبی ماشینکاری شده به منظور کمینه کردن آنها اهمیت بسزایی دارد. در این مقاله، یک سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی برای مدل‌سازی اثر پارامترهای مهم شامل زمان و دمای فرآیند برای پیش بینی درصد برگشت فنری ناحیه نازک و ناحیه ضخیم در ورق ترکیبی ماشینکاری شده که توسط فرآیند شکل‌دهی خزشی فرم دهی گردیده، استفاده شده است. همچنین در ادامه از مدل بدست آورده شده جهت بهینه‌سازی فرآیند شکل‌دهی خزشی با بهره گیری از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. به منظور مدل‌سازی رفتار فرآیند، آزمایش‌های تجربی بر روی فرآیند شکل‌دهی خزشی ورق‌های ترکیبی ماشینکاری شده صورت پذیرفته است. دقت مدل بدست آورده شده با استفاده از نمودارهای مختلف و همچنین بر اساس معیارهای ، ، ، و بررسی شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11578_fdf284d6e70dde0cf88b30b8365d49c0.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی عددی پارامترهای تأثیرگذار بر جریان دوفازی جامد-مایع در میکروکانال همگرا-واگرا با استفاده از رهیافت اویلری- لاگرانژی 135 144 11532 10.22034/jmeut.2022.11532 FA رضا رزاقی استادیار، گروه مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار، گرمسار، ایران فرهود شیرین زاده دکتری تخصصی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب، تهران، ایران Journal Article 2020 01 30 در این تحقیق شبیه سازی عددی سه بعدی بر مبنای رهیافت اویلری-لاگرانژی بر روی جریان دو فازی جامد-مایع در یک میکروکانال همگرا-واگرا با ارتفاع 200 میکرومتر انجام شده است. اندازه ذرات مورد استفاده 20، 40 و 60 میکرومتر  با چگالی 05/1 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد. نتایج شامل میدان سرعت ذرات در مقطع عرضی و طولی کانال و بررسی اثر رینولدز سیال حامل، قطر ذرات، دیواره های بالا-پایین و دیواره های کناری بر میدان سرعت ذرات می باشد. نتایج حل عددی نشان می دهد علاوه بر دیواره های بالا-پایین، دیواره های جانبی نیز تا 42 درصد سرعت ذرات در مقطع مستقیم میکروکانال را کاهش می دهد. در مقایسه با پژوهش های دیگران، در این تحقیق اثر همگرا-واگرا بودن کانال بر روی ته نشینی ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد در میکروکانال همگرا-واگرا پدیده ته نشینی به دلیل شتاب گرفتن ذرات در ناحیه همگرا نسبت به میکروکانال مستقیم میانگین 45 درصد کمتر اتفاق می افتد که این امر یکی از مزایای میکروکانال های همگرا- واگرا می باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11532_0dedcf851e6fab78216a371e5de04d71.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی عملکرد یک موتور دیزل با سوخت بیودیزل روغن ماهی تحت تاثیر نانو ذرات پراکنده شده در سوخت 145 152 11322 10.22034/jmeut.2022.11322 FA علی زارعین دانشجوی کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد کاشان، دانشگاه آزاد اسلامی، کاشان، ایران یاسر ملایی برزی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد کاشان، دانشگاه آزاد اسلامی، کاشان، ایران برات قبادیان استاد، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2019 11 16 در این مطالعه، پارامترهای عملکردی یک موتور دیزل شامل توان، گشتاور و مصرف ویژه سوخت موتور با سوخت بیودیزل روغن ماهی تحت تاثیر نانوذرات نقره و نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا سوخت بیودیزل از روغن ماهی با استفاده از واکنش تبادل استری (Transesterification) و با نسبت حجمی ۲۰ درصد روغن ماهی و ۸۰ درصد دیزل (B20) مخلوط تهیه شد. از نانو ذرات نقره (Ag) و نانو لوله های کربنی (CNT) با غلظت‌های ۳۰، ۶۰ و ۹۰ ppm برای اختلاط با بیودیزل جهت بررسی تاثیر این نانو سوخت‌ها بر پارامترهای عملکردی موتور در چهار دور موتور ۱۸۰۰، ۲۱۰۰، ۲۴۰۰ و ۲۷۰۰ rpm در شرایط بار کامل استفاده شد. به کمک تحلیل آماری داده های آزمایش، اثر اصلی ترکیبات سوخت و دور موتور و اثرات متقابل آنها بر پارامترهای اندازه گیری شده (توان ترمزی، گشتاور و مصرف ویژه سوخت)، به روش دانکن بررسی شد. نتایج نشان داد که با استفاده از نانو سوخت‌ها و افزایش غلظت نانو ذرات در سوخت بیودیزل (B20) در تمامی دورهای موتور، توان و گشتاور افزایش و مصرف ویژه سوخت نسبت به بیودیزل خالص کاهش یافت. توان و گشتاور موتور، با استفاده از سوخت BD+CNT90 در دور موتور  rpm۲۴۰۰ به ترتیب به میزان ۱۷/ ۲۹ و 08/17 درصد افزایش یافته و مصرف ویژه سوخت موتور با این سوخت در دور  rpm ۲۷۰۰  تا 7 درصد کاهش یافت. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11322_0a98644ada1907364e16f9144059620d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل پایداری دینامیکی یاتاقان‌های ژورنال غیرمُدور سه لُب با روانکار تنش کوپل 153 162 12267 10.22034/jmeut.2022.12267 FA مهدی زارع مهرجردی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران اصغر دشتی رحمت آبادی دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران علی صادق نژاد فرد کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران Journal Article 2020 03 11 طراحی یاتاقانها با ساختار هندسی متفاوت و استفاده از مواد افزودنی در کنار روانکارها از جمله راهکارهای پیشنهادی برای بهبود پایداری دینامیکی یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی هستند. بکارگیری مدل‌های تحلیلی جدید در ارزیابی عملکرد روانکارهای نوساختار غیرنیوتنی نسبت به معادلات ناویر استوکس امری اجتناب ناپذیر می‌باشد. سیال تنش کوپل نمونه‌ای از این مدل‌هاست که در پژوهش حاضر پایداری یاتاقان‌های غیرمُدور سه لُب توسط آن بررسی شده‌‌است. به این منظور در ابتدا معادله‌ی رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان ژورنال طول محدود بر پایه مدل تنش کوپل استخراج گردیده‌‌است. در ادامه با فرض مدل خطی برای اغتشاشات حرکتی مرکز روتور در قالب نوسانات سیکل محدود، مولفه‌های فشار دینامیکی و ضرایب سختی و میرایی معادل فیلم روانکار محاسبه شده‌اند. در نهایت با بررسی همزمان معادله رینولدز و معادلات حرکت روتور، جرم بحرانی و نسبت فرکانس چرخش گردابی مرکز روتور برای تعیین حوزه‌ی پایداری یاتاقان مشخص شده‌اند. نتایج از بهبود پایداری و توان میراکنندگی اغتشاشات حرکتی روتور توسط روانکار با افزایش پارامتر مشخصه تنش کوپل حکایت دارند. همچنین تاثیر تغییرات پارامتر مشخصه روانکار با افزایش میزان غیرمدوری یاتاقان‌های سه‌لُب بطور قابل توجهی افزایش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12267_fe44b5ae2d64f4773affb1c3d8a52811.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 طراحی قالب ریخته‌گری تکباری و شبیه‌سازی فرآیند بهینه ذوب‌ریزی ویژه‌ی تولید تختال‌های فولادی کم‌آلیاژی 163 171 12903 10.22034/jmeut.2021.17247.1659 FA مسعود سبزی مربی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران رقیه کلانتری‌پور کارشناس، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران احمد منشی استاد، گروه مواد و متالورژی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران Journal Article 2016 11 20 هدف از پژوهش حاضر، طراحی قالب ریخته‌گری تکباری و انتخاب فرآیند بهینه ذوب‌ریزی ویژه‌ی تولید تختال‌های فولادی کم‌آلیاژی و شبیه‌سازی فرآیند مذکور جهت صحه‌گذاری آن می‌باشد. برای این منظور، ابتدا یک قالب فلزی (مسی با جریان آبگرد) با ابعاد mm300 - 150 × 4000 × 2000  طراحی گردید. سپس طراحی قالب و فرآیند بهینه ذوب‌ریزی تکباری توسط نرم افزار ریخته‌گری procast شبیه‌سازی شد. قابل ذکر است که برای شبیه‌سازی فرآیند ریخته‌گری تختال مورد نظر، ضخامت‌های 300 و 150 میلی‌متر در نظر گرفته شد. همچنین برای خانواده‌ی فولادهای کم‌آلیاژی، فولاد AISI 5132 در نظر گرفته شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد که استفاده از قالب مسی برای ریخته‌گری تختال‌های فولادی کم‌آلیاژی نتایج قابل قبولی را ارائه می‌نماید. برسی نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت تختال فولادهای کم‌آلیاژی از 150 میلی‌متر به 300 میلی‌متر، میزان حفرات گازی و انقباضی، زمان انجماد، میزان تلاطم مذاب، تعداد نقاط داغ تختال و مدت زمان لازم جهت رسیدن مذاب به خط سالیدوس همگی افزایش یافته و در مقابل، نرخ انجماد کاهش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12903_05611972087dac2109121c14adc95c3f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه‌سازی عددی نشت‌بند گازی خشک یک کمپرسور گریز از مرکز 173 181 11536 10.22034/jmeut.2022.11536 FA زهرا سجادیان کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران محمدرضا صفاریان دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران سیدسعید بحرینیان دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2017 10 31 در این پژوهش با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، ویژگی‌های دینامیکی جریان در سه مدل از شیارهای یک و دو‌جهته نشت‌بند گازی خشک یک کمپرسور گریز از مرکز، شبیه‌سازی می‌شود. ناحیه محاسباتی شامل فیلم گاز بین دو رینگ ثابت و چرخان و فضای درون شیارها است. عملکرد نشت‌بند تحت ضخامت‌های مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. به منظور انجام حل عددی، معادله­های پیوستگی و ناویر - استوکس با فرض سیال گاز ایده­آل با استفاده از سلول‌های با‌سازمان و شش وجهی، حل می­شوند. رژیم جریان لایه‌ای در نظر گرفته می‌شود. نتایج به دست آمده شامل توزیع فشار، نیروی بازکننده، میزان نشتی و سفتی فیلم گاز می‌باشند. ابتدا نشت­بند یک جهته مدل شده و نتایج حاصله با نتایج تجربی مقایسه می­شوند. در ادامه دو مدل هندسی متفاوت شیار دو جهته مورد استفاده قرار می­گیرند و نتایج بدست آمده مقایسه می‌شوند. نتایج نشان می­دهند که نیروی بازکننده و سفتی فیلم گاز در دو مدل هندسی با شیار دو جهته از شیار یک‌جهته بیشتر هستند. همچنین میزان نشتی در این دو مدل هندسی نیز نسبت به شیار یک جهته کاهش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11536_5a060cad0a342b0f71cfdda19f01c7d5.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل عددی معادلات مور-گرایتزر برای اجتناب از بروز ناپایداری‌های سرج و واماندگی گردان در کمپرسورهای محوری 183 191 11583 10.22034/jmeut.2022.11583 FA نوید شریفی استادیار، دانشکده فنی و مهندسی شرق گیلان، دانشگاه گیلان، رودسر، ایران Journal Article 2020 03 02 کمپرسورهای محوری در معرض دو نوع از ناپایداری‌های آیرودینامیکی کمپرسور، یعنی واماندگی گردان و سرج هستند که موجب کاهش شدید کارایی کمپرسور خواهد شد. این ناپایداری‌ها همان بهم ریختگی شرایط عملکرد طبیعی سیستم بوده و موجب کاهش شدید بازده کمپرسور می‌شوند. یکی از معروف‌ترین مدل‌های تحلیل این پدیده‌های مخرب، معادلات مور-گرایتزر هستند، که بصورت گسترده برای تحلیل ناپایداری‌های واماندگی گردان و سرج به کار می‌روند. در این مقاله از یک روش ریاضی برای تبدیل دستگاه معادلات غیر خطی PDE به سه معادله خطی همزمان ODE استفاده شده است. سپس این سیستم معادلات جدید، با استفاده از تقریب زدن منحنی مشخصه کمپرسور بصورت یک چندجمله‌ای درجه سوم، محدوده وقوع این ناپایداری‌ها پیش‌بینی می‌شود. با استفاده از یک پارامتر بی‌بعد به نام B گرایتزر، تغییرات جریان جرم و نسبت فشار کمپرسور، محاسبه شده و تاثیر آن بر عملکرد کلی کمپرسور محوری ارائه می‌شود. نتایج حاکی از آن است که دامنه اغتشاشات جریان در حالتی که B > 0.3 است، به صورت نوسانی، روند افزاینده یافته است و برای مقادیر B < 0.3، حالتی همگرا داشته و دامنه اغتشاشات به یک مقدار ثابت غیر صفر، میل می‌کند. همچنین، مشاهده می‌شود که دامنه نوسانات تابع جریان و ضریب فشار، با افزایش پارامتر B توسعه یافته و تعداد دورهای چرخه های اغتشاشی آن، نیز افزایش می‌یابد. نهایتاً، مشاهده شد که مقدار مرزی B = 0.26 را می‌توان به عنوان نقطه بحرانی برای ممانعت از ورود کمپرسور به محدوده عملکرد ناپایدار خود، یعنی واماندگی گردان و سرج در نظر گرفت. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11583_88baa337fcb06201ddd34d38cc6724af.