دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تجزیه و تحلیل عوامل شکست و آثار آن و شبیه‌سازی المان محدود اتصال الکتروفیوژنی معیوب در شبکه لوله‌کشی گاز طبیعی 1 8 15022 10.22034/jmeut.2022.47603.2967 FA زهره خدیری نیازمند دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران ابولفضل توتونچی استادیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران مهدی اسکندرزاده استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران بهزاد عباسزاده دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید رجایی، تهران، ایران Journal Article 2021 08 24 این تحقیق با هدف بررسی منشأ نشتی‌های گاه‌به‌گاه در شبکه لوله‌کشی گاز طبیعی انجام‌شده است. طبق نتایج به‌دست‌آمده از روش تجزیه‌وتحلیل عوامل شکست و آثار آن (FMEA) سه عیب عدم تراش صحیح، وجود چربی و وجود رطوبت در محل جوش در مرحله نصب و اجرا دارای بالاترین میزان خطر است. علاوه بر آن، تحلیل مکانیک شکست برای عیب‌های دارای بالاترین میزان خطر در نرم‌افزار ABAQUS به روش XFEM و به‌صورت سه‌بعدی انجام پذیرفت. شبیه‌سازی‌ها برای بارگذاری طول ثابت ترک (برابر 4 میلی‌متر) صورت گرفت. بر اساس نتایج شبیه‌سازی‌های المان محدود، ترک با طول اولیه 4 میلی‌متر در فشار داخلی بالاتر از 4/1 مگاپاسکال شروع به رشد می‌کند. با توجه به فشار بهره‌برداری شبکه گاز شهری (حدود 4/0 مگاپاسکال)، بر اساس نتایج این مطالعه شناسایی عیب‌های بالاتر از 4 میلی‌متر قبل از بهره‌برداری ضروری می‌باشد. داده‌های حاصل از این پژوهش می‌تواند جهت استفاده مهندسین شرکت ملی گاز ایران مفید باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15022_c9644b5fe72bfa8f8143a44603906dbb.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مطالعه تجربی تأثیر استفاده از پارچه‌های جاذب بر عملکرد آب‎‌شیرین‌کن خورشیدی پلکانی 9 18 15023 10.22034/jmeut.2022.49619.3031 FA محمد خلیلی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدة فنی و مهندسی دانشگاه اراک، اراک، ایران 0000-0002-2591-8366 معین طاهری دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران مهدی غلامی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران Journal Article 2021 12 26 افزایش جمعیت و کمبود آب شیرین، انسان را به اندیشیدن دربارة منابع جدید انرژی، خصوصاً منابع انرژی تجدیدپذیر سوق داده است. در این پژوهش از دستگاه آب‌شیرین‌کن پلکانی برای تولید آب آشامیدنی استفاده شده است. برای بهبود عملکرد دستگاه از پارچه‌های جاذب برای افزایش سطح انتقال گرما بین آب‌شور و محیط و در نتیجه افزایش تبخیر و تولید آب شیرین استفاده شده است. پنج متغیر دبی ورودی آب‌شور، جنس، تعداد لایة، رنگ و زاویة قرارگیری پارچه به‌صورت هم‌زمان مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایش‌ها در سه دبی 50، 100 و 150 میلی‌لیتر بر دقیقه و در زاویه‌های 30، 60 و 90 درجه با استفاده از پارچه‌هایی از سه جنس متفاوت در سه‌لایه مختلف انجام شده‌اند. همچنین سه رنگ سفید، قهوه‌ای و مشکی برای پارچه‌ها در نظر گرفته شده است. طراحی آزمایش در این تحقیق به روش سطح پاسخ انجام شده و 27 آزمایش را مورد بررسی قرار داده است. نتایج تأثیر رنگ مشکی، جنس شماره یک با بیشترین میزان جذب آب، تعداد لایه‌های بیشتر، زاویه پارچه بزرگ‌تر و کاهش دبی در افزایش آب شیرین تولیدی را نشان دادند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15023_ebf0464c327e9a11e1d706a5aa985cb5.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم ترکیبی جدید تولید توان و آب شیرین، با ترکیب چرخه‎ فوق بحرانی تراکم‎مجدد دی‎اکسید کربن و چرخه نمک‎زدایی رطوبت‎زنی-رطوبت‎زدایی 19 28 15029 10.22034/jmeut.2022.47843.2975 FA امیر مهرانپور دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران هادی غائبی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران مصطفی رحیمی استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Journal Article 2021 09 08 سیستم‎ تولید چندگانه، یکی از راه‎حل‎های افزایش بهره‎وری از منابع موجود انرژی گرمایی می‎باشد. در این مقاله یک سیستم ترکیبی جدید برای تولید همزمان توان و آب شیرین با استفاده از منبع گرمایی دما ثابت مانند رآکتور هسته‏ای معرفی شده است. این سیستم ترکیبی متشکل از چرخه فوق بحرانی تراکم‎مجدد دی‎اکسید کربن برای تولید توان و چرخه نمک‎زدایی رطوبت‎زنی-رطوبت‎زدایی جهت تولید آب شیرین با استفاده از گرمای اتلافی چرخه اول می‎باشد. به منظور شبیه‎سازی سیستم ترکیبی، کدی در نرم‎افزار EES نوشته شده و نتایج شبیه‎سازی برای هر یک از چرخه‎ها اعنبارسنجی شده است. سپس در جهت بررسی انرژی و اگزرژی سیستم ترکیبی با در نظر گرفتن دمای 755 درجه سلسیوس و نرخ گرمایی 1 مگاوات برای منبع گرمایی، تاثیر پارامترهای متغیر اصلی شامل نسبت فشار (Pr)، کسر جرمی (x)، دمای آب ورودی به قسمت رطوبت‎زنی و نسبت دبی جرمی آب به هوای چرخه نمک‎زدایی )، بر عملکرد سیستم ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است. و نتایج نشان می‎دهد که در حالت عملکرد بهینه، بازده اگزرژی کل سیستم از مقدار معمول 65% به 73% افزایش داشته و بازده اگزرژی پیش‎خنک‎کن به عنوان عامل اصلی اتلاف اگزرژی در چرخه فوق بحرانی تراکم‎مجدد دی‎اکسید کربن، از زیر 50% به حدود 99% افزایش یافته است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15029_19e9478c1ec5f561679da2e3d9afe460.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مطالعه عددی راندمان احتراق و افت فشار در احتراق مافوق صوت 29 38 15039 10.22034/jmeut.2022.50811.3075 FA سیدسعید نبوی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران امیرمهدی تحسینی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2022 03 15 مطالعه‌ای عددی برای بررسی پدیده احتراق در محفظه احتراق موتور اسکرمجت همراه با تزریق سوخت از یک گوه‌ی با زوایای مختلف (11، 12، 17 و 20 درجه) انجام شد. در این محفظه احتراق، هوا با عدد ماخ 2 و سوختِ هیدروژن با عدد ماخ نزدیک 1 وارد می‌شوند. میدان جریان آشفته مورد نظر توسط معادلات میانگین‌گیری شده ناویر-استوکس (RANS) در حالت پایا شبیه‌سازی شد. در این شبیه‌سازی از مدل آشفتگی Realizable برای مدل-سازی آشفتگی و از مدل نرخ محدود/ اضمحلال گردابه برای مدل‌سازی احتراق استفاده شد. مقایسه‌ای نیز بین نتایج روش عددی و نتایج روش تجربی انجام شد که دقت و قابلیت شبکه محاسباتی و روش عددی را برای مطالعه جریان مذکور نشان داد. نتیجه حاصله این بود که با افزایش زاویه گوه، بازده احتراق از نزدیک 63 درصد تا 67 درصد افزایش می‌یابد اما در طرف دیگر با افزایش زاویه، امواج ضربه‌ای تقویت می‌شوند و افت فشار کل نیز بیش‌تر می‌شود. بدین ترتیب برای داشتن حالت بهینه برای تولید نیروی رانش، باید مصالحه‌ای بین راندمان احتراق و افت فشار کل توسط طراح انجام بگیرد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15039_66c1d4f209a3b06f904489846cff795b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 اثر کاهش فشار شبکه توزیع گاز بر میزان هدر رفت گاز، اتلاف اگزرژی و پایداری شبکه 39 46 15067 10.22034/jmeut.2022.49269.3016 FA زهره شمس استادیار، گروه مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران مجتبی باغبان استادیار، گروه مهندسی مکانیک، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران عباس خاکسار کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی پیروزان، فردوس، ایران Journal Article 2021 12 04 گاز طبیعی با استفاده از خطوط انتقال فشار بالا از پالایشگاهها به نقاط مصرف منتقل میشود. سپس فشار گاز در ایستگاههای دروازه شهری به psi 250 کاهش می‌یابد. در ایستگاه حاشیه شهری با کاهش فشار به psi 60، گاز به خطوط انتقال داخل شهری تزریق می‌شود. در این مطالعه اثر کاهش فشار به کمتر از psi 60 بر هدر رفت گاز، اتلاف اگزرژی و پایداری شبکه بررسی شده است. داده‌های آزمایشگاهی برای شهر اسلامیه واقع در خراسان جنوبی اندازه‌گیری شده است. نتایج بیانگر این است که با کاهش فشار خط تغذیه از psi 60 به psi 30، هدررفت گاز به‌ترتیب در دوره زمستانه و تابستانه %35 و %73 کاهش می یابد. در فشار psi 60، بیشینه اتلاف اگزرژی در رگلاتور مصرف اتفاق می‌افتد که قابل جبران نیست. در حالی‌که در فشارهای کمتر از فشار psi 60 بیشترین اتلاف اگزرژی در ایستگاه ناحیه شهری اتفاق می‌افتد. بنابراین در فشارهای پایین می‌توان با نصب توربین انبساطی به جای شیر اختناق بازگشت ناپذیری را کاهش داد. با بررسی پایداری شبکه، کاهش فشار خط تغذیه به psi 30 به شرکت ملی گاز پیشنهاد میشود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15067_f36ee826aa7755ac38e2c3fc1487da80.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 ارائه روش جدید ساده‌سازی دینامیک چند درجه‌آزادی ربات لامسه‌ای و مطالعه دقت محدوده پایداری حاصله 47 55 15068 10.22034/jmeut.2022.50148.3053 FA احمد مشایخی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، کرمان، ایران سعید بهبهانی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران علی نحوی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران عباس کرمی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2022 01 30 ربات لامسه‌ای واسط بین دنیای حقیقی و مجازی است و پایداری آن حین شبیه‌سازی جسم مجازی امری حساس برای ایمنی کاربر است. عموما ربات‌های لامسه‌ای دارای چندین درجه‌آزادی و دینامیک پیچیده‌ هستند. این پیچیدگی دینامیکی ناشی از عواملی همچون مکانیزم پیچیده، اصطکاک کولمب و لزجت می‌باشد، که بررسی پایداری آن‌ها را در شرایط کلی دشوار می‌کند. این ربات‌ها فضای کاری بزرگی را می‌توانند پوشش دهند اما مسئله پایداری تعامل با جسم مجازی در حین شبیه‌سازی جسم مجازی مطرح می­شود که دامنه حرکت کارگیر ربات محدود است. لذا ربات لامسه‌ای در تحلیل‌های پایداری به صورت یک سیستم یک درجه‌آزادی خطی در نظر گرفته شود. با این وجود تاکنون روشی سیستماتیک به منظور ساده­سازی دینامیک ربات لامسه­ای ارائه نشده و دقت محدوده کاری حاصله ربات نیز ارزیابی نگردیده است. در این مقاله روشی به منظور ساده­سازی دینامیک ربات لامسه­ای ارائه شده و برای صحه‌گذاری طی شبیه‌سازی‌هایی در نرم افزار MATLAB، پایداری ربات KUKA LWR IV به عنوان یک ربات لامسه‌ای شش درجه‌آزادی در شرایط مختلف بررسی و دقت روش پیشنهادی مطالعه شده است. در این پژوهش دینامیک چند درجه‌آزادی و غیرخطی ربات لامسه‌ای، در یک نقطه‌کاری مشخص تبدیل به دینامیکی متشکل از یک جرم موثر، ویسکوز موثر و کولومب موثر می‌شود. این سیستم یک درجه‌آزادی بدست آمده، می‌تواند در تحلیل‌های پارامتری پایداری و نافعالی به راحتی استفاده شود، حال آنکه انجام چنین کاری بر روی سیستم اصلی بسیار سخت و به نظر غیرممکن است. بررسی‌ها نشان می‌دهند که میانگین خطای نسبی بین مرز پایداری این دو سیستم کمتر از 18% است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15068_6c1da6ba8d2f856719ad9a975eb0c24c.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 ارزیابی مبنا-آماری کاربرد روش‌های مستقیم در طراحی توربین‌های فرانسیس 57 66 15183 10.22034/jmeut.2022.40289.3090 FA علیرضا دنه دزفولی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران. مسعود شفا دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران. ابراهیم حاجی دولو استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران. مونا محمدی مدیریت بهره برداری و تعمیرات، معاونت آبرسانی، سازمان آب و برق خوزستان، اهواز، ایران Journal Article 2022 04 30 در این مقاله چهار روش کاربردی جهت طراحی مستقیم توربین فرانسیس مرور شده است. این چهار روش طراحی شامل روش‌های دی‌سیرو، موسونی، لیندستروم و لوگاریسی هستند. قابلیت اطمینان این روش‌ها با بازطراحی توربین فرانسیس سه نیروگاه شهید عباسپور، مسجد سلیمان و مارون مورد ارزیابی قرار گرفته است. ارزیابی صورت گرفته بر مبنای مطالعه آماری نتایج به دست آمده است. جامعه آماری مورد مطالعه شامل 12 پارامتر عملکردی و هندسی توربین فرانسیس بوده است. سه پارامتر عملکردی این جامعه آماری شامل توان خروجی، سرعت دوران و سرعت مخصوص توربین می‌باشند. پارامترهای باقی‌مانده عبارت از پارامترهای هندسی استفاده شده برای طراحی چرخ، حلزونی و لوله مکش هستند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که روش دی‌سیرو دقتی برابر و یا بزرگتر از سه روش طراحی دیگر در محاسبه 67 % پارامترها دارد. بیشینه خطای محاسباتی روش‌های موسونی، لیندستروم و لوگاریسی بزرگتر از 150 % است. نتیجه برجسته این مطالعه مربوط به ارائه یک الگوریتم ترکیبی جدید جهت طراحی مستقیم توربین فرانسیس می‌باشد. این الگوریتم می­تواند با خطای کمتر از 10 % حدس اولیه اندازه­های مختلف توربین را برای طراحی­های عددی ارائه دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15183_e5716d1c203085d7551d6c834e1b6832.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تأثیر شکست پیچ‌ در کوپلینگ اتصال‌دهنده دو شفت کمپرسور بر رفتار دینامیکی روتور در توربین گاز رولزرویس 67 77 15184 10.22034/jmeut.2022.50442.3065 FA سپهر جعفری کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران عباس رهی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران سید احمد مرتضوی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Journal Article 2022 02 17 <span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">در این پژوهش تأثیر شکست پیچ اتصال­دهنده دو شفت جلو و عقب کمپرسور و نامیزانی ناشی از این شکست بر رفتار</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">دینامیکی</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">روتور</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">در</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">توربین</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">گاز</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">رولزرویس مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور مدل هندسی شفت کمپرسور طراحی</span><span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.5pt;"> </span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';">گردید و تحلیل مودال به روش اجزاء محدود توسط نرم افزار </span><span dir="LTR" style="font-size: 9.5pt;">Ansys</span><span lang="FA" style="font-size: 9.5pt; font-family: 'B Nazanin';"> صورت گرفت و نمودارهای کمپل به صورت جداگانه ترسیم شد. از تحلیل مودال تجربی و مقایسه آن با تحلیل مودال عددی جهت اعتبارسنجی و تأیید مدل طراحی شده استفاده گردید. در ادامه از تحلیل هارمونیک شفت بدون پره و دیسک و همچنین همراه پره و دیسک برای بررسی پاسخ فرکانسی سرعت و جابجایی ناشی از شکست پیچ اتصال­دهنده در قسمت لبه و قسمت اتصال میانی دو شفت به صورت جداگانه و همچنین به صورت همزمان استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که دامنه نوسان شفت کمپرسور در حالت شکست پیچ در قسمت اتصال لبه برای محل شکست پیچ حدود 30 درصد بیشتر از حالت شکست پیچ اتصال میانی است. </span> https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15184_6381bd4567f4fa16d8344f6be4a2915b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 یک روش ترکیبی جدید برای تقریب مرتبه کاهشی دوخطی معادله برگرز مبتنی بر برش ‌متعادل و الگوریتم تکراری کریلوف نسبی 79 88 15360 10.22034/jmeut.2022.50759.3074 FA حسن نصیری سلوکلو دانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق-کنترل، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران نوشین بیگدلی استاد، گروه مهندسی برق-کنترل، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران Journal Article 2022 03 12 این مقاله روشی برای تقریب دوخطی مرتبه کاهشی معادله برگرز توسط روش برش متعادل و الگوریتم تکراری زیرفضای کریلوف نسبی دوخطی پیشنهاد می-کند. با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو مشاهده می­شود که با انتخاب تصادفی حدس اولیه، شانس همگرایی الگوریتم تکراری زیرفضای کریلوف نسبی برای کاهش مرتبه مدل دوخطی معادله برگرز فقط  41٪ است. بنابراین در روش پیشنهادی ابتدا مرتبه مدل دوخطی کاهش یافته توسط مفهوم مقادیر تکین هانکل و با کمینه سازی شاخص انتگرال مربع خطا تعیین می‌شود. سپس یک حدس اولیه از سیستم دوخطی کاهش مرتبه یافته توسط دو رهیافت برش متعادل دوخطی و برش متعادل خطی بدست می‌آید می‌آید تا همگرایی الگوریتم تکراری زیرفضای کریلوف نسبی دوخطی را تضمین نماید. روش برش متعادل دوخطی یک حدس اولیه مناسب پایدار را برای تضمین همگرایی الگوریتم ارائه می‌کند ولی نیاز به حل معادلات لیاپانوف تعمیم یافته، حجم محاسبات زیادی را می­طلبد. با استفاده از روش برش متعادل خطی برای تعیین حدس اولیه به دلیل نیاز به حل معادله لیاپانوف حجم محاسبات کاهش می­یابد. برای کاهش بیشتر حجم محاسبات، عدد نسبی جایگزین مقادیر ویژه می‌شود. در پایان، عملکرد روش پیشنهادی با چند روش کاهش مرتبه کلاسیک مقایسه می‌شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15360_db00b4f9550b474db8266137c1871ba4.