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 آنالیز حساسیت 9 مدل جهت تخمین توان پنل‌های فتوولتایی مونوکریستال و پلی‌کریستال 193 202 10923 10.22034/jmeut.2022.10923 FA محمد شفیعی دهج استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر(عج)، رفسنجان، ایران مصطفی زمانی محی آبادی مربی، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه ولی عصر(عج)، رفسنجان، ایران سیدمحمد صادق حسینی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه ولی عصر(عج)، رفسنجان، ایران Journal Article 2019 10 16 از آنجا که میزان انرژی تولید شده توسط سیستم های فتوولتایی به صورت نمایی در حال رشد است، نیاز به پیش بینی توان تولید آنها بسیار مهم تر از گذشته است. در این مقاله با استفاده از شبکه عصبی، مدل سازی سیستم های فتوولتایی پنل های مونو و پلی کریستال نیروگاه5/2 کیلووات سایت خورشیدی دانشگاه ولی­عصر(عج) رفسنجان انجام شده است. هدف  از این تحقیق به دست آوردن مدلی بهینه می باشد. مدل های به دست آمده با استفاده از شبکه های عصبی توسط داده های جمع آوری شده یک ساله سایت مورد نظر، باهم مقایسه گردیدند. در این مدل ها ورودی ها، دمای پنل و تابش مستقیم خورشید و خروجی ها توان تولیدی پنل های مونوکریستال و پلی کریستال می باشند. آنالیز حساسیت برای انواع ورودی و خروجی و نیز برای تعداد لایه­های مختلف نرون­ها و توابع مختلف نیز بررسی گردید. نتایج حاصله گویای مدل­سازی دقیق پنل ها توسط شبکه عصبی مورد استفاده می باشد. نتایج نشان می دهد که  مدل با ورودی دما و تابش و توان خروجی پنل مونوکریستال و پلی­کریستال، از همه مدلها بهتر می باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10923_d1eb7049c1e9cca18d37a95f153f08d0.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی تأثیرات ترکیبی روانکار فروسیال و تنش کوپلی بر روی مشخصات فیلم فشرده در صفحات بیضوی شکل 203 208 11137 10.22034/jmeut.2022.11137 FA اکبر طلوعیان دانشجوی دکترای تخصصی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بناب، بناب، ایران مقصود دلیری استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بناب، بناب، ایران محرم شاملی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بناب، بناب، ایران Journal Article 2019 11 11 هدف مطالعه‌ی حاضر بررسی تأثیرات استفاده از یک روانکار فروسیال و تنش کوپلی در حضور میدان مغناطیسی بر روی مشخصات فیلم فشرده می باشد. برای این هدف، مدل فروهیدرودینامیک اشلیومیس و سیال مدل تنش کوپلی استوکس به کار برده می شوند. هندسه در نظر گرفته شده صفحات بیضوی شکل می‌باشند. تأثیرات سیال مدل تنش کوپلی، تمرکز حجمی ذرات فروسیال، پارامتر لانگوین و نسبت ابعاد بر روی ویژگی های فیلم فشرده شامل توزیع فشار در فیلم روانکار، ظرفیت حمل بار و زمان پاسخ مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. مطابق نتایج بدست آمده، استفاده از روانکار فروسیال در حضور میدان مغناطیسی و همچنین روانکار تنش کوپلی منجر به افزایش ویژگی های فیلم فشرده می شود که در روانکاری بسیار حائز اهمیت است از طرف دیگر نتیجه گرفته شد که تغییرات نسبت هندسی باعث تغییرات چشمگیر در مشخصات فیلم فشرده می شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11137_30c0fe722fb3321046435c1fa88e2eee.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل ترمودینامیکی یک سیستم تولید همزمان بر مبنای توربین گازی با سوخت بیوگاز برای تولید توان، آب شیرین، گرمایش و هیدروژن 209 217 11013 10.22034/jmeut.2022.11013 FA مهران عبدالعلی پورعدل محقق پسا دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران محسن رستمی کارشناس ارشد، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران فرزاد محمدخانی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی خوی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران شهرام خلیل آریا استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0002-6434-852X Journal Article 2020 04 15 امروزه یکی از فن‌آوری‌های مناسب از نظر تولید توان و صرفه‌جویی در مصرف انرژی با راندمان بالا، استفاده از سیستم‌های تولید همزمان است که از سوخت-های تجدید پذیر به عنوان جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی استفاده می‌شود. در این مطالعه سیستم تولید همزمان شامل توربین گازی مبتنی بر سوخت بیوگاز، چرخه رانکین آلی، آب‌گرم‌کن داخلی، واحد اسمز معکوس و الکترولایزر غشاء پروتونی می‌باشد. این سیستم تولید همزمان جدید از دیدگاه انرژی و اگزرژی تحلیل شده است، سپس یک مطالعه پارامتری برای نشان دادن تاثیر برخی پارامترهای کلیدی (از جمله نسبت فشار کمپرسور، فشار چگالنده، دمای تبخیرکن، دمای پیش‌گرمکن و دمای ورودی توربین گازی) روی پارامترهای عملکرد سیستم تولید همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. نهایتا این سیستم نسبت به بازده حرارتی بهینه‌سازی شده است. نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهد که بازده حرارتی دارای مقادیر بهینه نسبت به دمای تبخیرکن و نسبت فشار کمپرسور می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که مقادیر توان خالص تولیدی 1192 کیلووات، آب شیرین تولیدی 584/5 کیلوگرم بر ثانیه، بازده حرارتی %74/55، بازده اگزرژی %56/30، هیدروژن تولیدی 455/1 کیلوگرم بر ساعت و تخریب اگزرژی کل 2827 کیلووات می‌باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11013_fd1c3186db98ef54441ce085723b3b90.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بهینه‌سازی اقتصادی شبکه مبادله‌کن گرمایی بر اساس طراحی دقیق تجهیزات با به‌کارگیری الگوریتم وال 219 228 11608 10.22034/jmeut.2022.11608 FA امین فرزین دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران مهرانگیز قاضی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران امیرفرهنگ ستوده استادیار، گروه محیط زیست، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران محمد نیکیان استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران Journal Article 2020 01 24 در این مطالعه روشی سریع و قابل اطمینان جهت طراحی دقیق مبادله‌کن‌های پوسته و لوله در شبکه مبادله‌کن‌های گرمایی ارائه شده است. در همین راستا، متغیرهای طراحی از قبیل مسیر جریان هر یک از دو سیال، تعیین تعداد پوسته‌های لازم، سرعت‌ و افت فشار مجاز، تعداد لوله‌ها، تعداد گذر در لوله و پوسته، طول لوله‌ها، چیدمان لوله‌ها، اندازه و درصد برش دیوارک‌ها، قطر لوله‌ها، قطر پوسته، نسبت گام لوله‌ها و معادلات تجربی مناسب برای محاسبه ضریب‌های انتقال گرما و افت فشار برای جریان سمت پوسته و لوله در نظر گرفته شده است. با توجه به حجم بالای محاسبات از الگوریتم وال (نهنگ) برای طراحی بهینه مبادله‌کن‌های گرمایی از نقطه نظر اقتصادی و در نظر گرفتن هزینه کلی که شامل هزینه سرمایه‌گذاری مبادله‌کن‌ها، پمپ ها و هزینه عملیاتی می‌باشد، به-عنوان تابع هدف، استفاده شده است. دو مورد مطالعاتی چهار و ده جریانی برای طراحی تفصیلی انتخاب شده، که در مورد مطالعاتی اول به‌طور میانگین نسبت به مراجع 55/20 % و مورد مطالعاتی دوم بطور میانگین نسبت به مراجع 40/14% کاهش در هزینه نهایی کلی شبکه مبادله‌کن گرمایی را نشان می-دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11608_717ddcec675f1d335d401c673a30a3c8.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه عددی تشکیل قطره در میکروکانال Y-شکل با زوایای اتصال مختلف 229 234 10572 10.22034/jmeut.2022.10572 FA کیوان فلاح استادیار، دانشکده فنی مهندسی، گروه مکانیک، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران Journal Article 2019 11 29 حرکت قطرات در میکروکانال­ها کاربردهای زیادی، از جمله کپسوله نمودن دارو، آنالیز DNA و حمل دارو دارد. در این مقاله، فرآیند تشکیل قطرات در میکروکانال Y-شکل، بصورت عددی، شبیه سازی می­شود. به این منظور، از نرم­افزار Ansys Fluent استفاده می­شود. کار عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی محققان پیشین اعتبارسنجی شده است. مقایسه بین نتایج نشان می­دهد که شبیه­سازی حاضر انحرافی کمتر از 10 درصد با مطالعات آزمایشگاهی محققان پیشین دارد. تاثیر تغییر نسبت جریان (2/25≥Q≥6/0) روی الگوی جریان، اندازه قطره، فاصله بین قطرات و زمان شکست برای چهار زاویه بین ورودی­میکروکانال (45، 90، 135 و 180 درجه) با جزئیات انجام شده است. سه نوع رژیم جریان: فشاری، چکیدن و موازی ملاحظه شد. نتایج نشان می دهند زاویه بین ورودی­های میکروکانال ˚135، زاویه بهینه برای تولید کوچکترین قطرات می­باشد. همچنین مشاهده می­شود که در زاویه بهینه با افزایش نسبت جریان از 6/0 به 2/25، اندازه و زمان بی­بعد قطرات به ترتیب 83/3 و 33/3 برابر کاهش می­یابد. هرچند این پارامتر اثر معکوس روی فواصل مابین قطرات دارد بطوریکه که منجر به افزایش 33/4 برابری فواصل مابین قطرات تشکیل شده می­شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10572_bb44d54a98085e7796b3cb889f283f2f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی تجربی اثرات نسبت پرشوندگی و زاویه انحراف بر روی عملکرد حرارتی لوله های گرمایی نوسانی داخل شیاردار 235 243 11135 10.22034/jmeut.2022.11135 FA رستم اکبری کنگرلوئی مربی، گروه مکانیک، دانشکده فنی و حرفه‌ای تبریز، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، ایران دانشجوی دکتری مکانیک تبدیل انرژی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ایران مجید عباسعلیزاده استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران احد رمضانپور استادیار، دانشکده علوم و مهندسی، دانشگاه آنگلیا روسکین، چلمزفورد، انگلستان Journal Article 2020 07 20 در این تحقیق به‌صورت تجربی عملکرد حرارتی لوله گرمایی نوسانی داخل شیاردار (IGOHP) با سیال عامل آب مقطر موردبررسی قرار گرفت. نتیجه آزمایش‌ها نشان داد که در نسبت پرشوندگی 60 درصد کمترین مقاومت گرمایی و بیشترین رسانایی گرمایی بدست آمد، سپس IGOHP به ازای نسبت پرشوندگی بهینه (60 درصد) در توان‌های گرمایی مختلف و در زوایای انحراف مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که در توان گرمایی 50 وات مقاومت گرمایی در زوایای °70 و °90 بیشتر از زوایای °5، °15 و °30 است و در بین آن‌ها کمترین مقاومت گرمایی در زاویه °15 درجه بدست آمد ولی در توان‌های گرمایی 100 وات و بالاتر مقاومت گرمایی در زوایه °90 کمتر از بقیه زوایا بود. همچنین شروع به‌کار اولیه در زاویه انحراف °15 زودتر از°90 اتفاق افتاد. نتیجه قابل‌توجه این است که در توان‌های گرمایی بالاتر از 200 وات مقدار مقاومت گرمایی در زاویه°15 تقریباً برابر با زاویه °90 است که به‌نوبه خود یک دستاورد مهم برای IGOHP می‌باشد و می‌تواند نویدبخش حل مشکل لوله‌های گرمایی نوسانی در زوایای نزدیک به افق باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11135_574d9da003ed53437379950f04862ddc.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه سازی هیدرودینامیکی بستر سیالی مایع – جامد با سیال غیر نیوتنی قانون توانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن و نمایه هموار 245 250 11048 10.22034/jmeut.2022.11048 FA احسان مهرابی گوهری استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران محمد سفید دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران علیرضا ملوزه کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران محسن مظفری شمسی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه میبد، میبد، ایران Journal Article 2020 04 21 در این تحقیق به کمک روش ترکیبی شبکه بولتزمن و نمایه هموار بستر سیالی مایع-جامد با سیال غیرنیوتنی قانون توانی مدل‌سازی شده است. هندسه بستر کانال استوانه‌ای حاوی ذرات کروی با قطرهای یکسان می‌باشد. مدل هیدرودینامیکی سیال بر مبنای روش شبکه بولتزمنِ باتناگار-گروس-کروک بوده و جهت برقراری شرط عدم لغزش در فصل مشترک جامد – مایع از روش نمایه هموار استفاده شده است. جهت بررسی قابلیت روش مطرح شده در مدل‌سازی بسترهای سیالی غیرنیوتنی، یک نمونه بستر سیالی با 416 ذره به صورت عددی مدل شده و نتایج مدل‌سازی برای یک سیال نیوتنی (آب) و دو سیال غیرنیوتنی قانون توانی به عنوان سیال عامل بستر بررسی و با نتایج تجربی ارائه شده توسط محققان مقایسه گردیده است. ارزیابی‌ها برای حداقل سرعت سیالیت سیالات غیرنیوتنی با رابطه تجربی یو انجام شده، همچنین برای تخلخل و ارتفاع بستر، نتایج مدل‌سازی سیال نیوتنی با رابطه تجربی ریچاردسون-زاکی و سیالات غیرنیوتنی با رابطه میشاس و آلبرچیوا مقایسه شده است، که با توجه به میزان خطای میانگین روابط تجربی استفاده شده در هر مورد توافق خوبی میان نتایج عددی و تجربی مشاهده شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11048_b012904a75bf4d1f111e5cd2b001ca27.