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تحلیل فرکانسی کابل خطی تحت نیروی آیرودینامیکی ناشی از تندباد اتفاقی 89 96 15361 10.22034/jmeut.2022.51180.3088 FA فرید احمدی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران اسمعیل قوانلو دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران سید احمد فاضل زاده حقیقی استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2022 04 18 هدف از این مقاله، شبیه سازی ارتعاشات ناشی از نیروی آیرودینامیکی ناشی از وزش باد می باشد. اغتشاشاتی که در اثر عبور جریان هوا بر روی کابل ایجاد می شود، باعث رشد نوسانات کابل تا نوسانات حدی با دامنه مشخص می گردد. در این مقاله از مدل آشفتگی درایدن جهت مدل سازی نیروی آیرودینامیکی ناشی از وزش باد استفاده می شود. معادلات حرکت کابل متصل به میراگر الکترومغناطیس با استفاده از اصل همیلتون استخراج و سپس با اسفاده از روش گالرکین به مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل معمولی خطی گسسته می شوند. در ادامه توابع تبدیل مود ارتعاشی اول کابل محاسبه و نمودار بود اندازه و فاز برای این توابع تبدیل با استفاده از نرم افزار MATLAB ترسیم می گردد. تاثیر پارامترهایی تندباد نظیر مقیاس طول تندباد، شدت تلاطم تندباد و سرعت باد بر پاسخ فرکانسی کابل مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که افزاش مقیاس طول تند باد و همچنین افزایش سرعت باد سبب کاهش فرکانس تشدید در سیستم می گردد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15361_02a25264c109729413b48cf2626fd3c7.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بهینه سازی توپولوژی وصله در ترمیم چسبی نامتقارن ورق های ترک دار فلزی 97 103 15362 10.22034/jmeut.2022.51272.3093 FA پریسا قناتی استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده انرژی‌های تجدیدپذیر، ارومیه، ایران Journal Article 2022 04 25 ترمیم چسبی ترک‌های موجود در سازه‌های فلزی از طریق چسباندن وصله، به دلیل مقاومت زیاد، سهولت و سرعت انجام کاربرد زیادی پیدا کرده است. بدیهی است که کارآیی این ترمیم متاثر از شکل وصله است. در این تحقیق به بهینه‌سازی شکل وصله با ضخامت ثابت، در ترمیم چسبی نامتقارن یک ورق آلومینیومی با ترک مرکزی، تحت کشش تک‌محوره عمود بر امتداد ترک، پرداخته شده است. بدین منظور از الگوریتم بهینه‌سازی توپولوژی بر پایه همگن-سازی توزیع چگالی انرژی کرنشی استفاده شده است. مدل اامان محدود سه‌لایه‌ای دوبعدی نبولسی و مال برای مدل‌سازی و تحلیل سیستم ترمیم به کار گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که کارآیی شکل بهینة حاصل از این الگوریتم در کاهش انرژی کرنشی آزاد شده در نوک ترک در واحد افزایش طول ترک، که یک معیار کارآیی ترمیم است، متاثر از ابعاد فضای هندسی اولیة طراحی نسبت به طول ترک، و حجم آن نسبت به حجم مادة وصله است. لذا با انتخاب مناسب فضای اولیه، شکل بهینة حاصل از این الگوریتم، هم از دیدگاه معیار کارآیی ترمیم و هم از دیدگاه ساخت مطلوب است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15362_0a56e71e78280b24389b371649bca377.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 ارزیابی تجربی و عددی انتقال گرمای رادیاتور موتور پرکینز A4.248 با استفاده از نانو سیال CuO+water 105 114 15363 10.22034/jmeut.2022.51856.3113 FA بهمن رحمتی نژاد مربی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران. فرزین عظیم پور شیشوان استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران. 0000-0001-8335-1778 Journal Article 2022 06 05 در این تحقیق عملکرد حرارتی رادیاتور موتور پرکینز A4.248 توسط نانو سیال CuO + Water در شرایط محیطی تعریف شده بر روی مدل آزمایشگاهی ساخته شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش کسر حجمی نانو ذرات چگالی و رسانایی گرمایی افزایش؛ گرمای ویژه و لزجت دینامیک کاهش یافت. ضریب اصطکاک با افزایش کسر حجمی نانوذرات در سیال پایه افزایش، و با افزایش عدد رینولدز کاهش یافت. همچنین با افزایش دبی و کسر حجمی ضریب اثر بخشی رادیاتور افزایش را نشان داد. در حداکثر مقدار سرعت جریان هوا و سیال خنک کننده با افزودن 4 درصد حجمی نانوذرات به سیال پایه می توان آهنگ انتقال گرما را به طور متوسط 39 درصد نسبت به سیال پایه افزایش داد. همچنین با افزایش دور الکتروموتور از 20 Hz به 40 Hz ضریب انتقال گرما آب خالص به طور متوسط 28% و نانو سیال 32% افزایش را نشان داد. افت فشار رادیاتور با کسر حجمی 1 و 2 درصد نسبت به سیال پایه در دور حداکثر الکتروموتور به ترتیب 7/15% و2/38% محاسبه شد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15363_afa96418c6d7cf105c026c75fb16112f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 توسعه روابط بی بعد مقاومت هیدرولیکی جریان در آبراهه های کوهستانی با فرم بسترهای مختلف 115 124 15377 10.22034/jmeut.2022.52489.3134 FA سحر آهنگر دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران محمد همتی دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران مهدی یاسی دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، کرج، ایران الن وول پروفسور، گروه مهندسی علوم زمین، دانشگاه ایالتی کلرادو، کلرادو، آمریکا Journal Article 2022 07 13 آبراهه‌های کوهستانی با مواد بستری درشت‌دانه، شیب‌ تند و عمق جریان کم قابل تشخیص می‌باشند. در این رودخانه‌ها، اندازه‌گیری مستقیم دبی یا سرعت جریان، به ویژه در جریان‌های بالا، اغلب دشوار است؛ لذا استفاده از روابط مقاومت جریان اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. هدف تحقیق حاضر توسعه روابط بی‌بعد هندسه هیدرولیک در تخمین دبی، بدون اندازه‌گیری عمق آب می‌باشد. در این بررسی، مقاومت هیدرولیکی جریان در سه رودخانه کوهستانی عنصرود، سعیدآباد و لیقوان با فرم بسترهای متنوع بر اساس داده‌های اندازه‌گیری شده، بررسی و تحلیل گردید و معادله جدیدی برای پیش‌بینی مقاومت هیدرولیکی جریان ارائه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که در رودخانه‌‌های کوهستانی، استفاده از پارامتر انحراف استاندارد هندسی توزیع ذرات در معادلات بی‌بعد هندسه هیدرولیک جریان، ضریب همبستگی و دقت معادلات را افزایش می‌دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15377_2f7f8dffb4c4c1f2068f74badaae8bb6.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 همرفت ترکیبی نانوسیال آب-مس درون حفره‌ای مربعی شکل با دو دیواره متحرک حاوی سیلندرهای چرخان با استفاده از روش بونجیورنو 125 134 15399 10.22034/jmeut.2022.52043.3122 FA فرخ مبادرثانی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران امیررضا جمشید ملک آرا دانشجو کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2022 06 11 در مقاله‌ی حاضر، انتقال گرما‌ی همرفت ترکیبی نانوسیال آب-مس در محفظه‌ای مربعی شکل با دو دیواره متحرک که شامل دو سیلندر چرخان و عایق است، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور مدلسازی میدان نانوسیال از مدل بونجیورنو استفاده شده‌است. معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود حل شده‌اند. پارامترهای مورد بررسی در این مقاله شامل: تاثیر پیکربندی مختلف سیلندرها، جهت چرخش سیلندرها، سرعت زاویه‌ای سیلندرها () ، فاصله‌ی سیلندرها از دیواره‌های متحرک (x_c) و عدد رینولدز (Re) می‌باشد. طبق نتایج ارائه شده، قرارگیری استوانه های چرخان به صورت افقی حالت بهینه‌ی پیکربندی می‌باشد. جهت چرخش سیلندرها تاثیر مهمی بر انتقال گرما از سطح گرم دارد و طبق نتایج جهت بهینه تابعی از فاصله‌ی سیلندرها از دیواره‌ها می‌باشد. از طرف دیگر، با افزایش عدد رینولدز آهنگ انتقال گرما نیز افزایش می‌یابد، بگونه‌ای که با افزایش این عدد از 50 به 200 نرخ انتقال حرارت در حدود ۱۰۵% افزایش نشان می‌دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15399_b0bc2fd32dd542f40230b4574c213c87.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی عددی پدیده کاویتاسیون در سرریز سد آغ چای به روش VOF و نرم‌افزار Flow-3D 135 144 15404 10.22034/jmeut.2022.52017.3120 FA سجاد پیربوداقی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی خوی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران قاسم خلیل زاده دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران یوسف حسن زاده استاد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2022 06 10 به کمک مدل­های ریاضی می­توان شرایط هیدرولیکی پیچیده و خصوصاً وجود جریان­های دوفازی در تندآب سرریزها را به صورت سه بعدی با دقت قابل قبولی شبیه­سازی کرد و با برقراری جریان­های عبوری مختلف احتمال بروز خلاء زایی در این سازه­ها را بررسی نمود. در تحقیق حاضر امکان ظهور پدیده کاویتاسیون و علاج بخشی روی سرریز سرویس سد آغ­چای با استفاده از روش‌های عددی در نرم‌افزار Flow-3D در دو دبی 4400 و 1065 متر مکعب برثانیه که توسط مشاور طرح ارائه شده است، مورد ارزیابی قرار می­گیرد و سطح آزاد جریان در این مدل به روش حجم سیال (VOF) محاسبه می­گردد. نتایج شبیه­سازی جریان در دبی 4400 مترمکعب بر ثانیه نشان می­دهد که در قسمت اوجی و تغییر زاویه کانال تندآب رخداد پدیده کاویتاسیون بسیار محتمل است و باید با استفاده از تدابیری از وقوع آن جلوگیری کرد. ولی در دبی­های کمتر از جمله 1065 متر مکعب برثانیه بخاطر سرعت کمتر و عدم جدایش جریان از بستر احتمال وقوع خلازایی کم بوده و چندان قابل توجه نیست. نتایج بدست آمده در مقایسه با نتایج مشاور طرح از تطابق خوبی برخوردار می­باشند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15404_df6adb6f86df8e5dbbd6dd49537f46c5.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تشخیص وجود ترک در تیر یکسر‌گیردار با استفاده از روش حسگری فشرده(CS) 145 152 15435 10.22034/jmeut.2022.49808.3041 FA رحیم نظری بیگدیلو کارشناسی ارشد، گروه علوم ریاضی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران صفر ایراندوست پاکچین دانشیار، گروه علوم ریاضی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2022 01 07 یکی از اولین مشخصات سازه آسیب دیده، تغییر در سختی موضعی سازه و در نتیجه تغییر فرکانس‌های زمانی آن می‌باشد. در سال‌های اخیر حسگری فشرده (CS) در حوزه‌ی فرکانس به موفقیت‌های قابل توجهی در مقایسه با روش‌ نمونه‌برداری نایکوئیست دست پیدا کرده است. حسگری فشرده، بر این مبنا استوار است که بیشتر سیگنال‌های زمانی وقتی در یک مبنای مناسب (مانند: مبنای موجک، فوریه و ...) نمایش داده می‌شوند پهنای باند فرکانسی آنها بالا هست و درنتیجه می‌توان در هنگام نمونه‌برداری از برخی بخش‌های طیف فرکانسی سیگنال صرف‌نظر کرد. در نتیجه می‌توان تعداد نمونه‌ها را  در مقایسه با نرخ نایکوئیست به طور چشم‌گیری کاهش داد. در این تحقیق برای نخستین بار با بکارگیری الگوریتم پایه‌های متعامد تعقیبی (OMP)، و الگوریتم تکراری آستانه‌گذاری سخت (IHT)، به تشخیص وجود ترک در یک تیر یکسر گیردار، با کمترین نرخ نمونه‌برداری از سیگنال آن پرداخته ‌شده است که از الگوریتم‌های شناخته شده در حسگری فشرده هستند.  نتایج عددی حاصل از این الگوریتم‌ها برتری الگوریتم (OMP) در مقایسه با الگوریتم(IHT) برای تشخیص وجود ترک در تیر یکسر گیردار نشان می‌دهد. نتایج حاصل از این روش حاکی از آن است هنگامی که نسبت سیگنال به نویز گاوسی (SNR) کم است، روش پیشنهادی عملکرد بهتری دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15435_0f2f93181d08704fd1ecb4cc511a7f93.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مطالعه تجربی تاثیر نسبت پرشدگی، میدان مغناطیسی و زاویه شیب بر عملکرد حرارتی در یک لوله گرمایی نوسانی سه بعدی 153 164 15448 10.22034/jmeut.2022.51884.3115 FA علیرضا علیزاده جاجرم دانشجوی دکتری، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران حمیدرضا گشایشی دانشیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران کاظم بشیرنژاد استادیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران ایمان زحمتکش دانشیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران Journal Article 2022 06 12 در این پژوهش عملکرد یک لوله گرمایی نوسانی سه بعدی در زوایای مختلف استقرار از صفر تا 90 درجه با سیال عامل آب مقطر و نانوسیال به صورت تجربی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نانوسیال Fe₃O₄  با کسر جرمی 1/0 درصد تهیه و برای پایداری آن از سورفکتانت تترامتیل آمونیوم هیدرواکسید استفاده شد. ابتدا آزمایشات در شارهای گرمای ورودی مختلف (30 تا 300 وات) و نسبت‌های پرشدگی 50 و 60 درصد انجام و نسبت پرشدگی بهینه (50%) مشخص گردید. سپس با این مقدار، عملکرد حرارتی لوله گرمایی نوسانی در زوایای مختلف بدون حضور و همچنین با اعمال میدان مغناطیسی ارزیابی شد. نتایج آزمایشات نشان داد که نانوذرات Fe₃O₄ می‌توانند عملکرد گرمایی دستگاه را بهبود بخشند. همچنین  مشخص شد که نسبت پرشدگی بهینه برای این دستگاه 50 درصد می‌باشد. با افزایش شار گرمای ورودی، مقاومت گرمایی لوله گرمایی کاهش می‌یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد که زاویه شیب لوله گرمایی تأثیر قابل توجهی بر عملکرد لوله گرمایی دارد. در حالت افقی عملکرد دستگاه اصلا مناسب نبود، اما با اعمال میدان مغناطیسی، دستگاه می‌تواند به کار خود ادامه دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15448_a55e0c3b40b6b473d0608aa949fbe7ca.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی اثر اعمال شیار محیطی در پوسته بر رفتار جریان و عملکرد یک کمپرسور چرخش معکوس 165 174 15450 10.22034/jmeut.2022.49261.3015 FA ثاراله عباسی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران شهاب اسمعیل زاده ولی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران Journal Article 2021 12 06 در این مقاله به بررسی عددی اثر اعمال اصلاح پوسته از نوع شیار محیطی بر بهبود عملکرد یک کمپرسور محوری چرخش معکوس دو‌طبقه گذرصوت پرداخته شده است. نتایج بر اساس شبیه‌سازی عددی جریان لزج به صورت سه‌بعدی با حل معادلات ناویر- استوکس شامل معادله پیوستگی، مومنتوم و انرژی و با استفاده از نرم‌افزار تجاری Ansys CFX ارائه گردیده‌است. در ابتدا، به منظور اعتبارسنجی، نتایج حاصله با نتایج سایر محققان مقایسه گردیده که تطابق خوبی مشاهده می‌گردد. بررسی منحنی عملکرد کمپرسور در دو حالت پوسته صاف و پوسته شیاردار حکایت از افزایش حاشیه استال در این کمپرسور به میزان حدود 8% دارد. مشاهده می‌گردد که اعمال پوسته شیاردار در شرایط نزدیک استال رخداد سلول استال و پخش محیطی و محوری آن را کاهش می‌دهد. با توجه به تضعیف جریان نشتی نوک در حالت پوسته شیاردار، فصل مشترک جریان اصلی و جریان نشتی نوک به سمت پایین‌دست گذرگاه حرکت می‌کند. بعلاوه برخورد جریان نشتی‌نوک و امواج شوک نیز که منجر به تولید افت‌های زیاد می‌شود به پایین دست منتقل می‌گردد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15450_9bfd301211c45d860172344762fc74c7.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مروری بر اثرات تغییر شکل پلاستیک شدید بر رفتار خوردگی مواد فلزی 175 184 15465 10.22034/jmeut.2022.50889.3077 FA حامد نامدار اصل دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران صادق پورعلی استادیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران رضا توانگر استادیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2022 03 26 در تحقیق حاضر، ضمن مرور فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید و مکانیزم‌های اصلاح ریزساختار مواد فلزی در آن‌ها، مطالعات پیشین انجام شده در خصوص رفتار خوردگی آلیاژهای مختلف که تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار گرفته‌اند، بررسی می‌شوند. اندازه دانه به عنوان یک پارامتر متالورژیکی مهم می‌تواند گستره‌ای از خواص مکانیکی، شیمیایی، فیزیکی و الکتروشیمیایی مواد فلزی را تحت تاثیر قرار دهد. در اغلب بررسی‌های انجام ‌‌شده، کاهش اندازه دانه منجر به بهبود خواص یاد شده می­شود. در سالیان اخیر، روش‌های تغییر شکل پلاستیک شدید ورود به محدوده‌ اندازه دانه نانومتری و فوق‌ریز را برای توده مواد فلزی میسر ساخته‌اند. از میان خواص یاد شده، عملکرد خوردگی مواد فوق‌ریزدانه تولید شده به روش‌های تغییر شکل پلاستیک شدید کماکان محل بحث محققین این حوزه است. هدف از این تحقیق، مرور این روش‌ها، مکانیزم ریزدانه شدن طی آن‌ها و اثرات کار سرد شدید بر روی رفتار خوردگی فلزات و آلیاژهای مهندسی مختلف نظیر فولادها، آلومینیوم، تیتانیوم، مس و منیزیم است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15465_66cf3fac8c33ab01b1adc6ba4b10c2d2.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 شبیه سازی عددی انتقال گرمای همرفتی اجباری نانو سیال در داخل میکرو کانال موج‌دار تحت میدان مغناطیسی 185 192 15531 10.22034/jmeut.2022.48594.3002 FA مهدی مسلمی استادیار، موسسه آموزش عالی آیندگان، تنکابن، ایران فائزه نجاتی استادیار، موسسه آموزش عالی آیندگان، تنکابن، ایران Journal Article 2021 11 17 در این مطالعه انتقال گرمای همرفتی اجباری جریان لایه‌ای نانو سیال آب و اکسید مس در میکرو کانال موج‌دار  در حضور میدان مغناطیسی با استفاده از روش عددی مورد بررسی قرارگرفته است . معادلات تابع جریان، انتقال گردابه و انرژی به روش تفاضل محدود گسسته سازی شده و با  قراردادن شرایط مرزی توجه به شرایط مرزی موردنظر در محیط نرم‌افزار فرترن حل می‌گردند. تاثیر پارامترهای مختلفی ازجمله عدد رینولدز در محدوده 500-50 ، کسر حجمی 0-10% ، عدد هارتمن 20-0 و دامنه موج‌های 3/0-0 بر عملکرد یک میکرو کانال موج‌دار  موردبررسی قرار می‌گیرد.  با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، شکل سینوسی میکرو کانال به‌طور مستقیم بر انتقال گرما تأثیر گذاشته و با افزایش دامنه موج میکرو کانال عدد ناسلت افزایش می‌یابد. از طرفی گردابه های ایجادشده در رینولدزهای بالا نیز سبب بهبود کارایی میکرو کانال و افزایش انتقال گرما می‌گردد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که با افزایش عدد هارتمن، خط جریان در نزدیکی دیواره منظم‌تر شده و با توجه به گرادیان دمایی ایجادشده، عدد ناسلت افزایش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15531_0d463fd9a9ffe0856b0ccf83dc21c7ff.