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 حل تشابهی انتروپی تولیدی جریان نانو سیال سیلیکا- آلومینیوم هیبرید برای نقطه سکون همرفت مخلوط (ترکیبی) روی یک صفحه متخلخل در حضور میدان مغناطیسی: یک مدل ساده جهت خنک‌کاری سطوح 251 258 11132 10.22034/jmeut.2022.11132 FA اسماعیل لکزیان دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران مازیار حکمت شعار دانشجو کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران Journal Article 2020 01 05 در این تحقیق، انتروپی تولیدی توسط یک نانو‌ سیال در جریان لایه مرزی دو بعدی و دائمی، روی صفحه تخت متخلخل عمودی، به‌همراه میدان مغناطیسی بررسی شد. معادلات حاکم به روش تشابهی به معادلات دیفرانسیل معمولی غیر خطی تبدیل و با روش رانج کوتا حل گردید. در این تحقیق به بررسی تأثیر متغیرهای شناوری، مغناطیس، درصد حجمی نانو سیال، به‌صورت مجزا بر روی سرعت، دما و انتروپی تولیدی بی‌بعد پرداخته شد. نتایج نشان داد که در انتروپی تولیدی، با افزایش متغیر تشابهی، پروفیل دمایی و قدر مطلق گرادیان دمایی کاهش پیدا می‌کند، درنتیجه انتروپی گرمایی تولیدی بی‌بعد کاهش یافته و به سمت صفر میل می‌کند و بعد از مقدار مشخصی لایه مرزی گرمایی ناپدید شده و فقط انتروپی ناشی از اتلافات اصطکاک و مغناطیس تولید می‌شود. بررسی‌ها نشان داد با افزایش غلظت نانو ذرات، سرعت سیال در حدود 30 درصد کاهش می‌یابد و باعث افزایش حدوداً 40 درصدی در پروفیل دمایی سیال می‌شود و همچنین با افزایش میزان مغناطیس، سرعت نانو سیال حدود 15 درصد کاهش و پروفیل دمایی سیال حدود 10 درصد کاهش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11132_4bd7c810a0bc19240ff351a7625e45f3.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 ردیابی مسیر خودرو ی خودران در مسیرمنحنی الخط بر مبنای مدل کنترل پیش بین 259 265 11581 10.22034/jmeut.2022.11581 FA هاشم غریبلو دانشیار، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2020 01 03 این مقاله یک الگوریتم مبتنی بر کنترل مدل پیش بین را برای ردیابی مسیر یک خودرو در مسیر منحنی الخط ارائه می دهد. برای بیان حرکت خودرو و  بدست آوردن مدل دینامیک غیر خطی خودرو از  مدل دوچرخه با 6 متغیر حالت استفاده شده است. با اعمال کردن قیود لازم سینماتیکی بر متغیرهای حالت و کنترل و نیز با در نظر گرفتن محدودیت شتاب موتور و شتاب  ترمزی از کنترل کننده مدل پیش بین برای دنبال کردن مسیر مطلوب استفاده شده است. فرمول بندی مسئله کنترل با درنظر گرفتن افق پیش بین مناسب و تابع هدف بهینه سازی مرتبه دوم برای حداقل سازی همزمان خطای مسیر و تغییرات متغیرهای کنترل بهره گرفته شده است. در فرآیند بهینه سازی ضرایب وزنی مناسب برای متغیرها درنظر گرفته شده است. در انتها برای بررسی توانایی و کارآیی الگوریتم کنترلی ارائه شده در ردیابی مسیر مطلوب خودرو از شبیه سازی استفاده شده است. نتایج خروجی شبیه سازی بیانگر توانایی قابل قبول الگوریتم برای تعقیب مسیر مورد نظر با سرعت قابل قبول و خطای ناچیز بوده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11581_f60d717596f8f27b540a24ed594719b3.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21   مدلسازی و بهینه سازی فنی اقتصادی سیستم‌های هیبریدی تولید سرمایش، گرما، توان و آب شیرین 267 276 11525 10.22034/jmeut.2022.11525 FA حسن حاج عبداللهی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، کرمان، ایران وحید قمری کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، کرمان، ایران Journal Article 2020 01 20 در این پژوهش به‌مدلسازی یک سیستم آب شیرین کن MEE-TVC و یک سیستم تولید همزمان سرمایش، گرما و توان CCHP پرداخته می‌شود. در سیستم تولید همزمان، آب شیرین کن به‌سیستم CCHP کوپل شده و انرژی مورد نیاز خود را از محرک اصلی و یک دیگ پشتیبان تامین می‌نماید. این سیستم نیازهای سرمایش، گرما، برق و آب شیرین یک هتل را فراهم می‌کند. در سیستم سنتی تامین نیازهای هتل به‌صورت جداگانه، توسط هر یک از تجهیزات سیستم تولید همزمان، انجام می‌گردد.کوپل این دو سیستم با یکدیگر منجر به‌کاهش آلاینده‌های زیست محیطی و هزینه سالیانه نسبت به‌سیستم سنتی خواهد شد. نتایج نشان می‌دهد که هزینه سالیانه و جریمه انتشار آلاینده برای سیستم تولید همزمان 34/39% و %65/40 به‌ترتیب، نسبت به‌سیستم سنتی کاهش یافته است. هم چنین افزایش مصرف انرژی تجهیزات با عملکرد و بازده آن‌ها در بار جزئی بهینه نسبت به‌حداکثر عملکرد و بازده در یک بار جزئی خاص، محاسبه شده که حداکثر آن‌ها در ماه هشتم برای چیلرهای جذبی و الکتریکی 91%  و 94% و در ماه دوازدهم برای دیگ پشتیبان و موتور دیزل 45% و 6% به‌ترتیب، حاصل شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11525_2767a17f934859507f1734cd49c0430d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی تجربی تاثیر نانو گرافن اکسید عامل‌دار بر روی خواص مکانیکی چسب اپوکسی 277 286 11133 10.22034/jmeut.2022.11133 FA جمال دباغ دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، شهر جدید سهند، تبریز، ایران بشیر بهجت خواجه دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، شهر جدید سهند، تبریز، ایران مجتبی یزدانی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، شهر جدید سهند، تبریز، ایران مصطفی رضایی استاد، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی سهند، شهر جدید سهند، تبریز، ایران Journal Article 2020 06 20 در این پژوهش، اثر افزودن گرافن اکسید عامل‌دار بر روی خواص مکانیکی چسب اپوکسی بررسی شده است. ابتدا گرافن اکسید با اکسایش گرافیت به کمک روش اصلاح شده هامرز، تهیه و سطح آن با عامل سیلانی، تری آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان (3-APTES) اصلاح گردید. تاثیر افزودن مقادیر 0.1، 0.2 و 0.3 درصد وزنی از گرافن اکسید آمینه (GO-NH2) روی خواص کششی و برشی چسب اپوکسی مورد بررسی قرار گرفت. سپس نمونه بالک و نمونه اتصال چسبی ضخیم(TAST) از چسب خالص و چسب تقویت شده با مقادیر وزنی مختلف گرافن اکسید آمینه شده، تهیه، و تحت آزمون کشش و آزمون برش خالص به منظور تعیین خواص کششی و برشی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد وجود گرافن اکسید عامل‌دار موجب بهبود خواص مکانیکی چسب می‌شود که در آن، نقطه بهینه این افزایش در نمونه‌های حاوی 0.1 درصد وزنی گرافن اکسید اصلاح سطحی بوده است. به طوری که افزودن این مقدار گرافن اکسید آمینه به چسب اپوکسی باعث افزایش 35%، %44، %53 و %34 به ترتیب در مدول الاستیسیته، استحکام نهایی، چقرمگی و مدول برشی چسب می شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11133_b699372b3b2e1b188041f6e4076090df.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی تجربی و عددی جریان دو فازی جامد – مایع در میکرو کانال مستقیم با مقطع مستطیلی 287 293 11217 10.22034/jmeut.2022.11217 FA رضا افراسیابی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران نادر پورمحمود حصار استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران ایرج میرزایی استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2020 05 18 طراحی یاتاقان­­ها با ساختار هندسی متفاوت و استفاده از مواد افزودنی در کنار روانکارها از جمله راهکارهای پیشنهادی برای بهبود پایداری دینامیکی یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی هستند. بکارگیری مدل‌های تحلیلی جدید در ارزیابی عملکرد روانکارهای نوساختار غیرنیوتنی نسبت به معادلات ناویر استوکس امری اجتناب ناپذیر می‌باشد. سیال تنش کوپل نمونه‌ای از این مدل‌هاست که در پژوهش حاضر پایداری یاتاقان‌های غیرمُدور سه لُب توسط آن بررسی شده‌‌است. به این منظور در ابتدا معادله­ی رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان ژورنال طول محدود بر پایه مدل تنش کوپل استخراج گردیده‌‌است در ادامه با فرض مدل خطی برای اغتشاشات حرکتی مرکز روتور در قالب نوسانات سیکل محدود،. مولفه‌های فشار دینامیکی و ضرایب سختی و میرایی معادل فیلم روانکار محاسبه شده‌اند. در نهایت با بررسی همزمان معادله رینولدز و معادلات حرکت روتور، جرم بحرانی و نسبت فرکانس چرخش گردابی مرکز روتور برای تعیین حوزه­ی پایداری یاتاقان مشخص شده‌اند. نتایج از بهبود پایداری و توان میراکنندگی اغتشاشات حرکتی روتور توسط روانکار با افزایش پارامتر مشخصه تنش کوپل حکایت دارند. همچنین تاثیر تغییرات پارامتر مشخصه روانکار با افزایش میزان غیرمدوری یاتاقان‌های سه‌لُب بطور قابل توجهی افزایش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11217_099ee13682e4309d4e3ba3e5b2d7692f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 طراحی، ساخت و بررسی عملکرد آب‌شیرین‌کن خورشیدی پلکانی همراه با سیستم مخزن ذخیره انرژی گرمای نهان با استفاده از نمک گلوبر 295 304 11289 10.22034/jmeut.2022.11289 FA احمد بن سعید دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران شیماء عزیزی استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران سید محسن پیغمبرزاده دانشیار، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران Journal Article 2020 05 19 در این مقاله، یک‌ دستگاه آب‌شیرین‌کن خورشیدی پلکانی که قابلیت نصب مخزن گرمایی جهت ذخیره انرژی گرمای نهان (LHTESS) را دارد ساخته شد و از نمک گلوبر به‌عنوان ماده‌ی تغییر فاز دهنده (PCM) در مخزن گرمایی برای ذخیره انرژی گرمایی استفاده ‌شد. استفاده از بند نیز در لبه‌ی هر پلکان موجب هدایت اجباری جریان آب بر روی صفحه‌ی جذب‌کننده و افزایش زمان‌ماند آن درون دستگاه شد. کارکرد گرمایی دستگاه با مخزن (LHTESS) و بدون مخزن ذخیره گرمایی (WLHTESS) در روزهای گوناگون موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در ساعات آفتابی میزان تولید آب شیرین در دستگاه بدون مخزن گرمایی از دستگاه با مخزن گرمایی بیشتر است اما در ساعات پس از غروب آفتاب، میزان آب شیرین دستگاه با مخزن گرمایی به میزان چشمگیری از دستگاه بدون مخزن گرمایی بیشتر است. به علاوه، نتایج نشان داد که با افزایش میزان دبی ورودی آب شور از 50 به ml/min 150 برای دستگاه بدون مخزن ذخیره انرژی، میزان آب شیرین تولیدشده از 423 به ml/m2 day 252 و برای دستگاه با مخزن ذخیره از 396 به ml/m2 day 235 کاهش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11289_9b201febd85e045b84a537ed1e1e35f4.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 اثر نسبت منظری بر فرآیند ذوب مواد تغییر فازدهنده غیرنیوتنی کارئو در فضای متخلخل بین دو لوله عمودی 305 314 11366 10.22034/jmeut.2022.11366 FA محسن طالب زادگان دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران مجتبی مروج استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، ایران احسان اله عصاره استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران محسن ایزدی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران Journal Article 2020 06 09 در پژوهش حاضر، انتقال گرمای جابه‌جایی طبیعی در فرآیند ذوب یک ماده تغییر فازدهنده غیرنیوتنی کارئو در فضای بین دو استوانه عمودی هم مرکز درحضور محیط متخلخل، با روش آنتالپی تخلخل مورد بررسی قرارگرفت. ابتدا معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی حاکم بر فرآیند ذوب سیال غیرنیوتنی استخراج گردید، سپس جهت بدست آوردن الگوی کلی در خصوص مدل‌سازی فرآیند ذوب معادلات مذکور به صورت بی‌بعد نشان داده شده‌اند. موضوع استقلال از حل شبکه محاسباتی مدل هندسی، جهت بررسی دقت محاسبات، نیز کنترل گردید. به منظور اعتبار سنجی نتایج ارائه شده، نتایج پژوهش حاضر با نتایج پژوهش‌های پیشین مقایسه گردید. نتایج به دست آمده به صورت نمودارهای تغییرات کسر حجمی مذاب بر حسب تغییر عدد استفان، شاخص توانی کارئو و ضریب تخلخل ارائه شده است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت منظری از 5/0 تا 2 عدد ناسلت و سرعت افزایش ولی سرعت ذوب کاهش می یابد. همچنین با افزایش عدد استفان و کاهش پارامتر تخلخل، سرعت ذوب افزایش می‌یابد. بعلاوه در محیط متخلخل تغییر شاخص کارئو تأثیری بر روی نرخ فرآیند ذوب ندارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11366_f5f51570531a040c1ab43cd7a354692f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه سازی و بهینه سازی فرآیند ریفرمینگ گازطبیعی با بخار آب و اصلاح مجدد جهت کاهش انتشار دی اکسید کربن 315 322 11526 10.22034/jmeut.2022.11526 FA فاطمه چمنی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، طراحی فرآیند، دانشگاه صنعتی قوچان، ایران حسین بیکی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی قوچان، ایران Journal