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 همرفت آزاد دو سیال نیوتنی و غیرنیوتنی مخلوط نشدنی در یک حفره مربعی با گرمایش موضعی از کف 193 202 15537 10.22034/jmeut.2022.50655.3068 FA محمدعلی قلی پور دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران بهزاد قاسمی استاد، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران افراسیاب رئیسی استاد، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Journal Article 2022 03 03 در این مطالعه همرفت آزاد دو سیال نیوتنی و غیرنیوتنی مخلوط نشدنی با گرمایش موضعی از کف در حفره مربعی به روش عددی بررسی شده است. منبع گرمایی کف حفره، شار گرمایی یکنواخت  تولید می‌کند و باقی دیوار کف حفره عایق است. دیوارهای عمودی و بالای حفره در دمای  قرار دارند. تاثیر پارامترهای نسبت حجمی سیال نیوتنی به سیال غیرنیوتنی مدل قانون توانی (7_/0 ≥ H ≥ 0)، پارامتر توانی (4_/1 و 6_/0 n<em> </em>=)، عدد رایلی (10⁶ ≥ <em> </em>Ra₁≥ 10³) و پرانتل سیال غیرنیوتنی (1000 و 100 Pr₂<em> </em>=) بر میدان جریان و دما و آهنگ انتقال گرما، بررسی شده است. معادلات بی‌بعد حاکم برای سیال غیرنیوتنی و نیوتنی براساس خواص سیال نیوتنی با 100 Pr₁<em> </em>=، به روش اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل گسسته‌سازی شده است. برای حل هم‌زمان معادلات جبری‌شده از الگوریتم SIMPLE استفاده شده است. برای اطمینان از صحت کدنویسی، نتایج با نتایج مقاله‌ای دیگر در زمینه‌ی سیالات غیرنیوتنی مقایسه شده است. نتایج در قالب خطوط جریان و خطوط هم‌دما و مقادیر ناسلت متوسط ارائه ‌شده است. کاهش ناسلت متوسط به معنای افزایش اختلاف دمای منبع گرمایی با دیوار‌های سرد است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش پرانتل سیال غیرنیوتنی به دلیل کاهش رسانش گرمایی سیال غیرنیوتنی باعث افزایش دمای منبع گرمایی و کاهش ناسلت متوسط منبع می‌شود. همچنین با قدرت گرفتن همرفت طبیعی در حفره، با افزایش شاخص تابع نمایی مقدار ناسلت متوسط کاهش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15537_816fe6a5c96e5e2476a9a6fa79050e67.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی عددی دمش و مکش همزمان روی ایرفویل بال یک هواپیمای مانورپذیر 203 211 15556 10.22034/jmeut.2022.52218.3130 FA احمد شرفی مربی، گروه آیرودینامیک، دانشگاه علوم و فنون شهید ستاری، تهران، ایران Journal Article 2022 06 22 در این مقاله، بررسی عددی اثر مکش و دمش همزمان روی ایرفویل بال یک هواپیمای مانور پذیر برای کوچک کردن حباب جدایش انجام شده است. این بررسی در عدد رینولدز10⁶×85 و توسط نرم افزار Fluent انجام شده­است. ابتدا سیستم مکش و دمش بصورت مجزا روی ایرفویل قرارگرفته و تاثیر زوایای مختلف دمش و مکش (30، 45 و 90 درجه) به همراه مکان آنها (نسبت فاصله 0، 1/0، 2/0، 3/0، 6/0، 7/0 و 8/0) بررسی شده است. در این بررسی، نسبت نیروی برآ به پسا، ضریب فشار، خطوط همتراز سرعت و فشار در حالت­های مختلف نسبت به حالت بدون دمنده و مکنده مقایسه شده است. در ادامه، سیستم دمش و مکش همزمان بررسی گردید. نتایج این بررسی نشان داد که مکش در نزدیکی لبه­ی حمله و دمش در قسمت انتهایی ایرفویل موجب بهبود عملکرد آیرودینامیکی می­شوند که بهترین عملکرد برای دمش در فاصله 6_/0طول وتر و مکش در فاصله 1_/0 بود که موجب افزایش 55 درصدی نسبت برآ به پسا در مقایسه با حالت بدون دمش و مکش شده­است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15556_3479e5667eee0963d9b0aa7f58b83a15.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 نواحی پایدار دینامیک عرضی خودرو در فضای پارامترهای راننده 213 220 15558 10.22034/jmeut.2022.47581.2968 FA رضا حسن زاده قاسمی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران جواد احمدی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران Journal Article 2021 08 25 در این مقاله، به کمک مدل خطی و غیر خطی راننده- خودرو، اثر تأخیر عکس‌العمل راننده روی پایداری چرخشی سمت و پایداری جانبی بررسی شده است.  تأخیر زمانی راننده یک موضوع اجتناب‌ناپذیر در دینامیک فرمان‌پذیری خودرو می‌باشد. علاوه بر تأخیر زمانی ذاتی در پاسخ حسی- حرکتی انسان، وضعیت سلامتی راننده می‌تواند به طور بالقوه روی زمان واکنش راننده موثر باشد. با در نظر گرفتن تأخیر زمانی در مدلسازی، دینامیک خودرو به یک سیستم با معادلات دیفرانسیل تأخیری تبدیل می‌شود، که از نظر ریاضی دارای بی‌نهایت جواب است. در این مقاله برای حل معادله دیفرانسیل تأخیر، مدل تأخیر زمانی با سری تیلور تقریب زده می‌شود. نمودارهای پایداری، نواحی قابل قبول برای بهره‌های تناسبی و مشتقی راننده را در تأخیر زمانی خاص یک راننده تعیین می‌کند. نتایج نشان می‌دهد با افزایش تأخیر زمانی یا افزایش سرعت خودرو، ناحیه پایداری کوچک‌تر می‌شود. در این مقاله همچنین مقدار بحرانی تأخیر زمانی راننده برای مجموعه مشخص از بهره‌های تناسبی و مشتقی راننده، محاسبه شده است. این تحلیل نشان می‌دهد در صورتی که راننده با سرعت‌های زیادتر رانندگی نماید، باید سریع‌تر عکس‌العمل نشان دهد تا خودرو ناپایدار نشود. برای تایید نتایج بدست آمده نمودارهای پایداری، شبیه‌سازی عددی مدل خودرو- راننده تحت مانور تغییر مسیر شدید انجام گرفته است. در شبیه‌سازی، مدل هفت درجه آزادی غیرخطی از خودرو به همراه مدل غیر خطی از تایر استفاده شده است.  نتایج شبیه‌سازی، کاملا نتایج حاصل از تحلیل‌های پایداری را تایید می‌کند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15558_ffced3f7957c93e32c2a1d2f147c4c1b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 ارزیابی اثر دما، نسبت بخار به متان، فشار و سرعت فضایی در فرآیند ریفرمینگ بخار متان با کاتالیست‌های نیکل و رادیوم 221 230 15584 10.22034/jmeut.2022.51822.3112 FA فاطمه زنگویی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران علی سعیدی استادیار، پردیس مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران Journal Article 2022 05 28 فرآیند ریفرمینگ بخار متان بالاترین بازدهی را نسبت به سایر روش‌های تولید هیدروژن دارد. نقش دما، فشار، نسبت بخار به کربن ورودی، سرعت فضایی و کاتالیست در انجام این فرآیند دارای اهمیت است. در تحقیق حاضر، یک حل عددی با استفاده از نرم‌افزار منبع باز کانترا در محیط برنامه‌نویسی پایتون، برای تولید گاز سنتز و هیدروژن به روش ریفرمینگ بخار متان در حضور دو کاتالیست نیکل و رادیوم ارائه می‌گردد. مدل‌سازی در محدوده گسترده دمایی 600-1300 کلوین، نسبت بخار به کربن ۲-۴، فشار ۲۵/0-۴ بار و سرعت فضایی (GHSV) ۱5٠-120000 بر ساعت انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهد محدوده مناسب برای تولید گاز سنتز و هیدروژن در حضور کاتالیست نیکل و رادیوم محدوده دما ۱۰0۰-۱۳۰۰ کلوین، فشار ۱-2 بار و سرعت فضایی 5۰۰٠-۱5۰۰٠ بر ساعت و نسبت بخار به کربن به ترتیب برابر با 5/2-3 و ۳-۵/۳ است. در شرایط یکسان عملکردی به دلیل فعالیت بیشتر کاتالیست رادیوم نسبت به نیکل، تولید هیدروژن در حضور آن کاتالیست بیشتر است، اما با توجه به عملکرد مشابه و قابل‌قبول کاتالیست‌های رادیوم و نیکل در شرایط بهینه، به دلیل مقرون‌به‌صرفه و در دسترس بودن، کاتالیست نیکل مناسب‌تر است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15584_14a162a4ee436b456c16926b5d63b10f.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تخمین ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل غشائی با روش فازی و شبکه‌‌های عصبی و ارزیابی این روش‌ها با آزمون تجربی 231 238 15645 10.22034/jmeut.2021.42661.2781 FA شبنم هادی پور گودرزی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد،‌ ایران اسفندیار اختیاری دانشیار، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ‌ایران Journal Article 2020 11 04 معمولا ضرایب آیرودینامیکی به روش‌‌های عددی و تجربی محاسبه می‌شود که منجر به صرف وقت، هزینه بالاو وابستگی به پوشش ایرفویل می­گردد. نوآوری در این پژوهش تخمین ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل با پوشش پارچه به روش‌‌های فازی، شبکه عصبی و سیستم فازی-عصبی می‌باشد، تا روشی کم­هزینه و زود بازده در طراحی بهینه و تخمین ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل‌های وسایل نقلیه دارای بال غشائی تعیین شود. در مدل‌‌ها سرعت زیرصوت درنظر گرفته شد. دو فاکتور عدد رینولدز و زاویه‌حمله بعنوان ورودی و مقادیر ضرایب برآ و پسا بعنوان خروجی فرض شدند. تخمین­‌ها بر روی داده‌‌های ایرفویل ناکا2418 صورت گرفته و خطای نهایی هر یک از روش‌‌ها محاسبه و با هم مقایسه شد. میزان خطای مدل‌‌ها با میانگین مربعات خطا برای ضرایب برآ و پسا در مدل فازی به ترتیب برابر 8023/0و^4-10×3451/4، در مدل فازی-عصبی برابر ^2-10×97/6 و^3-10×7/6و در مدل شبکه عصبی برابر ^3-10×2/1و^6-10×5767/7 می‌باشد که حاکی از برازش خوب مدل‌ها بود. از بین آنها، مدل شبکه عصبی همخوانی بهتری با داده­‌ها نشان داد. جهت راستی آزمایی مد­ل­سازی­‌ها از داده­‌های ضریب برآ حاصل از آزمون تجربی استفاده شد که موید برازش مناسب مدل‌ها بود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15645_4d06ca7f1482fb2379019925a5d7ef41.