Article 2020 08 10 در این پژوهش مهار CO2 و تعیین نسبت مناسب هیدروژن به منو کسید کربن مورد بررسی قرار گرفته است. محدوده دما و فشار عملیاتی فرآیند به برتیب oC 525-850 و bar 12-18 مطابق با استانداردهای موجود در منابع در نظر گرفته شد. مکان یابی جریان برگشتی جهت صرفه جویی اقتصادی و جلوگیری از هدر رفت گاز متان، و همچنین نسبت بخار آب به خوراک مناسب جهت انجام واکنش‌های ریفرمینگ با راندمان بالا مورد بررسی قرار گرفت. مدل ترمودینامیکی انتخاب شده در این پژوهش انطباق بسیار خوبی با داده‌های صنعتی با بیشینه انحراف 10% دارد. نتایج شبیه سازی نشان داد که بهترین شرایط عملیاتی برای مهار CO2، محدوده دمایی C°650-550 و و فشار bar 4/15 می‌باشد. همچنین نسبت مناسب بخار آب به خوراک فرآیند سه در نظر گرفته شد. مکان مناسب برای ورود جریان برگشتی، راکتور شیفت می‌باشد. در این شرایط مهار CO2 به خوبی انجام می‌شود و نسبت مناسب هیدروژه به منوکسید کربن (29/2) به عنوان خوراک مناسب صنعت تولید الکل تولید می‌شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11526_1df90922fc4023ab2cdcd2138e4ca84b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بهسازی عملکرد انرژی یک ساختمان موجود به همراه تاثیرات بام سبز بر میزان مصرف انرژی در اقلیم اصفهان: مطالعه تطبیقی مبحث 19 در برابر استاندارد ASHRAE2018-2/90 323 330 11528 10.22034/jmeut.2022.11528 FA مریم سادات اعرابی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران مازیار دهقان استادیار، پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران سعید ضیائی راد استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2020 06 23 در تحقیق حاضر مصرف انرژی یک ساختمان ویلایی موجود در اصفهان طی یک سال خورشیدی به کمک نرم‌افزار Desing Builder(DB) (نسخه 6.1) شبیه‌سازی و نتایج با قبوض انرژی (گاز و برق) صحت‌سنجی شدند. پس از تحلیل ضعف‌های ساختمان، پوسته در دو مورد مجزا یکی با هدف رعایت مبحث 19 مقررات ملی ساختمان و دیگری با رعایت استاندارد ASHRAE2/90 به منظور انجام مطالعه تطبیقی، بهسازی شده است. میزان مصرف انرژی مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش ساختمان موجود با رعایت الزامات مبحث 19 و استاندارد ASHRAE2/90 به ترتیب برابر 63 و 70 درصد قابل صرفه‌جویی است. این مطلب موید داده‌های کلان میزان مصرف انرژی در بخش ساختمان در ترازنامه انرژی کشور می‌باشد که میزان مصرف انرژی در ساختمان‌های موجود حدود 4 برابر استانداردهای روز بین‌المللی می‌باشد. در ادامه نقش بکارگیری بام سبز از دیدگاه تاثیر آن بر میزان انرژی مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش در این دو ساختمان بهسازی شده نیز مورد مطالعه قرار گرفت که بکارگیری آن باعث کاهش 9.5 و 4 درصدی مصرف انرژی در ساختمانی که به ترتیب بر مبنای الزامات مبحث 19 و ASHRAE2/90 ساخته شده است خواهد شد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11528_e569d66ffe8ad67a97233dacd415ebcb.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل کرانه بالایی فرآیند نورد نامتقارن ورق 331 340 11529 10.22034/jmeut.2022.11529 FA هنگامه رضایی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران حشمت اله حقیقت دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2019 11 25 در این مقاله فرآیند نورد نامتقارن ورق‌های فلزی به روش کرانه بالایی تحلیل شده است. در تحلیل، قوس‌های تماس غلتک‌های بالا و پایین با ورق، با وترهای نظیر آن‌ها جایگزین شده‌اند. ماده در حال تغییرشکل به دو قسمت بالایی و پایینی که توسط یک خط موازی با خط میانی ورق تغییرشکل یافته از هم جدا شده اند، تقسیم شده است. محل‌های تقاطع امتداد وترهای غلتک‌ها با خط مذکور، به عنوان مراکز دستگاه‌های مختصات استوانه‌ای تعیین شده‌اند. هر قسمت به سه ناحیه تغییرشکل تقسیم و بر اساس میدان سرعت ارایه شده توان‌های برشی، اصطکاکی، تغییرشکل داخلی و توان کل محاسبه شده‌اند. توان کل نسبت به موقعیت مرز مشترک بین دو قسمت بالایی و پایینی و موقعیت مکان‌های نقطه‌های خنثی روی غلتک‌ها بهینه شده است. نتایج تحلیل شامل گشتاور لازم، نیروی نورد و شعاع انحنای ورق خروجی، با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی سایر محققان و همچنین با نتایج شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار دیفرم مقایسه شده‌اند. مقایسه ها نشان داده شد که در پایان نیز اثر عوامل نامتقارنی فرآیند بر گشتاور لازم، نیروی نورد و شعاع انحنای ورق تغییرشکل یافته بررسی شده‌اند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11529_474deb416b2e5f857bf20ce894dbf100.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی عدم قطعیت در چندلایه‌های ساخته‌شده از الیاف شیشه/اپوکسی هنگام جدایش با استفاده از روش سطح پاسخ 341 350 11530 10.22034/jmeut.2022.11530 FA محمدعلی کوچک‌زاده استاد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران پیمان غلامی دانشجوی دکتری، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم تحقیقات و فن‌آوری، تهران، ایران محمد علی فارسی پژوهشگاه هوافضا Journal Article 2020 07 29 در این مطالعه، روشی برای بررسی عدم قطعیت صفحه مستطیلی چندلایه‌ای ساخته‌شده از الیاف شیشه/اپوکسی با وجود ترک بین‌لایه‌ای اولیه در بارگذاری حالت اول، دوم و ترکیبی اول/دوم با استفاده از معیار انرژی انجام شده است. توابع حالت حدی برای تحلیل قابلیت اطمینان رشد جدایش در هریک از حالت‌های بارگذاری، طبق مفاهیم مکانیک شکست و آزادسازی انرژی به دست آمده است. با استفاده از متغیرهای تصادفی و توابع حالت حدی طبق معیار انرژی، بررسی عدم قطعیت با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شده است. ایده اصلی روش سطح پاسخ، تقریب تابع سطح پاسخ ضمنی با استفاده از یک تابع ریاضی صریح با متغیرهای تصادفی درگیر در تابع حالت حدی است. از آن‌جا که تقریب تابع حالت حدی صریح است، می‌توان از روش مرتبه اول/دوم قابلیت اطمینان برای تخمین احتمال شکست استفاده کرد. نتایج حاکی از آن است که احتمال رشد جدایش در روش سطح پاسخ نسبت به دو روش مرتبه اول/دوم قابلیت اطمینان مقدار بیشتری است. سرانجام، تاثیر طول جدایش اولیه، تعداد لایه‌ها و بارگذاری در حالت‌های مختلف بر رشد جدایش چندلایه ساخته‌شده از مواد مرکب به‌دست می‌آید. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11530_3f4d8d9ec6ffcd0561f6f2ca93d83bfc.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 اصلاح فرآیندECAP با استفاده از کانال مارپیچ بیضوی 351 360 11537 10.22034/jmeut.2022.11537 FA سیدعلی زمانی دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران حمید گرجی دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران محمد بخشی جویباری استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران سیدجمال حسینی پور دانشیار، مهندسی متالورژی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران مرتضی حسین زاده استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی آیت ا... آملی، آمل، ایران Journal Article 2020 03 24 فلزات و آلیاژهای ریز­دانه که به روش­های مختلف تولید می شوند از خواص مکانیکی مناسبی از قبیل استحکام بالا، چقرمگی زیاد و قابلیت شکل­پذیری مناسب برخوردار بوده و دارای کاربردهای خاصی هستند. در سال‌های اخیر، بررسی روش‌های گوناگون تولید و بهبود خواص مکانیکی نمونه ها، موضوع بسیاری از پژوهش­ها بوده است. اخیراً فرآوری این نوع مواد با استفاده از اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید به طور  قابل ملاحظه­ای مورد توجه محققان واقع شده است. در این تحقیق به منظور اصلاح روش مرسوم ECAP، نمونه مسی توسط یک قالب جدید تحت عنوان قالب ترکیبی، تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار گرفت. به منظور مقایسه خواص مکانیکی نمونه های تولید شده به این روش با روش ECAP، تست­های تجربی انجام شد. با بررسی مقادیر سختی در نقاط گوناگون از سطح مقطع نمونه­ها و همچنین تعیین استحکام و اندازه دانه در ریزساختارهای ایجاد شده، مشخص شد که پس از انجام فرآیند به روش حاضر، می توان به ساختاری ریز دانه­تر با میزان بالاتری از سختی، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی در مقایسه با روش ECAP دست یافت. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11537_79c22c05bb3a2573580984693b92a51b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه‌ی آزمایشگاهی حرکت قطره نفتی از بین سطح مشترک آب-نفت 361 368 11539 10.22034/jmeut.2022.11539 FA صفورا کریمی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران آنا عبیری کارشناس ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران مجتبی شفیعی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران نگین محمدزاده کارشناس ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران Journal Article 2020 06 28 امروزه بحث تعامل قطره با سیال از مباحث چالش برانگیز در جریان‌های چند فازی (مایع-مایع) است. در مطالعه‌ی حاضر به بررسی آزمایشگاهی حرکت قطره‌ی نفتی از درون سیال ساکن آب و سپس عبور آن از سطح مشترک آب-نفت پرداخته شده است. برای این منظور از سیستم تصویربرداری و سپس پردازش تصویر استفاده شده است. نفت مورد استفاده، نفت خام سنگین گرفته شده از یکی از چاه‌های نفتی ایران می‌باشد و قطر قطره ی حاصله در محدوده‌ی 2 تا 3 میلی‌متر کنترل شده است. در ابتدا دامنه مقادیر اعداد بدون بعد بدست آمده با داده‌های آزمایشگاهی سایر محققان مقایسه و اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در شرایط اعمال شده شکل قطره به صورت بیضوی است و با افزایش نسبت ابعاد آن، مقدار عدد وبر کاهش می‌یابد. همچنین تغییرات زمان ماند با قطر قطره از روند یکنواختی پیروی نمی‌کند. در نهایت نیز با مقایسه‌ی نتایج با معادلات تجربی ارائه شده، بهترین رابطه برای پیش‌بینی زمان ماند قطره‌ی نفتی معرفی شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11539_88f496bc68132b2a648921046f279775.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی اثر ترکیب شیمیایی و جریان بر روی خواص پوشش‌هایNi-W تهیه شده به روش آبکاری پالسی 369 376 11579 10.22034/jmeut.2022.11579 FA سمیه احمدیه دکتری، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مواد دانشگاه تبریز، تبریز، ایران علی رسولی دانشیار، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مواد دانشگاه تبریز، تبریز، ایران میرقاسم حسینی ستاد، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2020 06 14 پوشش‌های نیکل- تنگستن با داشتن سختی بالا و مقاومت به خوردگی عالی، در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته‌اند. در این تحقیق پوشش‌های آلیاژی نیکل- تنگستن به روش رسوب­دهی الکتریکی پالسی و در حمام‌‌هایی با مقادیر مختلف تنگستات و با اعمال چگالی جریان‌های متوسط  mA/cm²70 -10روی زیر پایه مسی ایجاد شد. سپس مورفولوژی سطح و ترکیب پوشش‌ها با استفاده میکروسکوپ الکترونی روبشی  (SEM)و طیف سنجی انرژی اشعهX (EDS)  و اندازه دانه با روش طیف سنجی اشعهX    (XRD)مطالعه شد. سختی با روش میکرو سختی ویکرز (HV) و مقاومت به خوردگی پوشش‌های حاصل با استفاده از تکنیک‌های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی  (EIS)و پلاریزاسیون تافل (Tafel) در محلولwt% NaCl 5/3 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شرایط چگالی جریان پوشش­دهی mA/cm²70 و چرخه کاری 20% و در حمام با غلظتg/l 60 تنگستات سدیم، بالاترین سختی و مقاومت به خوردگی (HV 719 و KΩ.cm²39/7) حاصل ‌شد. علاوه بر آن با کاهش چگالی جریان پوشش­دهی از mA/cm²70 تا mA/cm²10، مقدار میکرو سختی به HV570 یافته و مقاومت به خوردگی پوشش تا مقدار KΩ.cm²78/2 کاهش یافت. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11579_ecd2ba4fcf60e9f07b3e6eccef4cc0df.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه عددی تاثیر عملگرهای پلاسمایی در کنترل جریان نشتی نوک در یک روتور کمپرسور محوری سرعت پایین 377 386 11580 10.22034/jmeut.2022.11580 FA علی خوش نژاد دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران رضا ابراهیمی استاد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران غلامحسین پوریوسفی استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران علی‌رضا دوست‌محمودی کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران Journal Article 2020 06 27 جریان نشتی نوک در کمپرسورهای محوری از جمله عوامل گسترش ناپایداری‌ها و افت در میدان جریان است. لذا شناخت این پدیده و به کارگیری روش‌های کنترل آن بسیار ضروری است. بررسی کنترل جریانِ درز نوک در یک کمپرسور محوری سرعت پایین با به کارگیری عملگرهای پلاسمایی با کمک شبیه‌سازی عددی موضوع مقاله حاضر است. بدین منظور با پیاده‌سازی مدل خطی توزیع نیروی حجمی و تعبیه آن بر روی پوسته و در بالادست رتور، اثرات عملگرهای پلاسمایی بر کنترل جریان درز نوک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد عملگرهای پلاسمایی با تزریق مومنتوم به ناحیه جریان درز نوک، علاوه‌ بر اینکه موجب کوچک‌تر شدن گردابه‌های جریان درز نوک شده، منجر به کاهش افت‌های ناشی از گردابه‌های شکل گرفته در این ناحیه می‌شود. همچنین، استفاده از این عملگرهای پلاسمایی در حدود 5/2 درصد بهبود در حاشیه واماندگی در کمپرسور مورد مطالعه را در پی داشته است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11580_b858ccc44ff2ae1b7002557b61e40eca.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 عملکرد هیدرولیکی - گرمایی یک مبادله کن گرمایی لوله ای غیر دایروی با پره کنگره ای 387 394 11606 10.22034/jmeut.2022.11606 FA ماکان درستکار دانشجو کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد واحد تهران مرکزی، تهران، ایران آرش میرعبداله لواسانی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد واحد تهران مرکزی، تهران، ایران Journal Article 2020 04 17 در این مطالعه عملکرد هیدرولیکی - گرمایی یک مبادله کن  لوله ای غیر دایروی با پره کنگره ای  در جریان عرضی هوا و در محدوده  رینولدز 350 Re_H  ≤     ≤70   به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این شبیه سازی، همچنین مقایسه بین عملکرد هیدرولیکی - گرمایی هندسه لوله دایروی و هندسه یک لوله غیر دایروی با سطح مقطع بادامکی با پره کنگره ای در پارامتر های ثابت طول کنگره و زاویه کنگره در انجام شده است. همچنین مقایسه ای بین پره تخت و کنگره ای نیز انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در محدوده رینولدز آزمایشات عملکرد هیدرولیکی - گرمایی هندسه لوله بادامکی با پره کنگره ای به ترتیب  به میزان 99/18 تا 26 درصد از لوله دایروی معادل بیشتر است. بررسی پارامتر های هندسی پره کنگره ای نشان می‌دهد که با افزایش زاویه کنگره (15 به 25 درجه) و یا طول کنگره (6 به 12 میلیمتر) عملکرد هیدرولیکی- گرمایی به میزان حدود 1 تا 8 درصد افزایش می گردد. اما افزایش تعداد کنگره (4 به 5) به مقدار  ناچیز  بر عملکرد هیدرولیکی- گرمایی لوله بادامکی با پره کنگره ای تاثیر  دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11606_4b17cb4459f1ecd0c5be4d8a550de1bf.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی و تحلیل همزمان اگزرژی کوره واحد 104 شرکت پالایش گاز پارسیان به منظور کاهش تلفات حرارتی و بهینه‌سازی مصرف سوخت 395 404 11850 10.22034/jmeut.2022.11850 FA رضا فیروزی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران حمیدرضا نظیف استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بین ‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران علی اکبر ازوجی کارشناس ارشد پژوهش و فناوری، پالایشگاه گاز پارسیان، لامرد، ایران مهدی ثابت کارشناس ارشد فرایند سوخت و احتراق، پالایشگاه گاز پارسیان، لامرد، ایران Journal Article 2020 07 28 در پژوهش حاضر، به شبیه­سازی دینامیک سیالات محاسباتی و تحلیل اگزرژی کوره واحد 104 پالایشگاه پارسیان به منظور کاهش تلفات حرارتی و بهینه­سازی مصرف سوخت پرداخته شده است. کوره دارای شش مشعل، ارتفاع 29 متر و قطر 35/5 متر در محفظه احتراق بوده و به منظور گرمایش گاز طبیعی و احیا مواد جاذب رطوبت استفاده می­شود. شبیه­سازی با استفاده از مدل احتراقی species transport به همراه آشفتگی و تابش صورت گرفت. جهت صحت سنجی، نتایج عددی با داده­های تجربی مورد بررسی قرار گرفته و مقایسه آن­ها، بیانگر تطابق خوبی بین آن­ها بوده و بیشترین خطای نسبی 91/3 درصد آمد. سپس، به بررسی تاثیر کاهش درصد هوای اضافی و پیش گرمایش آن پرداخته شد. نتایج حاصل نشان می­دهند که کاهش درصد هوای اضافی از 20 به 5، منجر به کاهش تلفات به مقدار 28درصد و پیش گرمایش هوای ورودی احتراق از دمای 15/308 کلوین به 15/458، منجر به کاهش تلفات به مقدار 20 درصد می­شود. در شرایط بهینه عملکردی کوره، راندمان اگزرژی آن از 20 درصد به 34/31 درصد و راندمان حرارتی از 11/71 درصد به 9/78 درصد افزایش می­یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11850_56ccaf8d0b0db3840a6da58790589621.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی تجربی انتقال گرمایی جابجایی اجباری فرو سیال〖Fe〗_3 O_4 در لوله‌ی U-شکل تحت میدان مغناطیسی نوسانی 405 412 11851 10.22034/jmeut.2022.11851 FA علی اصلاحچی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمد حسن نوبختی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمدبهشاد شفیعی استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران محمد حسین دیبایی بناب استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران Journal Article 2020 08 21 در این مقاله رفتار هیدرودینامیکی و حرارتی جریان فرو سیال Fe₃O₄ در یک لوله‌ی افقی U-شکل مسی بر روی یک سطح، تحت یک میدان مغناطیسی نوسانی به‌صورت تجربی بررسی‌شده است، جریان از طریق یک لوله U-شکل، تحت شرایط مرزی حرارتی لوله، با شار گرمایی یکنواخت که در بعضی از نقاط تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرارگرفته است، در رینولدز پایین عبور می‌کند. هدف از این تحقیق بررسی تجربی اثر پارامترهای استفاده از نانو سیال، درصد حجمی نانو ذرات، اثر فرکانس در میدان مغناطیسی نوسانی و اثر میدان مغناطیسی ثابت در رفتار جریان در سه قسمت لوله مستقیم ورودی، قسمت انحنای لوله و قسمت لوله مستقیم خروجی بوده است. با تحلیل میزان درصد تأثیرگذاری هر یک از پارامترها در قسمت‌های مختلف، نتایج نشان می‌دهند که بیشترین تأثیر را میدان مغناطیسی نوسانی با افزایش فاکتور درصد حجمی نانو ذرات در قسمت لوله ورودی مستقیم به میزان %8/8 در فرکانس 50 هرتز داشته است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11851_fbe4887829896184a7d08156445bfc52.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل اثر هندسه جاذب گرمایی با بکارگیری مبردهای نانوسیال و مواد تغییر فاز دهنده میکروکپسوله بر عملکردهای پنل های فتوولتایی-گرمایی 413 422 12264 10.22034/jmeut.2022.12264 FA مهبد معین جهرمی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران سعید رحمانیان استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران صالح برزگرلو کوهی دانش آموخته کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران Journal Article 2020 10 09 در این مقاله به منظور بهبود عملکرد پنل فتوولتایی-گرمایی از طریق مدیریت گرما، اثر چهار هندسه مختلف برای لوله^‌های خنک^‌کن شامل لوله دایروی مستقیم، لوله دایروی موج سینوسی، مجرای مستطیلی زیکزاکی، مجرای مستطیلی پله^‌ای، و همچنین اثر نوع مبرد، و میزان دبی مبرد بر توزیع دمای پنل و راندمان الکتریکی و گرمایی آن از طریق مدلسازی عددی بررسی شده است. نتایج نشان می^‌دهد که مجرای پله^‌ای بهترین عملکرد را دارد، به طوریکه راندمان گرمایی و الکتریکیش به ترتیب 2/15% و 2/2% نسبت به لوله دایروی مستقیم افزایش یافته است. البته میزان افت هد نیز در مجرای پله^‌ای 6/2 برابر نسبت به لوله دایروی مستقیم افزایش داشته است. نتایج همچنین حاکی از آن است که استفاده از سیال با مواد تغییرفاز دهنده^‌ی میکرو کپسوله شده سبب افزایش راندمان گرمایی تا حدود 40% نسبت به آب می^‌شود در حالیکه استفاده از نانوسیال نقره حدود 28% راندمان گرمایی را بهبود می^‌بخشد. افزایش دبی مبرد نیز سبب بهبود ضریب انتقال گرما شده که منجر به کاهش میانگین دمای سطح پنل حدود ^oC4/6 و ^oC5/7 به ترتیب در لوله دایروی مستقیم و مجرای پله^‌ای<br /> می^‌شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12264_9f2c568af89a01d2aea670a78ca6e290.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل تجربی و عددی رشد ترک خستگی در پیچ‏ های کربونیزه شده سرسیلندر موتور بنزینی 423 432 12265 10.22034/jmeut.2022.12265 FA کریم علی اکبری استادیار، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده منتظری، دانشگاه فنی و حرفه‏ای استان خراسان رضوی، مشهد، ایران Journal Article 2020 10 29 مطالعه در مورد رشد ترک خستگی پیچ‏های کربونیزه شده سرسیلندر موتور بنزینی در دو بخش تجربی و عددی انجام گردید. بخش تجربی مطالعه شامل تعیین ترکیب شیمیایی، خصوصیات کششی، سختی‏سنجی، بررسی ریزساختاری و بررسی سطح شکست بود. مشاهدات میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) از سطح شکست، خستگی را به عنوان ‏‏عامل‏ اصلی شکست زودرس پیچ‏ها با عمر تقریبی 8^10×1.44 سیکل معرفی نمود. ترک از ناحیه لایه سطحی کربونیزه پیچ‏ها شروع شده است که ناخالصی‏ها‏ی ترکیبات اکسیدی و حفره به انتشار ترک تا شکست نهایی کمک کرده است. بخش عددی مطالعه شامل تحلیل تنش و رشد ترک خستگی بود. تحلیل تنش نشان داد که حداکثر تنش ایجاد شده در پیچ‏ها حدود 4% بیشتر از مقدار استاندارد می‏باشد. تمرکز تنش بالا در ناحیه رزوه یکی از عوامل جوانه‏زنی ترک می‏باشد که نیروی سیکلی فشار احتراق باعث گسترش ترک خستگی می‏گردد. همچنین تحلیل عددی خستگی نشان داد که وجود ترک به عمق 0.12 میلی‏متر منشاء شکست زودرس می‏شود. مقایسه دو بخش تجربی و عددی نشان داد که عمق ترک محاسبه شده با مشاهدات لایه اکسیدی میکروسکوپ‏های نوری و الکترونی روبشی مطابقت قابل قبولی دارند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12265_185595720b8d0c83e9b23925539324dc.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 کنترل دمای برد الکترونیکی با بکارگیری چاه گرمایی حاوی ماده تغییر فاز دهنده استئاریک اسید 433 441 11527 10.22034/jmeut.2022.11527 FA فائزه رستمیان دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران نسرین اعتصامی دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران مجید حقگو استادیار، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران Journal Article 2020 07 29 در این پژوهش، مدیریت دمای برد الکترونیکی با استفاده از یک چاه گرمایی آلومینیومی مربع شکل با 9 پره حاوی ماده تغییر فاز دهنده (PCM) بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. استئاریک اسید از دسته اسیدهای چرب به عنوان PCM با توجه به دمای بحرانی برد الکترونیکی (C 85° ) و توان تولیدی در آن، انتخاب شد. اثر تغییر توان الکتریکی بصورت ثابت و متناوب و نیز کسر حجمی­های مختلف از PCM ( 11، 25 و 50 درصد) بر تغییرات دمای برد بررسی شد. نتایج نشان داد، استفاده از PCM با کسر حجمی 11% در توان 4 وات، 20 دقیقه زمان امن عملیاتی را افزایش می­دهد. افزایش کسر حجمی از 11% به 50% در توان 6 وات، باعث شد محدوده ذوب PCM، به میزان 878 ثانیه افزایش یابد و زمان امن عملیاتی 14 دقیقه بیشتر شود. آزمایشات با توان الکتریکی متناوب (10 دقیقه روشن و 80 دقیقه خاموش) در چند چرخه گرمایش- سرمایش پیاپی و در توان­های بالا (10، 15 و 18 وات) نشان داد، حساسیت عملکرد چاه گرمایی به درصد حجمی PCM در توان­های بالا بسیار بیشتر از توان­های پایین است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11527_3a54127fcbb6e0dee7bd1b13a70802e8.