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 طراحی کنترل‌کننده مد لغزشی در حضور اغتشاش باد برای یک سیستم بازیابی نوآورانه با نصب بازوی ماهر بر روی پرنده‌‌ی عمودپرواز 239 248 15646 10.22034/jmeut.2022.48879.3009 FA ابراهیم پناه پوری کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران مجتبی دهقان منشادی استاد، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران مهدی نوری دبیر مربی، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران Journal Article 2021 11 12 در این مقاله یک سیستم بازیابی نوآورانه با نصب بازوی ماهر روی یک پرنده‌‌ی عمودپرواز ارائه شده است. پس از قرار گرفتن پرنده در موقعیت مطلوب، بازوی ماهر، قلاب متصل به دو کابل را بلند کرده و به سمت محل بازیابی حرکت می‌‌دهد. سپس قلاب، محل بازیابی را گرفته و ربات از آن جدا می‌‌شود. با این کار پرنده‌‌ی عمودپرواز از طریق 2 کابل کم وزن، آویزان می‌‌شود. برای حل مشکل دینامیک کوپله‌‌ی سیستم بازو-عمودپرواز، اثرات دینامیک ربات به عنوان اغتشاش برای پرنده در نظر گرفته شده و با استفاده از ممنتوم خطی و زاویه‌‌ای، بر حسب تغییرات مرکز جرم و اینرسی بازوی ماهر، تخمینی از نیرو و گشتاور وارد بر پرنده، ارائه شده است. این سیستم باید در برابر اغتشاش باد، اثرات آیرودینامیکی نامطلوب و خطای پارامترها کارآمد باشد، بنابراین کنترلگر مدلغزشی فراپیچشی برای ردیابی مسیر پرنده‌‌ی عمودپرواز و ربات، طراحی و شبیه‌‌سازی شده است. نتایج شبیه‌‌سازی نشان می‌‌دهد که تخمین گشتاورهای ناشی از حرکت بازو به درستی انجام می‌‌شود. همچنین کنترلگر طراحی شده، عملکرد مطلوبی در ردیابی مسیر و کاهش اثرات اغتشاش ناشی از حرکت بازو را دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15646_babb7cd4b6cee14d9fccc50f6473d4a5.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تعیین توالی DNA با استفاده از نانومنفذ عامل‌دار گرافین: مطالعه دینامیک مولکولی 249 254 15647 10.22034/jmeut.2022.50130.3052 FA محمدمهدی محمدی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران امید باوی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران یوسف جمالی دانشیار، دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2022 01 29 در این تحقیق امکان تعیین توالی تک‌رشته DNA حین عبور از نانومنفذ عامل‌دار صفحات گرافینی با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی هدایت شده در سرعت ثابت بررسی شده است. جهت عامل‌دار کردن نانومنفذ، از اتم‌های هیدروژن و گروه هیدروکسیل استفاده شده است. حین عبور تک رشته DNA، نیروی مورد نیاز برای حرکت DNA به اتم فسفر ستون فقرات آن اعمال می‌شود و سپس تغییرات نیرو جهت تشخیص تمایز بین بازها بررسی شده است. همچنین، بروز تغییرات در زوایه صفحه باز نسبت به صفحه گرافین، که زاویه بتا نامیده می‌شود، حین عبور DNA از نانومنفذ بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از این ساختار و بررسی پارامترهای مورد تحقیق، مولکول‌های سیتوزین، گوانین و تیمین با استفاده از این روش قابل تمایز هستند. این امید وجود دارد که با به خدمت گرفتن قابلیت‌های این روش و توجه بیشتر به پتانسیل‌های منحصر به فرد نانوساختارهای حالت جامد دوبعدی، افقی نو برای طراحی نسل جدید ماشین‌های توالی‌یابی پروتئین‌ها در دید محققان پروژه کلان ژنوم شناسی انسانی بگشاید. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15647_c96fc324a4c4db0d4e1aada31a384195.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی تجربی عملکرد خشک‌کن خورشیدی سبزیجات با گرمادهی غیرمستقیم نانوسیال 255 262 15659 10.22034/jmeut.2022.52582.3139 FA مجتبی مروج استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، ایران فرشاد ابراهیم پور دانشیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران زهره ابراهیمی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، ایران Journal Article 2022 07 19 در این تحقیق، یک خشک‌کن خورشیدی جریان غیر مستقیم سبزیجات با گرما­دهی غیرمستقیم توسط نانوسیال به‌صورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفته است. سیستم شامل گردآورنده خورشیدی صفحه تخت با سیال واسطه نانوسیال آب-آهن بوده و ماده خشک‌شونده سبزی نعنا و زمان آزمایش نیز تابستان و پاییز 1400<strong> </strong>در دانشگاه پیام نور در آغاجاری در جنوب ایران بوده است. بررسی­ها نشان داد که متوسط بازدهی گردآورنده مورد استفاده 3/44% و متوسط بازده گرمایی خشک‌کن 1/26 % است.<strong> </strong> همچنین در مقایسه با تحقیقات پیشین بازدهی قابل قبولی را برای خشک­کن با گرما­دهی غیر مستقیم ارائه می­دهد. شرایط آب هوایی شامل دما، رطوبت و تابش خورشید مورد ارزیابی قرار گرفت<strong>.</strong> با توجه به داده­ها مشخص شد که تأثیر رطوبت و سرعت باد به دلیل عدم تغییرات زیادو ضریب همبستگی پیرسون نزدیک به 3/0، اندک بوده است. ولی در خصوص دمای هوا و تابش خورشیدی با افزایش دما و تابش مراحل خشک شدن در زمان کمتری اتفاق می­افتد به گونه­ای که رطوبت تعادلی در حدود 5ساعت به کمتر از 10% می­رسد و باعث می­شود که کارایی خشک­کن به حدود %29 برسد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15659_572912cca5af440ccd4e451c87c65008.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بکارگیری روش تاگوچی به منظور طراحی بهینه پارامترهای موثر لوله های کامپوزیتی تحت بار ضربه کم سرعت در شرایط دمایی مختلف 263 272 15695 10.22034/jmeut.2022.53548.3171 FA محمد امین ترابی زاده استادیار، گروه صنعت، دانشگاه جامع علمی کاربردی، تهران، ایران ستار مالکی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران Journal Article 2022 09 21 به علت توسعه کاربرد مواد کامپوزیتی به صورت لوله و اتصالات در خطوط انتقال و پالایشگاههای صنایع پتروشیمی و گاز، شناخت دقیق رفتار مکانیکی و طراحی بهینه آنها در شرایط کاری بسیار ضروری است. در این مطالعه با استفاده از روش طراحی آزمایشات تاگوچی، به ارائه مدل عددی جهت بررسی رفتار لوله های کامپوزیتی، ساخته شده با الیاف شیشه و رزین های متفاوت، در برابر بارهای ضربه ناشی از سقوط وزنه افتان در دماهای مختلف کاری پرداخته شده است. لوله ها با سه نوع رزین اپوکسی، ونیل استر و پلی استر تولید و در محدوده دمایی 15- تا 100 درجه سلسیوس مورد آزمایش قرار گرفته است. به منظور ارزیابی مدل، نتایج مدل عددی در حالات مختلف با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه و تاثیر هر یک از عوامل کنترلی روی پاسخ مکانیکی لوله ارزیابی شده است. نتایج حاکی از آن است که لوله با رزین اپوکسی و دمای 100 درجه سلسیوس بهترین عملکرد در برابر بار ضربه را داشته و همچنین با افزایش دمای محیط، ظرفیت حمل بار لوله کاهش و زمان برخورد ضربه­زننده افزایش پیدا می­کند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15695_bcab9fbc14740beaf8b5d52073d3a797.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تحلیل عددی و آماری نانوسیال بوهمیت-آلومینا در یک چاه گرمایی استوانه ای با مینی کانال های مارپیچ به روش تاگوچی 273 282 15717 10.22034/jmeut.2022.53869.3185 FA علیرضا فلاحت استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران Journal Article 2022 10 23 در این تحقیق، کارایی گرمایی-هیدرولیکی نانوسیال بوهمیت- آلومینا بر پایه آب در یک چاه گرمایی استوانه­ای با مینی­کانال­های مارپیچ به صورت عددی بررسی شده است. فاکتورهای طراحی در چهار سطح شامل زاویه مارپیچ مینی­کانال­ها، عدد رینولدز، شکل نانوذرات و کسر حجمی نانوذرات انتخاب شدند. برای انجام تحلیل حساسیت فاکتورهای طراحی، از روش تاگوچی با آرایه متعامد L16 و تحلیل آماری واریانس استفاده شده است. عدد ناسلت، ضریب اصطکاک فانینگ و ضریب کارایی گرمایی کل به عنوان پارامترهای خروجی محاسبه شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که زاویه مارپیچ مینی­کانال‌ها و شکل نانوذرات نقش حیاتی در عدد ناسلت و ضریب اصطکاک فانینگ با مجموع نسبت‌های مشارکت دو فاکتور به ترتیب %21/85 و %96 دارد. همچنین، زاویه مارپیچ مینی کانال ها 93%/47 در ضریب عملکرد حرارتی کل سهم دارد. ترکیب بهینه برای عدد ناسلت و ضریب کارایی گرمایی کل برابر A1B4C4D4 به دست می­آید. به طور کلی، مینی­کانال مارپیچ با نانوسیال بوهمیت -آلومینا می­تواند به عنوان خنک کننده ترجیحی برای منابع گرمایی استوانه­ای مفید باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15717_660199027ce78107f0ed463a139323cb.