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدل‌سازی عددی لوله گرمایی به منظور استفاده در خنک‌کاری پیل سوختی غشاء پلیمری 443 452 11538 10.22034/jmeut.2022.11538 FA نگار شاکرمی دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران ابراهیم افشاری دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران احسان بنی اسدی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران سعید اصغری دانشیار، پژوهشکده مواد و انرژی، اصفهان، ایران، سید علی اطیابی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، اصفهان، ایران Journal Article 2020 03 09 مدیریت گرما در پیل جهت نگه داشتن دمای آن در یک بازه دمایی محدود و مناسب (60-80 درجه سلسیوس) و تلاش جهت یکنواختی توزیع دما در پیل ضروری است؛ زیرا کنترل دمایی پیل سوختی، تأثیر زیادی بر کارایی، بازده و عمر مفید پیل سوختی غشاء پلیمری دارد. یکی از روش های خنک کاری پیل استفاده از مکانیزم تغییر فاز برای کنترل دمایی غیر فعال پیل است. لوله گرمایی، با استفاده از این مکانیزم امکان کنترل یکنواخت دمایی پیل را بدون استفاده از توان پمپ و به صورت غیر فعال فراهم می کند. در این مقاله یک لوله گرمایی برای خنک کاری پیل با توان پایین پیل 200 واتی پیشنهاد شده است و به مدل­سازی دو فازی و گذرا لوله گرمایی با سیال کاری آب؛ پرداخته شده است. برای بررسی عملکرد لوله گرمایی، مدل حجم سیال و مدل محیط متخلخل استفاده شده است. بررسی همزمان فرایندهای تبخیر و میعان در لوله گرمایی، با نوشتن یک کد کامپیوتری و اضافه کردن آن به نرم افزار Fluent انجام شده است. تطابق خوبی بین داده­های تجربی و مدل عددی حاضر وجود دارد و مشاهده می­شود که مدل حجم سیال می­تواند مدل مناسبی برای پدیده­های پیچیده در لوله گرمایی باشد. نتایج نشان می­دهند که به کمک خنک­کاری با لوله گرمایی، دمای بخش تبخیرکن که همان دمای صفحات دو قطبی پیل است، 69 درجه سلسیوس است که این مقدار در محدوده مناسب عملکرد پیل قرار دارد. در واقع لوله گرمایی قادر به دفع مناسب گرمای پیل بوده است؛ ضمن این که توزیع دما داخل پیل نیز نسبتاً یکنواخت است. مقادیر پایین محاسبه شده برای مقاومت حرارتی لوله گرمایی، نشان دهنده بهبود عملکرد سیستم خنک­کاری پیل سوختی است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11538_f601226d8268357e44c37bac870629ef.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدلسازی عددی کوره های پخت شیشه سکوریت و بهینه سازی آن براساس الگوریتم ژنتیک 453 461 12366 10.22034/jmeut.2022.12366 FA مهدیس دادستان دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران سید علیرضا مصطفوی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران حامد صفی خانی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، اراک، ایران Journal Article 2020 09 14 در این مقاله یک کوره پخت شیشه سکوریت به صورت عددی برای بررسی عملکرد انرژی مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. به منظور تولید شیشه سکوریت با استحکام بالا، شیشه خام باید در داخل کوره تا دمای C°700 گرم شود. مدل‌سازی عددی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شده و با بررسی مدل تابشDO  توزیع دما در کوره بدست آمده است. نتایج مدسازی عددی با داده‌های تجربی اعتبارسنجی شده­اند. این بهینه‌سازی چندمنظوره با هدف کاهش مصرف انرژی کوره و کاهش هزینه اولیه ساخت کوره در کنار تولید شیشه سکوریت با کیفیت بالا انجام می­شود. اثرات چندین متغیر طراحی براساس الگوریتم ژنتیک بررسی شده است. در بهینه­سازی اثر متغیرهای طراحی مثل فاصله بین مشعل­ها و قطعات شیشه در داخل کوره، همچنین فاصله بین مشعل ها با یکدیگر، طول کوره، عرض کوره، ارتفاع کوره، و ... مورد بررسی قرار گرفته ­است. نتایج نشان می دهد که کاهش طول کوره، ارتفاع کوره، فاصله مشعل ها تا  قطعات شیشه و ابعاد دریچه ورودی منجر به کاهش در هزینه های ساخت و همچنین کاهش مصرف سوخت در کنار تولید شیشه سکوریت با استاندارد مناسب می­شود. با وجود اینکه کاهش متغیر طراحی عرض کوره نیز منجر به بهبود توابع هدف در بهینه­سازی می­شود، ولی مقدار آن براساس نظر طراح متناسب با کاربرد کوره می­تواند افزایش بیابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12366_3194add6b60dfeaeb3bc60cb8d9dda83.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 روش‌های جدید تخمین نیروی تماس ضربه سرعت پایین بر روی ورق‌های چندلایه کامپوزیت-فلز 463 472 12367 10.22034/jmeut.2022.12367 FA علی داور استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران. عباس لبافیان مشهدی کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران محسن حیدری بنی دانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران جعفر اسکندری جم استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران Journal Article 2020 11 17 در این مقاله پاسخ ضربه سرعت پایین بر ورق‌های کامپوزیت-فلز (FML) با استفاده از سه مدل جدید مورد بررسی قرار می‌گیرد. ورق مورد بررسی اورتوتروپیک ویژه می­باشد. شرایط مرزی به صورت تکیه‌گاه ساده و رفتار ماده، الاستیک خطی در نظر گرفته شده است. روابط برمبنای نظریه کلاسیک ورق بوده و روش سری‌های فوریه برای حل روابط تحلیلی استفاده شده است. جرم ضربه‌زننده بزرگ و لذا پاسخ ضربه، شبه‌استاتیک در نظر گرفته شده است. در روش اول، تاریخچه نیروی تماس ابتدا به صورت یک نیم‌سینوس در نظر گرفته شده و سپس بیشینه نیروی تماس و مدت تماس محاسبه می‌شود. در روش دوم، یک مدل جرم و فنر دو درجه آزادی، با محاسبه سفتی تماس مؤثر طی یک چرخه تکرار سریع، بیان می‌شود. در روش سوم که برای نخستین بار در این مقاله ارائه شده است، ورق به صورت جرم و فنرهای سری که تشکیل یک مدل جرم و فنر چند درجه آزادی می‌دهند، در نظر گرفته شده و نیروی اعمالی بر فنر آخر، به ‌عنوان نیروی تماس معرفی شده است. اعتبارسنجی این مدل‌ها با مقایسه نتایج با نتایج تحلیلی و تجربی تحقیقات گذشته، انجام شده و تطابق خوبی مشاهده شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل جدید جرم و فنر چند درجه آزادی، خیز ورق را در محل اعمال ضربه، با دقت بیشتری در مقایسه با مدل جرم و فنر دو درجه آزادی به دست می‌دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12367_f87114429913bc28fcdce268b8aa3c08.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه عددی تأثیر شرایط مختلف جریان بر دینامیک برخورد قطرات بین دو صفحه متحرک مختلف الجهت 473 482 12368 10.22034/jmeut.2022.12368 FA امیره نوربخش استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران ناصر سرایی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا ، همدان، ایران Journal Article 2020 08 12 برخورد قطرات شکل‌پذیر در جریان بین دو صفحه متحرک مختلف الجهت (جریان برشی) به‌صورت عددی توسط حل کامل معادلات ناویر- استوکس مورد مطالعه قرار گرفته است. روش عددی به کار گرفته شده اختلاف محدود/ ردیابی جبهه می‌باشد. این روش، ترکیبی از روش‌های تسخیر و ردیابی قطره است. یک شبکه بندی مکعبی، ساکن، سازمان یافته، و جابجا شده برای سیال توده استفاده می‌شود، اما قطره با استفاده از یک شبکه مجزاء بدون سازمان، متحرک، مثلثی و یک بعد کمتر از شبکه سیال کانال دنبال می‌شود. اثرات کشش سطحی نیز از طریق اضافه کردن یک جمله منبع مناسب به معادلات حاکم به حساب آمده است. نتایج نشان داد که با بزرگتر شدن دامنه محاسباتی، قطرات بیشتر تحت تأثیر گردابه‌هایی که بر اثر واکنش متناوب از طرف دیواره‌ها ایجاد می‌شوند، قرار می‌گیرند و مسیر حرکت عبوری از روی یکدیگر به مسیر حرکت برگشتی تبدیل می‌شود. همچنین با افزایش اثرات اینرسی که ناشی از افزایش عدد رینولدز می باشد، قطرات حرکت برگشتی را در کانال بزرگتر انجام می دهند. با افزایش عدد کاپیلاری، پیش روی قطرات به سمت یکدیگر افزایش ‌می ‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12368_ba94deceebd884ac137ded80cfb54551.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 طراحی، مدلسازی و تحلیل عملکرد زیر سیستم کنترل گرمایی در یک ماهواره مقیاس کوچک 483 490 12440 10.22034/jmeut.2022.12440 FA جاماسب پیرکندی دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران زینب حاجی بابایی طاهری کارشناس ارشد مهندسی هوافضا، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران حمید اکبر بیگلو کارشناس ارشد مهندسی هوافضا، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران Journal Article 2020 07 26 زیرسیستم کنترل گرمایی هر ماهواره وظیفۀ تأمین دمای مجاز تجهیزات آن ماهواره را بر عهده دارد. طبیعی است که اگر این زیرسیستم از ماهواره به­درستی طراحی نشود، مأموریت ماهواره به درستی انجام نخواهد شد. در کار حاضر به طراحی زیرسیستم کنترل گرمایی یک ماهواره مقیاس کوچک به کمک          نرم­افزارهای Thermal desktop و Sinda پرداخته شده است. این شبیه­سازی بر اساس دو حالت بحرانی سرد و گرم صورت گرفته و نتایج حاصل با داده­های تجربی موجود در مراجع مقایسه شده که میزان اختلاف آن در حدود  %9 بدست آمده است. طبق مطالعات انجام گرفته در این پژوهش، مناسب­ترین تجهیزات کنترل گرمایی رنگ­ها، پوشش­ها، عایق­ها و گرمکن­ها می­باشد. طبق تحلیل­های صورت گرفته، زیرسیستم محموله قبل از اعمال طرح حرارتی پیشنهادی، دمایی در حدود 19- تا 28 درجۀ سانتی­گراد تجربه کرده که با استفاده از رنگ AMJ-700-IBU دمای آن در محدودۀ 10- تا 47 درجۀ سلسیوس قرار گرفته که در محدودۀ دمایی مجاز قرار دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12440_014d88565bd31a83e81c15e4d0b9542a.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد یک موتور حرارتی ساخته شده با محرک‌های آلیاژ حافظه‌دار 491 496 12351 10.22034/jmeut.2022.12351 FA الهام سلیمانیان کارشناسی ارشد، گروه طراحی کاربردی و ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران محمد رضا کارآموز راوری استادیار، گروه طراحی کاربردی و ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران رضا دهقانی دانشیار، گروه طراحی کاربردی و ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران 0000-0002-5268-0402 Journal Article 2020 08 19 موتورهای حرارتی جهت تولید انرژی مکانیکی، از گرمای ایجاد شده توسط تاسیسات مختلف، بدون ایجاد آلاینده‌های زیست‌محیطی، بکار می‌روند. در این مقاله ابتدا، با استفاده از سیم‌هایی از جنس نایتینول، یک موتور حرارتی طراحی و ساخته می‌شود. سپس، تاثیر پارامتر‌های مختلف بر سرعت زاویه­ای، گشتاور و مدت زمان دوران موتور بررسی می‌گردد. نتایج نشان می‌دهند که افزایش دمای آب گرم یا کاهش دمای آب سرد سبب افزایش سرعت زاویه­ای می­شوند؛ ولی این تغییرات، مادامی که استحاله‌ها کامل صورت پذیرند، تاثیر چندانی بر گشتاور ندارد. بعلاوه افزایش قطر و تعداد سیم­های نایتینول و وجود مهره­های کاهنده اصطکاک، افزایش سرعت زاویه‌ای و گشتاور را نتیجه می‌دهند. همچنین مشاهده شد که کاهش دمای استحاله، به افزایش مدت زمان چرخش و سرعت زاویه‌ای موتور منجر می‌شود و نیز بیش­ترین سرعت دورانی در فاصله معینی از تکیه‌گاه ثابت ایجاد می­شود. برای موتور حاضر، گشتاور و سرعت زاویه­ای بیشینه به‌ترتیب 601/20 نیوتن میلی­متر و 58 دور بر دقیقه محاسبه شده‌اند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12351_e967991af3d4295c7016c4bdecabb6bf.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی عددی نحوه تشکیل قطره در الگوهای مختلف جریان دوفازی مایع-مایع در میکروکانال‌های متمرکزکن جریان 497 505 12481 10.22034/jmeut.2022.12481 FA هادی افسانه دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران پوریا احمدی استاد، ، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران پدرام حنفی زاده استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران امیرمحمد ستاری دانشجوی دکتری، ، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2020 11 09 در این مطالعه، به صورت عددی به بررسی نحوه تشکیل هر یک از الگوهای جریان دوفازی در جریان‌های دوفاز مایع-مایع در میکروکانال‌های متمرکزکن جریان پرداخته می‌شود. در سیستم‌های دوفاز مایع-مایع، به دلیل تعامل دوفاز غیرقابل امتزاج، الگوهای مختلف جریان اعم از فشرده‌شده، قطره‌ای، جت و رشته‌ای مشاهده می‌شود. بررسی علل تشکیل هر یک از این الگوها برای کابردهای مختلف پزشکی و صنعتی می‌تواند بسیار حائز اهمیت باشد. در این میان، الگوی قطره‌ای به دلیل خواص موردنیاز اعم از یکنواختی ابعادی بالا برای کاربردهای انتقال دارو، بررسی اثر دارو، سنتز، واکنش و اختلاط بسیار مناسب می‌باشد. از سوی دیگر قطره‌های تولید شده در الگوی جت از نظر ابعادی معمولا نامنظم می‌باشند. عوامل متعددی ازجمله، ابعاد میکروکانال‌های فاز گسسته و فاز پیوسته و میکروکانال اصلی، دبی‌های جریان، خواص فیزیکی فازها (لزجت، چگالی و کشش سطحی) و خواص سطح بر روی نحوه تشکیل قطره تأثیر می‌گذارند. پس از بررسی این عوامل در الگوهای مختلف جریان، در ادامه نیز نمودارهای فشار در ورودی میکروکانال‌ها در هر یک از الگوهای فوق بررسی شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12481_156c42d46c9c61e86d4427f60a390f5d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی ارتعاشات آزاد ورق مشبک با استفاده از تحلیل هم هندسی 507 516 12570 10.22034/jmeut.2022.12570 FA عبداله ویسی‌آرا دانشجوی دکتری، گروه مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران حمید محمدصدیقی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران گروه مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران آرش رضا استادیار، گروه مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران Journal Article 2020 10 03 این مقاله به بررسی ارتعاشات آزاد ورق مشبک  با حفره‌های داخلی  با شکل‌های متفاوت، الگوهای مستطیلی و مثلثی  با شرایط مرزی ساده و گیردار به کمک روش هم‌هندسی می‌پردازد. با در نظر گرفتن ورق میندلین- ریسنر با نظریه مرتبه اول برشی، روابط حاکم بر رفتار ورق و روابط کرنش جابجایی استخراج گردیده است. با استفاده از اصل همیلتون و فرم ضعیف معادلات حرکت، ماتریس‌های سختی و جرم محلی و کلی تشکیل شده و تبدیل به مسئله مقدار ویژه ارتعاشی شده است. از حل مسئله مقدار ویژه دستگاه معادلات خطی حاصل شده، فرکانس‌های طبیعی و شکل مودهای متناظر تعیین شده است.  