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مدلسازی عددی معماری فضاهای مشترک در پخش جریان آتش و دود در ساختمان های عمومی 283 290 15748 10.22034/jmeut.2022.49776.3039 FA حامد سلطانی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران مرتضی رحمانپور استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران محسن فلاح استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران Journal Article 2022 01 04 پس از کشف آتش و تغییرات شگرف آن در زندگی بشر، آتش­سوزی به عنوان یک خطر بزرگ همواره جان و مال مردم را تهدید می­کرد. در این پژوهش به بررسی و شبیه­سازی عددی آتش­سوزی با استفاده از نرم­افزار FDS در یک کتابخانه عمومی پرداخته ­شده و با ایجاد تغییراتی در معماری ساختمان به صورتی که بتواند بر زیبایی معماری و کارایی بنا اثر گذاشته و علاوه بر آن به کاهش سرعت گسترش آتش و افزایش ایمنی کتابخانه نیزکمک شود و ضمنا از بخش با ارزش مخزن کتاب نیز محافظت شود. به همین منظور ابتدا به بررسی تاثیر درب­های ورودی بر گسترش آتش پرداخته ­شده و با استفاده از درب­های اتوماتیک، تاثیر قابل توجهی در کنترل جریان باد ورودی به داخل کتابخانه حاصل شد. در ادامه با ایجاد قسمتی اصلاحی، تلاش برای محافظت از بخش ارزش در برابر نفوذ آتش شده است و در نتیجه این تغییرات علاوه بر افزایش زیبایی کتابخانه از منظر معماری، بعد از گذشت یک دقیقه دما در قسمت مخزن کتاب­ها نسبت به وضعیت قبل از اصلاح، 16 درصد کاهش پیدا کرده است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15748_9e14d0fafcf3ac47e2b9bd492a28527d.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تخمین مقدار لغزش طولی مطلوب سیستم ترمز ضدقفل با استفاده از الگوریتم جستجوی اکسترمم و روش فازی 291 300 15762 10.22034/jmeut.2022.51357.3095 FA سمیرا دیلاغیان کارشناسی ارشد، بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران حسین میرزایی نژاد دانشیار، بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران Journal Article 2022 04 29 سیستم ترمز ضد­قفل (ABS) خودرو با تنظیم ضریب لغزش طولی در مقدار بهینه­اش، نیروی طولی تایر را در بیشترین مقدار خود قرار می­دهد. بدین ترتیب گشتاور ترمزی مناسب به خودرو اعمال شده و علاوه بر جلوگیری از قفل شدن چرخ­ها، فاصله توقف خودرو نیز کاهش خواهد یافت. به دلیل وجود عوامل نامعین و با توجه به شرایط جاده، مقدار نیروی طولی بیشینه تایر متغیر است، به همین دلیل استفاده از یک مقدار ثابت برای لغزش طولی مطلوب مناسب نیست. برای حل این مشکل در این مقاله مقدار لغزش طولی مطلوب در هر لحظه با توجه به شرایط جاده و با استفاده از الگوریتم جستجوی اکسترمم مبتنی بر مد لغزشی در ترکیب با روش فازی برای بیشینه شدن نیروی طولی تایر استفاده می­شود. سپس کنترل­کننده پیش­بین غیرخطی، با تنظیم مقدار لغزش طولی در مقدار مطلوب محاسبه شده، مقدار گشتاور ترمزی مناسب را در هر لحظه پیدا می­کند. شبیه­سازی بر روی مدل غیرخطی خودرو  انجام گرفته و نتایج این شبیه­سازی عملکرد مناسب سیستم کنترلی طراحی شده و تاثیر استفاده از لغزش طولی مطلوب به صورت لحظه­ای در کاهش فاصله توقف را نشان می­دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15762_b1be66fb79075734d4f169427a4eda47.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی چرخه اصلاح شده رانکین آلی به منظور تولید هیدروژن و آب شیرین با استفاده از انرژی زمین گرمایی و زیست‌توده از دیدگاه انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی 301 310 15766 10.22034/jmeut.2022.49542.3029 FA محمدعلی صباغی دانشجوی دکترای، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران محمد سفید استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران Journal Article 2021 12 22 پژوهش حاضر به تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و محیط زیستی  یک چرخه رانکین آلی با هدف تولید همزمان توان، هیدروژن و آب شیرین با منبع انرژی ترکیبی زمین گرمایی و زیست توده می‌پردازد. در سیستم جدید پیشنهادی از مبادله کن­های گرمایی مختلف به منظور بالا بردن راندمان اگزرژی سیستم استفاده شده است. همچنین عملکرد چرخه در دو حالت با و بدون انرژی زمین گرمایی مقایسه شده است. محاسبات نشان می‌دهد که بیشترین میزان تخریب اگزرژی برابر<strong> </strong>۴/۱۱۹ کیلووات و مربوط به جوش­آور می‌باشد. همچنین کمترین میزان فاکتور اگزرژواکونومیک برای جوش­آور و برابر ۳۱/۱۲ درصد است. مقدار هیدروژن تولیدی و آب شیرین به ترتیب ۵۸/۱ لیتر بر ثانیه و ۱۵/۴ کیلوگرم بر ثانیه می‌باشد و با افزایش دمای منبع زمین گرمایی از ۱۲۵ تا ۱۶۰ درجه سلسیوس، مقدار هیدروژن و آب شیرین تولید شده به ترتیب به میزان ۳۰ و ۱۸ درصد افزایش پیدا می‌کند. در صورت عدم استفاده از انرژی زمین گرمایی و تأمین کل انرژی توسط زیست توده، مقدار دی اکسید کربن منتشر شده به مقدار ۶۸ درصد افزایش می‌یابد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15766_d589f1f91612d82821f7f823a304cb54.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مروری بر تایرهای غیرپنوماتیک ساخته شده از فرامواد با پرینتر سه بعدی 311 320 15787 10.22034/jmeut.2023.52205.3129 FA شکوه دزیانیان دانشجو کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران محمد آزادی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران سید محمد جواد رضوی دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک و صنعت، دانشگاه نروژی علم و فناوری، تروندهام، نروژ Journal Article 2022 07 03 در این مقاله، مروری بر انواع فرامواد و تایرهای غیرپنوماتیک صورت گرفته است. نتایج نشان داده است، مقاومت غلتشی در تایرهای پنوماتیک بین ۴ تا 5 درصد است در حالی که در تایرهای غیرپنوماتیک کمتر از 3 درصد است. در نتیجه تایرهای غیرپنوماتیک مصرف سوخت کمتر و راندمان بالاتری نسبت به تایرهای پنوماتیک دارند. همچنین حداکثر تنش در تایر غیرپنوماتیک تولید شده به روش سه­بعدی ۱2 درصد افزایش یافته است با این حال حدودا ۸2 درصد سفتی عمودی بهبود یافته است. استفاده از فرامواد در لایه برشی در صورتی که انرژی کرنشی در لایه میانی ۵0 درصد کمتر از دیگر لایه­ها باشد، توانایی کنترل ویژگی‌های خمش برشی را دارد. علاوه بر این نشان داده شده است، توانایی بالای تولیدات افزایشی در تولید ساختارهای پیچیده باعث شده پرینترهای سه­بعدی روش مناسبی برای تولید این نوع تایرها باشند. در مواردی تایرهای غیرپنوماتیک با تحمل دمای بالا برای کاربرد در هوافضا نیز، اقداماتی صورت گرفته است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15787_2d12eec0d874e3c7478b6ecd29cddb12.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی تجربی ساختار سطح لباس بالدار بر عملکرد آیرودینامیکی 321 330 15808 10.22034/jmeut.2023.52199.3127 FA محسن ناظمیان علا‌ئی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران محمدصادق ولی‌پور استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران Journal Article 2022 07 02 با توجه به اهمیت بالای مانور پذیری در پرواز لباس بالدار، طراحی و هندسه این نوع لباس‌ها نقش مهمی در بهبود مانورپذیری در مسیر پروازی دارد لذا کنترل جریان به صورت فعال و غیر فعال می تواند موجب بهبود عملکرد و مانورپذیری لباس بالدار گردد. یکی از راه‌های بهبود عملکرد لباس بالدار ایجاد تغییرات هندسی نظیر موجدار کردن سطح بال می باشد. در این مقاله، به صورت تجربی در مقیاس آزمایشگاهی به بررسی آثار ایجاد برآمدگی موجی شکل بر عملکرد آیرودینامیکی لباس بالدار در مقایسه با بال صاف پرداخته شده است. با انجام آزمایش در تونل باد در زوایای حمله مختلف برای مدل آزمایشگاهی لباس بالدار و اندازه گیری ضریب برآ و پسای مدل، تغییر هندسه سطح بال شاخص کارایی (L/D) را بطور متوسط در حدود 20 درصد در زوایای حمله بالای 10 درجه بهبود داده است. همچنین با نصب تافت روی سطح مدل ها نواحی واماندگی از منظر مرئی سازی نیز بررسی گردید. مشاهدات تجربی نشان می دهد که ناحیه جدایش روی سطح بال موجدار در مقایسه با بال صاف کاهش یافته است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15808_6265986536dbac2783740352a0c5264b.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 مدلسازی ترمودینامیکی و تحلیل عملکرد یک چرخه توربین گاز خورشیدی مجهز به پیل سوختی اکسید جامد 331 340 15833 10.22034/jmeut.2023.52581.3138 FA جاماسب پیرکندی دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا، ایران مصطفی محمودی دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا، ایران علی امینایی کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا، ایران سبحان حرفت کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا، ایران Journal Article 2022 07 22 هدف عمده این مقاله مدلسازی ترمودینامیکی و تحلیل عملکرد سیستم هیبریدی توربین­گاز خورشیدی مجهز به پیل­سوختی اکسید جامد می­باشد. چرخه­های هیبریدی دو گانه و سه گانه در سال­های اخیر به شدت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این تحقیق سعی شده است که چرخه هیبریدی توربین­گاز و پیل­سوختی اکسید جامد با مجهز شدن به یک دریافت کننده خورشیدی به عنوان یک چرخه جدید سه گانه (SOFC-Solar GT) مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن با چرخه دو گانه توربین­گاز و پیل­سوختی (SOFC-GT) مقایسه شود. در این پژوهش دو پیکربندی مختلف برای این سیستم هیبریدی سه­گانه لحاظ شده است. نسبت فشار کمپرسور، دمای گازهای ورودی به توربین، شدت تابش خورشید و دمای پیل­سوختی به عنوان پارامترهای مهم و تاثیرگذار در عملکرد چرخه مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی نتایج این تحقیق نشان می­دهد که استفاده از دریافت کننده خورشیدی باعث کاهش مصرف سوخت در سیستم هیبریدی و افزایش 8 الی 9 درصدی راندمان کلی خواهد شد. از سوی دیگر نتایج نشان می­دهد که توان خالص تولیدی در چرخه­های هیبریدی خورشیدی 45 تا 50 درصد نسبت به چرخه پایه بیشتر می­باشد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15833_5e15ed0c43d80851aae678890494a304.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 تاثیر شکل ذرات میکرومتری بر رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌های غلیظ آن‌ها 341 346 15853 10.22034/jmeut.2023.52313.3132 FA مجید حقگو استادیار، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران هاجر اسحاقی استادیار، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران Journal Article 2022 06 30 شکل ذرات یکی از فاکتورهای مهم و اساسی بر رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌های پرشده محسوب می‌شود. در این تحقیق برای اولین بار اثر سه شکل متفاوت از ذرات بر رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌های غلیظ در سه شکل کروی، سهمی گون بیضوی و قایقی بر پایه رزین آکریلاتی مورد مطالعه قرار گرفت. ذرات کروی به روش فتوپلیمریزاسیون تعلیقی و ذرات غیرکروی به روش چاپ سه بعدی (DLP) تولید شده و سپس در بستر روغن سیلیکون پراکنده شدند. منحنی‌های جریان در غلظت‌های مختلف برای هر سه شکل اندازه‌گیری و در تمام نمونه‌ها رفتار غلیظ شوندگی برشی با افزایش نرخ برش مشاهده شد. کسر حجمی بیشینه تراکم برای هر سیستم به کمک مدل کریگر-دورتی به روش حداقل مربعات برازش شد. این مقدار برای شکل کروی ماکزیمم بوده و در شکل‌های غیر کروی نیز با افزایش نسبت منظر، کاهش می‌یابد. حلقه پسماند مشاهده شده در منحنی‌های جریان با افزایش کسر حجمی، روند افزایشی و سپس در نزدیکی کسر حجمی بیشینه تراکم، با شیب زیاد کاهش شدیدی را نشان می­دهد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15853_c71d6157c7921336f187189580b371d9.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 ارزیابی چرخه‌حیات سیستم حصر مستقیم کربن‌دی‌اکسید با فرآیند فیشر-تروپش برای تولید سوخت حمل و نقل تحت سه سناریو تولید برق 347 356 15887 10.22034/jmeut.2023.52034.3121 FA حانیه محبی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران سمانه قندهاریون استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0003-4822-5682 شایان اثمری کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2022 06 16 انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه کربن دی اکسید باعث گرمایش جهانی و تغییر اقلیم شده است. روش های مختلفی برای کاهش کربن دی اکسید اتمسفر پیشنهاد می شوند. یکی از این روش ها جذب مستقیم کربن دی کسید از هوا و تولید سوخت است. از آنجا که خود این سیستم ها انتشار کربن دی اکسید دارند، لازم است ارزیابی چرخه حیات برای این سیستم ها انجام شود. در این مقاله ارزیابی چرخه حیات برای تولید سوخت حمل و نقل با استفاده از جذب مستقیم کربن دی اکسید انجام شده است. این سیستم ابتدا کربن­دی­اکسید اتمسفر را جذب می­کند و  با استفاده از الکترولیز آب و واکنش جابجایی آب-گاز معکوس آن را به گاز سنتز تبدیل می­کند. در ادامه، با واکنش فیشر-تروپش گاز سنتز به سوخت تبدیل می­شود.در این مقاله چرخه­ی سه سناریو برای تولید برق مورد نیاز سیستم در نظر گرفته شده اند که عبارتند از برق شبکه ایران، برق شبکه آینده و برق پاک (تولید شده از 100 درصد انرژی تجدیدپذیر). در سناریو برق شبکه ایران، سیستم حدود  gCO₂eq./gCO₂ captured6/4 آلایندگی دارد؛ آلاینده­ترین واحد­ها در این سناریو، تولید برق با هدف تولید هیدروژن برای واکنش فیشر-تروپش و برای واکنش جابجایی آب-گاز معکوس است. بنابراین، ضریب انتشار برق مهمترین عامل در تعیین سیستم با اثرات زیست محیطی کم شناسایی می­شود. آلایندگی سیستم در شرایط برق شبکه­های آینده  gCO₂eq./gCO₂ captured8/0 برآورد می­شود. با استفاده از برق پاک نیز، آلایندگی سیستم به gCO₂eq./gCO₂ captured 72/0 کاهش می­یابد. در نهایت، نتایج نشان می­دهد که در گام اول، برق باید تحت فرآیندهایی با انتشار آلاینده­ کمتر تولید شود. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15887_292306508acb016e2f961f4c82e600dc.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 بررسی اثرات شکل دیواره بر روی پدیده جذب در فیلم مایع گرانشی با سطح آزاد 357 366 15891 10.22034/jmeut.2023.51927.3118 FA رامتین حکمت‌خواه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران شیدوش وکیلی پور دانشیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2022 06 08 پدیده جذب گاز به داخل فاز مایع در یک فیلم مایع گرانشی در پدیده‌های گوناگون طبیعی رخ داده و استفاده از آن در صنایع مختلف به ‌ویژه صنعت رطوبت‌زدایی و آب‌شیرین‌کن گسترش یافته است. پیچیدگی فیزیک جریان، انتقال جرم، گرما و ابعاد کوچک یک فیلم مایع باعث شده تا مدل‌سازی و شبیه‌سازی عددی آن نقش کلیدی در بررسی و مطالعه اثربخشی و بهبود فرآیند جذب در یک جاذب مایع شود. در کار حاضر، اثرات عدد رینولدز، دمای دیواره و شکل دیواره بر روی انتقال جرم و گرما عبوری از سطح تماس از فاز گاز داخل به یک جریان لایه‌ای فیلم مایع مورد بررسی قرار گرفته است. مدل‌سازی عددی با استفاده از یک الگوریتم ناپایای تعقیب سطح تماس کاملا همگیر و رهیافت روش لاگرانژی-اویلری اختیاری با زبان برنامه‌نویسی فرترن صورت پذیرفته است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که تغییر شکل سطح دیواره‌ که فیلم مایع بر روی آن جاری است و سرد کردن دیواره اثر چشمگیری بر روی نرخ جذب بخار گاز به داخل فیلم مایع نسبت به دیواره تخت دارد. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15891_40bdb1a6c627df62ebfd2bc227864ef4.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 52 4 2023 01 21 کنترل فعال ارتعاشات غیرخطی تیر مدرج تابعی در حضور نامعینی تحت بارگذاری متناوب با شرایط مرزی مختلف 367 376 15896 10.22034/jmeut.2021.45219.2865 FA فرزین پرهام کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران حبیب احمدی دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران کامران فروتن دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران محمد حیدری سرائی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2021 03 30 در سال‌های اخیر کنترل ارتعاشات تیرها، به طور چشمگیر، مورد توجه پژوهشگران بوده است و تحقیقات فراوانی در این زمینه به­عمل آمده است. با توجه به اینکه جنس تیرهای بررسی شده، اکثراً فلز یا مواد مرکب بوده­اند، لذا در این تحقیق به منظور افزایش مقاومت فیزیکی و حرارتی، تیر مورد بررسی از جنس مدرج تابعی درنظر گرفته شده است. در این مقاله به بررسی کنترل فعال ارتعاشات غیرخطی تیر مدرج تابعی با شرایط مرزی مختلف تحت بارگذاری خارجی پرداخته شده است. دو لایه پیزوالکتریک به سطوح بالایی و پایینی تیر متصل  شده­اند تا به عنوان حسگر و عملگر استفاده شوند. معادلات حرکت با استفاده از روش گلرکین گسسته‌سازی و با استفاده از شبیه‌سازی عددی حل شده است. برای کنترل ارتعاشات تیر از روش کنترل خطی‌سازی پسخورد و روش مود لغزشی استفاده شده است و نمودارهای خیز-زمان و ولتاژ زمان برای پنج حالت شرط مرزی دوسر گیردار، گیردار-آزاد،گیردار-ساده، آزاد-آزاد و ساده-ساده نمایش داده شده است. نتایج روش‌های کنترلی ذکر شده با عدم قطعیت و بدون عدم قطعیت، برای تمام شرایط مرزی باهم مقایسه شده‌اند. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_15896_be663db10832d7c520730cbd7977fe4e.pdf