مرتبه توابع پایه و تعداد نقاط کنترلی انتخابی برای تشکیل هندسه دقیق شکل بررسی شده و متناسب با هندسه ورق مشبک  مورد اصلاح قرار گرفته است. پس از آن اثر قطرهای متفات سوراخ‌ دایره‌ای و شکل حفره‌ها بر روی رفتار ارتعاشی ورق مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج حاصل شده با برخی منابع و حل نرم‌افزاری مقایسه گردیده است. در انتها رفتار ورق مشبک نیز بررسی شده است که نتایج نشان از دقت بالای روش هم هندسی در تحلیل ارتعاشات ورق مشبک است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12570_99c128d6066de7b8674904800c45734e.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل کمانش پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی هیبریدی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار در محیط گرمایی 517 526 12596 10.22034/jmeut.2022.12596 FA مرتضی نکوئی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد کهنوج، دانشگاه آزاد اسلامی، کهنوج، ایران میثم محمدی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران مهدی راغبی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران Journal Article 2020 11 03 وسایل پرنده سرعت بالا به‌دلیل حرارت آیرودینامیک عموما تحت تاثیر تغییرات دمایی می‌باشند که این باعث کاهش عملکرد در اثر ناپایداری می‌شود. آلیاژهای حافظه‌دار به‌دلیل تولید نیروی کششی بزرگ با افزایش دما، می‌توانند جهت تقویت چنین سازه‌هایی مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش، کمانش محوری پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار نایتینول مطالعه شده است. خواص الیاف حافظه‌دار با استفاده از مدل برینسون محاسبه و معادلات حاکم بر اساس تئوری کلاسیک پوسته با در نظر گرفتن غیرخطی هندسی ون کارمن و تقریب اول لاو به کمک حالت استاتیکی جابجایی مجازی استخراج شده است. برای حل معادلات از روش مربعات تفاضلی تعمیم‌یافته در جهت طولی استفاده گردیده و اثر پیش کرنش، کسر حجمی و موقعیت الیاف حافظه‌دار بر بار بحرانی کمانش پوسته‌های استوانه‌ای در شرایط مرزی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد، استفاده درصد کمی از الیاف حافظه‌دار دارای پیش کرنش، بار بحرانی کمانش را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. همچنین، استفاده از الیاف حافظه‌دار در جهت طولی و در لایه نزدیک به سطح داخلی استوانه نتیجه مطلوبی در افزایش بار بحرانی کمانش دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12596_8234542d626a3aa59af5c6745080574c.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل عدم قطعیت مربوط به توزیع دما در بدنه یک پره حرارتی با استفاده از مفهوم مشتق فازی 527 536 12627 10.22034/jmeut.2021.42617.2776 FA معصومه زینالی استادیار، دانشکده علوم ریاضی، گروه ریاضی کاربردی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران قیام اسلامی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران Journal Article 2020 11 03 در کار حاضر با استفاده از مفهوم مشتق فازی، یک روش موثر جهت تحلیل عدم قطعیت توزیع دما در بدنه یک پره حرارتی مستقیم ارائه می‌شود. در مطالعه حاضر همه منابع عدم قطعیت دخیل در مسئله، توسط اعداد فازی مثلثی به طور همزمان در نظر گرفته شده است. روش ارائه شده دارای این برتری است که تجربیات و نظر شخص خبره درباره پارامترهای ورودی را از طریق مفهوم درجه عضویت وارد تحلیل می‌کند. به عنوان یکی از نتایج اصلی، نشان داده شده است که استفاده از مشتق هوکوهارای قویاً تعمیم یافته به جواب‌های نامعتبر منجر می‌شود، در حالی که مشتق گرنیولار به عنوان یک مشتق فازی نوظهور، نتایج قابل قبول و منطبق بر فیزیک مسئله ارایه می‌دهد. از نتایج دیگر کار حاضر می‌توان به رابطه‌ای اشاره کرد که آثار تمام پارامترهای غیر قطعی روی توزیع دمای بدنه پره حرارتی را به طور صریح بیان می‌کند. اثر دو پارامتر طول پره و دمای ریشه پره با جزئیات مطالعه گردیده است. نتایج کار حاضر با نتایج روش کلاسیک مونت کارلو مورد مقایسه قرار گرفته است که حاکی از توافق خوب بین آنهاست. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12627_6d9e85fb426cd8cdcb704cea5b1b78d1.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 طراحی و بهینه‌سازی چندهدفه هندسه دهانه ورودی هوا متقارن‌محوری برای دبی جرمی و عدد ماخ طراحی مشخص 537 546 12653 10.22034/jmeut.2021.41648.2751 FA سجاد قاضی زاده کارشناس ارشد مهندسی هوافضا، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر، ایران مهرداد بزاز زاده دانشیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر، ایران محسن آقاسید میرزابزرگ استادیار، مجتمع هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران Journal Article 2020 09 08 دهانه­های ورودی هوا از نقش مؤثری در عملکرد هواگردها برخوردارند، از همین رو کارایی بهینه­ی آن‌ها می­تواند اثر شایانی در بهبود عملکرد سامانه پیشرانش­ داشته باشد. هدف از این پژوهش طراحی و بهینه­سازی یک دهانه ورودی متقارن­محور با دبی kg/s۱۰ در عدد ماخ جریان آزاد ۵_/۲ در شرایط سطح دریا بوده است. در پژوهش حاضر ضرایب بازیابی و اعوجاج فشارکل جریان به‌عنوان پارامترهای عملکردی جهت بهینه­سازی انتخاب شده­اند. در ابتدا به طراحی پارامتری دهانه و انتخاب پارامترهای هندسی پرداخته شده و پس‌ازآن بازه­ی تغییرات پارامترها تعیین شده است. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II به‌عنوان الگوریتم بهینه­سازی استفاده گردید؛ همچنین برای پیش­بینی عملکرد دهانه در حلقه­ی بهینه­سازی، شبکه­ی عصبی مصنوعی به کار گرفته شد. برای آموزش شبکه­های عصبی ۲۴۳ هندسه­ی اولیه طراحی و حل عددی گردیده است. الگوریتم ژنتیک استفاده‌شده دارای ۲۰ نفر جمعیت در هر نسل و ۱۰۰۰ نسل است. پس از ۱۰۰۰ نسل، جمعیت به­دست آمده به‌عنوان هندسه بهینه برگزیده شده­اند. در پایان بهینه­سازی، بازیابی فشار با ۴_/۴٪ و اعوجاج با ۴۹٪ بهبود نسبت به طراحی اولیه روبرو شده‌اند که نشان از کارایی روند بهینه­سازی دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12653_249709dc6b127508b02aa66110eb10e8.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی بازده اختلاط اجکتور در چرخه تبرید انبساطی اجکتوری با خروجی چگالنده دو راهه 547 556 12695 10.22034/jmeut.2021.42647.2779 FA شعبان علیاری شوره دلی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران Journal Article 2020 11 16 در این مقاله بازده اختلاط اجکتور در چرخه تبرید انبساطی اجکتوری با خروجی چگالنده دو راهه با مبرد R134a بررسی شده است. اثرات انبساط غیر تعادلی جریان در نازل اولیه در نظر گرفته شده است و به کمک داده‌های تجربی موجود رابطه‌ای برای تصحیح دبی جرمی حاصل از مدل تعادلی همگن ارائه گردیده است. دو مدل ترمودینامیکی یکی بر اساس تصحیح فشار اختلاط و دیگری بر مبنای تصحیح سرعت جریان ثانویه مقایسه شده است. بر اساس داده-های تجربی در مدل تصحیح فشار اختلاط بازده اختلاط در محدوده 32/0-09/0 و در مدل تصحیح سرعت جریان ثانویه در محدوده 3/0-03/0 است. این در حالی است که معمولا در تحلیل ترمودینامیکی چرخه انبساطی اجکتوری بازده اختلاط در محدوده 9/0-7/0 فرض می‌شود. نتایج تحلیل ترمودینامیکی بر اساس بازده اختلاط ناشی از داده‌های تجربی نشان داد که محدوده‌هایی از دمای چگالنده، تبخیرکننده دما-پایین و تبخیر کننده دما-بالا وجود دارد که در آنها اجکتور قادر به تامین جریان ثانویه نیست. این در حالی است که در همین محدوده‌های دمایی تحلیل ترمودینامیکی با بازده اختلاط در محدوده 9/0-7/0نشان می‌دهد که اجکتور قابلیت تامین جریان ثانویه را دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12695_a642d171cbfd0ce963bb9f9bf59c4b4f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدلسازی و کنترل سیستم دینامیکی در حضور عملگر و حسگر بر اساس رویکرد سیستم‌های اختلال تکین 557 564 12697 10.22034/jmeut.2021.40418.2717 FA سیده مهناز حسینی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شیراز،شیراز، ایران طاهره بینازاده دانشیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2020 06 20 در این مقاله، عملکرد یک سیستم حلقه بسته با حضور اجزا مختلفی نظیر کنترل کننده، عملگر و حسگر بررسی می­گردد. معمولاً در تحلیل ها، دینامیک حسگر و عملگر ایده ال فرض می گردد و از آن صرفنظر می شود، در صورتی که این اجزا نیز در عمل دارای دینامیک هستند. از آنجایی که سرعت عملکرد حسگر و عملگر باید سریعتر از سرعت عملکرد سیستم دینامیکی باشد، لذا منطقی است که معادلات سیستم حلقه بسته را در حضور عملگر و حسگر به معادلات کند (معادلات سیستم دینامیکی) و معادلات تند (معادلات عملگر و حسگر) تفکیک نمود. در این مقاله به بررسی این موضوع و مدلسازی سیستم حلقه بسته در قالب سیستم­های اختلال تکین با تفکیک مد­های عملکردی تند و کند پرداخته می­شود همچنین قضایایی در حوزه تحلیل پایداری و پایدار سازی سیستم حلقه بسته ارائه شده است. در انتها نیز شبیه سازی­ هایی برای یک مثال مکانیکی انجام گردیده و نشان داده شده است که دینامیک عملگر و حسگر باید به اندازه کافی از سیستم دینامیکی سریعتر باشد تا نتایج مطلوب حاصل گردد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12697_f86e15f7a4b343f3330e154014476818.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 تحلیل انتقال گرما در چندراهة خروج دود موتور احتراق داخلی تراکمی 565 574 12698 10.22034/jmeut.2021.43540.2814 FA سیداسماعیل رضوی استاد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران وحید فرهنگ مهر استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران رشید یوسفی زنوز دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2020 12 25 کارایی چندراهة خروج دود یک موتور احتراق داخلی تراکمی تحت تاثیر متغیرهای هندسی آن و متغیرهای جریان دود درون آن می­باشد. در این پژوهش، ابتدا هندسة چندراهة خروج دود با خم 90درجه در مجراهای آن مدل­سازی می­شود. سپس تاثیر قطر مخزن­ آرامش و مجراها بر مشخصه­های­ جریان و انتقال ­گرما در چندراهة خروج دود شبیه­سازی عددی می­گردد. شبیه­سازی­ها به روش المان محدود با نرم­افزار Comsol انجام می­شود. بدین منظور پس از تولید شبکة مناسب با تعداد المان­های کافی و با پراکندگی مناسب آنها در مدل، گسسته­سازی معادلات ناویر-استوکس و انتقال گرما با دقت مرتبة دوم انجام می­گردد. چون جریان دود درون چندراهة خروج دود آشفته می­باشد، از مدل آشفتگی k-ε استاندارد استفاده می­شود. پس از اعتبارسنجی شبیه­سازی­ها با مقایسة نتایج با اطلاعات آزمایشگاهی موجود در ادبیات فن، نمودارهای سرعت، فشار و عدد نوسلت ترسیم و تفسیر می­گردند. نتایج نشان می­دهند که با افزایش قطر مخزن آرامش و مجراها، سرعت جریان دود در خروجی چندراهة خروج دود کاهش و فشار پشت آن افزایش می­یابد. عدد نوسلت نیز در خروجی چندراهة خروج دود با افزایش قطر مخزن آرامش و مجراها کاهش می­یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12698_178107ff793920ee9b2700f6988008a8.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 شبیه سازی عددی و استخراج مدل آماری بیانگر تأثیر قطر پرتو لیزر و ضخامت قطعه کار بر روی توزیع دما در جوشکاری با لیزر در آلیاژ تیتانیوم 575 584 12626 10.22034/jmeut.2021.42945.2795 FA حسین نوری استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران بابک منافی مربی، گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی اوج، آبیک، قزوین، ایران Journal Article 2020 11 20 امروزه استفاده از لیزر در جوشکاری آلیاژهای تیتانیوم، کاربردهای ویژه‌ای در صنایع با فنّاوری بالا دارد. هدف از این مطالعه، استخراج مدل آماری بیانگر تاثیر تغییرات قطر پرتو لیزر و فاصله در راستای ضخامت قطعه کار بر روی دمای جوشکاری آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V می‌باشد. جهت استخراج این مدل، ابتدا آزمایشات مورد نیاز توسط روش تاگوچی، طراحی گردیدند و سپس با استفاده از روش المان محدود، مورد ارزیابی قرار گرفتند. استفاده روش پاسخ سطح، جهت استخراج مدل آماری بر مبنای تغییرات قطر لیزر و فاصله در راستای ضخامت قطعه کار مورد استفاده قرار گرفته است. با آنالیز واریانس بر روی نتایج، خطای مدل آماری در محدوده قابل قبول ارزیابی گردید. بر اساس نتایج ارزیابی شده، فاصله در راستای ضخامت قطعه کار و قطر پرتو لیزر به ترتیب 67/76 و 97/17 درصد بر روی دمای جوشکاری تاثیر دارند و با افزایش قطر پرتو لیزر در صورت ثابت بودن توان جوشکاری، مقدار حرارت جوشکاری کاهش چشمگیری پیدا می‌کند. جهت جوشکاری آلیاژ Ti6Al4V، بهترین محدوده جوشکاری قطر پرتو لیزر بین 24/0 و 2/0 میلیمتر می باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12626_2a4eabe143b68dc6e898df45dc08ffb0.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مطالعه عددی تاثیر لوله‌های پره‌دار طولی در مبادله‌کن گرمایی بر انتقال گرما و الگوی جریان 585 592 12712 10.22034/jmeut.2021.40267.2713 FA علی جلایری قره قونلو دانشجو کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران سجاد رضازاده استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2020 06 10 در این مقاله تاثیر تغییر شکل پره­های یک مبادله­کن گرمایی بر انتقال گرما و الگوی جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته شده است؛ تا بتوان با مقایسه نتایج مدل­های مختلف بهترین مدل را جهت استفاده در اختیار کاربر قرار داد. جهت شبیه­سازی عددی و گسسته­سازی معادلات حاکم، از روش حجم محدود و برای کوپلینگ معادلات مربوط به میدان سرعت و فشار از الگوریتم SIMPLEC استفاده شده است. سیال ورودی به مبدل، نیوتونی ، جریان سیال پایا، تراکم­ناپذیر و با توجه به محدوده عدد رینولدز، آشفته بوده و شرط عدم لغزش روی دیواره­ مبدل حاکم می­باشد. ضمنا دمای سیال ورودی 573K و دیواره مبادله­کن گرمایی دما ثابت و برابر 353K در نظر گرفته شده است. نتایج عددی حاصل با داده­های معتبر موجود در ادبیات فن مقایسه شده و تطابق خوبی مشاهده گردید. عدد ناسلت میانگین روی دیواره، افت فشار ،دمای سیال خروجی و تغییرات سرعت در شکل­های مختلف لوله با جزئیات برای دو دبی جرمی مختلف تحلیل شده­اند. نتایج نشان می­دهند که مبادله­کن گرمایی برای تعداد فین شش و دبی جرمی 0/04  عملکرد بهتری داشته و با توجه به نتایج، عدد ناسلت و ضریب عملکرد (PI) بیشتر و افت فشار کمتری را ایجاد می­نماید. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12712_1f47a2f11372b7cf90753f62d70060ed.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 بررسی نظری، عددی و آزمایشگاهی فرکانس‌ها و میرایی تلاطم در مخازن استوانه‌ای دارای بافل‌های حلقوی و قطاعی 593 602 11521 10.22034/jmeut.2022.11521 FA محمد مهدی محمدی استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران حمید موسی زاده پژوهشگر، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران حسین جمشیدی پژوهشگر، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2020 03 06 توانایی بافل‌ها در افزایش میرایی تلاطم به روش نظری، عددی و آزمایشگاهی در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. بافل‌ها اجزائی هستند که به عنوان جدا‌کننده در مخازن حاوی سیال نصب شده و مشخصات دینامیکی تلاطم را تغییر می‌دهند. هدف این مطالعه، بررسی اثر چیدمان بافل‌ها جهت فراهم آوردن فرکانس‌های مورد نظر و پیشنهاد یک آرایش کاربردی جهت افزایش پایداری مخازن نگهداری سیال می‌باشد. جهت نیل به این هدف یک بستر آزمایشگاهی برای مطالعه رفتار سیال متلاطم و خواص میرایی تلاطم در مخازن استوانه‌ای پرشده تا عمق دلخواه طراحی شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهند که چیدمان بافل‌های پیشنهادی اثر بسیار موثری بر میرایی و فرکانس‌های تلاطم داشته و نیاز‌های پیش‌بینی شده طراحی را به شکل مطلوب برآورده می‌سازد. به علاوه در ارتفاع­های نزدیک به کف مخزن، منحنی تئوری پیشبینی می‌کند که فرکانس اساسی تلاطم کاهش پیدا ­کند، در صورتی که فرکانس‌های تجربی نه تنها کاهش پیدا نمی­کنند بلکه روند افزایشی از خود نشان می‌دهند. همچنین نتایج حاصل از روش المان محدود و حجم محدود در محاسبه فرکانس و میرایی تلاطم، از همگرایی بالایی با نتایج تجربی ‌برخوردار می‌باشند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11521_acebd4c996003fec8e0d52cb5e41c93d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدلسازی تأثیر تابش خورشیدی بر عملکرد کولرهای تبخیری مستقیم و ارزیابی اثربخشی سایبانهای رایج 603 607 11522 10.22034/jmeut.2022.11522 FA امیر امیدوار دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران حامد شایانی کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران عباس رضایی کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2020 08 23 <span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">استفاده از سایبان یکی از روشهایی است که بعضاً برای بهبود عملکرد کولرهای آبی توصیه شده است. تاکنون تحقیقات کمی در مورد نقش سایبان بر کاهش مصرف آب و افزایش راندمان کولرهای آبی انجام شده است. این پژوهشها به صورت تجربی و مطالعه موردی برای برخی اقلیمهای خاص ایران صورت گرفته است. در این مقاله یک مدل ریاضی ساده و کاربردی به منظور شبیه­سازی عملکرد کولرهای آبی تحت شرایط غیرآدیاباتیک ارایه شده است. عملکرد مدل توسعه یافته پیشنهادی در حالتی که کولر تحت تأثیر تابشهای خورشیدی است با داده­های تجربی مقایسه و اعتبارسنجی شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که با حذف کامل اثر تابشهای خورشیدی، راندمان سرمایشی کولر حدود 5 درصد بهبود یافته و مصرف آب نیز حداکثر تا 5/6 درصد کاهش خواهد یافت. در پایان، میزان اثر بخشی چهار سایبان مختلف رایج بررسی و مقایسه شد. نتایج نشان داد که استفاده از سایبانهای هم اندازه با سقف کولر تأثیر بسیار ناچیزی دارند. همچنین مشخص شد که ابعاد سایبانهای کولر حداقل باید دو برابر ابعاد سقف بوده و ترجیحاً بهتر است لبه مورب داشته باشند.</span> https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11522_6bdc537f34b3f17dfada4b3f8c34b617.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مدل‌سازی یک لانچر دو درجه آزادی 609 613 11582 10.22034/jmeut.2022.11582 FA میثم یادگار استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران جعفر حیرانی نوبری استادیار، گروه مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه خواجه نصیر توسی، تهران، ایران Journal Article 2020 02 10 مدل‌سازی فرآیند‌ها و سیستم‌های مختلف از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، به گونه‌ای که می‌توان مدل‌سازی را به عنوان یک جز اصلی در مهندسی کنترل دانست. این مقاله به مدل‌سازی یک لانچرِ موشکِ زمین به هوا دو درجه آزادی که قابلیت حرکت در دو راستای سمت و فراز را دارد، می‌پردازد. در این مدل‌سازی روابط میان ورودی و خروجی‌های سیستم و تداخلات میان آن‌ها به دقت مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین علاوه بر تأثیر ورودی‌های تحت کنترل، تمام عوامل موثر دیگر از جمله اصطکاک و لقی بر روی رفتار سیستم در نظر گرفته شده است. در پایان، به منظور استفاده از این مدل‌سازی برای کنترل لانچر، نگرش تک ورودی-تک خروجی در مدل‌سازی ارائه شده است. به عبارت دیگر، با استفاده از این نگاه، هر دو راستای سمت و فرازِ لانچر به صورت مستقل از یکدیگر نگریسته می‌شود و عوامل تداخلی میان این دو راستا به صورت سیگنال‌های اغتشاش در نظر گرفته می‌شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11582_367bf5015c73c86dc4ec8a9b31c30484.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 کمانش ورقهای مستطیلی با ضخامت متغیر: مطالعه تحلیلی و عددی 615 619 12350 10.22034/jmeut.2022.12350 FA مهدی کاظمی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران رحمن سیفی استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران حامد سیفی دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران Journal Article 2019 12 25 در این مقاله کمانش ورق‌های مستطیلی با ضخامت متغیر تحت بارهای درون صفحه‌ای بررسی شده است. هر سازه ورقی تحت بار فشاری ممکن است در سطح مشخصی از مقدار بار دچار کمانش شده و پایداری خود را از دست بدهد. در تحلیل پایداری سازه با ضخامت کم، تعیین بار کمانشی مهم و ضروری است. بار کمانش به برخی از پارامترها از قبیل هندسه سازه، شرایط مرزی و نوع بارگذاری بستگی دارد. در این مقاله، مقدار بار کمانشی به ازای تغییرات ضخامت ورق با الگوهای مختلف و شرایط مرزی گوناگون به دست آمد. برای تغییرات ضخامت حالت های مختلفی مانند نحوه تغییرات، محل شروع، و شدت تغییرات بررسی شده است. بار کمانش با استفاده از روش گالرکین و نیز روش‌های عددی محاسبه شد و با نتایج موجود مقایسه شده است. نتایج نشان داد که دامنه تغییرات ضخامت مهمترین پارامتر مؤثر بر کاهش بار کمانشی است. برای ورق با لبه های گیردار اثر این پارامتر ها محسوس‌تر می باشد همچنین تغییرات نامتقارن ضخامت نیز اثر قابل ملاحظه ای بروی بار کمانشی خواهد داشت. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_12350_7bdf817a4efcb18e5291dae4b1c938cd.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 پیاده سازی مدل ماده بر مبنای تغییرات میکروساختاری جهت شبیه سازی فرآیند براده برداری 621 625 13656 10.22034/jmeut.2021.30965.2370 FA فرشید جعفریان استادیار، دانشکده مهندسی، مرکز آموزش عالی محلات، محلات، ایران Journal Article 2018 12 17 عموماً جهت شبیه سازی فرآیند براده برداری از مدل‌های ماده ای استفاده می گردد که تغییرات میکروساختاری بوجود آمده حین فرآیند در نظر گرفته نمی شود. این امر سبب می شود دقت نتایج شبیه سازی در مقایسه با آنچه در واقعیت صورت می پذیرد، محدود گردد. در تحقیق حاضر با ارائه چند مرحله زیر برنامه نویسی پیشرفته در مدل اجزاء محدود، تاثیر تغییرات میکروساختاری ماده در حین فرآیند براده برداری آلیاژ اینکونل 718 در مدل ماده اعمال گردید. ابتدا تغییرات میکروساختاری بوجود آمده با استفاده از معیار تبلور مجدد دینامیکی و کرنش بحرانی مدل سازی شد. در مرحله بعدی مدل ماده اصلاح شده ای ارائه گردید که اثر تغییرات دانه بندی ماده در هر مرحله از شبیه سازی برای تمامی المان‌های قطعه کار اعمال گردید. در انتها نیز میزان اثر بخشی مدل ماده جدید ارائه شده با نتایج متناظر تجربی در شرایط مختلف ماشینکاری به خوبی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که اعمال تغییرات میکروساختاری در مدل ماده نقش موثری جهت شبیه سازی واقع گرایانه تر رفتار ماده و بهبود نتایج شبیه سازی ماشینکاری دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_13656_578fdff8582e197ee8e5798eaee18712.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 51 4 2022 01 21 مروری بر مفهوم تخمین عمر باقی‌مانده (RUL) در ماشین آلات دوار با بهره‌گیری از رهیافت مدیریت سلامت پیش‌بینانه (PHM) 627 635 11533 10.22034/jmeut.2022.11533 FA محمد ریاحی استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران عمید مقصودی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2020 01 12 نگهداری و تعمیرات از اساسی­ترین بخش­های یک صنعت به حساب می­آید. در صنایعی که از ماشین آلات دوار استفاده می­شود موضوع نگهداری و تعمیرات با اهمیت بیشتری پیگیری می­شود. با داشتن یک الگوریتم مناسب برای نگهداری و تعمیرات می­توان از فجایع انسانی و مالی در اینگونه صنایع جلوگیری کرد. تا امروز روش­های متنوعی برای پیش بینی عمر مفید باقی مانده (RUL) در ماشین آلات دوار ارائه شده­اند، ولی جای خالی یک مقاله مروری که به خوبی بتواند روش­های مختلف را تفکیک کند و در مورد آن بحث کند، خالی است. در این مقاله مروری سعی بر این است تا پس از روشن سازی مفوم تخمین عمر مفید باقی­مانده، سه روش متداول شامل روش­های مبتنی بر داده، روش­های مبتنی بر مدل و روش­های ادغامی به خوبی توضیح داده شود. سپس، در هر روش به مفهوم و ریاضیات RUL در ماشین آلات دوار پرداخته شود. در انتها نیز پیشنهادات ارزشمندی را برای پژوهشگران علاقه‌مند به تخمین عمر مفید باقی­مانده و مدیریت سلامت پیش­بینانه ارائه شده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_11533_6f4af995ca8a2ba39d571a2a7678a35b.pdf