دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 شناسایی رفتار عملکرد انواع فنرهای نواری و مارپیچ و بشقابی در شرایط فضایی 1 10 17791 10.22034/jmeut.2024.59440.3346 FA محرم شاملی استادیار، پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده رانشگرهای فضایی، تبریز، ایران مبین رحمانی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران جعفر کیقبادی استاد، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران هادی محمدیان خلف انصار دانشجوی دکتری، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2023 12 05 موضوع فنرهای مارپیچ، که قطعاتی حیاتی و پرکاربرد در صنایع مختلف هستند، به‌خصوص در صنایع فضایی به مراتب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. از فنرهای مارپیچ به‌منظور ذخیره‌سازی انرژی در کاربردهای گوناگون، به‌ویژه در مکانیزم‌های جداکننده‌ی فضاپیما، استفاده می‌شود. اما یکی از چالش‌های مهم در طراحی این قطعات، کاهش جرم آن‌هاست، به‌ویژه در کاربردهای فضایی که هر گرم بار زیادی دارد. در این مقاله، به بررسی بهینه‌سازی جرم فنرهای مارپیچ مورد استفاده در مکانیزم‌های جداکننده‌ی فضاپیما پرداخته می‌شود. ابتدا، مسئله بهینه‌سازی جرم فنرهای مارپیچ با استفاده از روابط ریاضی معمول و الگوریتم ژنتیک حل می‌شوند. سپس، با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی، یک مدل جدید برای فنرها طراحی شده و بهینه‌سازی با این مدل جدید انجام خواهد شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که استفاده از مدل پیشنهادی شبکه‌های عصبی مصنوعی، مزایای قابل توجهی نسبت به روش ابتدایی دارد. این بهینه‌سازی با استفاده از مدل پیشنهادی، باعث افزایش دقت طراحی فنرهای مارپیچ می‌شود و نتایج به‌صورت عددی و رقمی نشان می‌دهد خروجی در شبکه‌ی عصبی مربوط به تنش برشی 88/545 است که 83/0% با روش المان محدود اختلاف دارد و همچنین خروجی در شبکه‌ی عصبی مربوط به تغییر شکل 41/76 است که 58/0% با روش المان محدود اختلاف دارد که نشان می‌دهد مدل پیشنهادی به‌صورت قابل ملاحظه‌ای عملکرد بهتری نسبت به روش‌های قبلی دارد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_17791_da70a780b3cee94af8e069a1a7dde858.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 بررسی عددی و تجربی انتقال گرمای همرفتی برای کنترل دمای تابلوهای برق کاملا درزبندی شده 11 20 17818 10.22034/jmeut.2024.57748.3303 FA وحید عبدی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران جعفر جماعتی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران فرزاد ویسی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2023 07 31 در این مطالعه خنک سازی تابلوهای الکتریکی با تمرکز بر کنترل توزیع دما در داخل محفظه درزبندی شده به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفت. برخلاف سیستم‌های خنک‌کننده معمولی که در چرخه‌های باز کار می‌کنند، در این مطالعه یک سیستم خنک‌کننده با چرخه هوای بسته پیشنهاد شده است که قطعات الکترونیکی حساس را از گرد و غبار و یا رطوبت محافظت می‌کند. برای ایجاد چرخه هوای بسته، یک کانال عمودی در قسمت جلویی پنل الکتریکی تعبیه شد و از یک فن برای گردش هوای داخل محفظه استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که کنترل جریان هوا در داخل یک تابلو برق درزبندی شده به دلیل حذف نقاط با دمای بالا میتواند شرایط گرمایی ایمن را برای قطعات داخلی فراهم کند. در شرایط مناسب میانگین دمای قطعات درون تابلو تا حدود 50 درصد کاهش یافت. در این شرایط، میانگین طول عمر اجزای الکترونیکی تابلو مانند بریکرها، فیوزها، بیمتالها و کنتاکتورها حداقل 10 برابر در مقایسه با سیستمی که تحت انتقال گرمای همرفت آزاد عمل می کند، افزایش پیدا کرد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_17818_f4c5262170b00ecafacd4efe9b087068.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 توسعه و به‌کارگیری یک مدل ریاضی برای آب‌شیرین‌کن خورشیدی شیب‌دار بهبودیافته 21 30 17820 10.22034/jmeut.2024.58086.3309 FA حسین امیری استادیار، پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران Journal Article 2023 08 23 در این تحقیق برای اولین بار یک مدل ریاضی بر پایه اصول ترمودینامیک و انتقال گرما برای آب‌شیرین‌کن شیب‌دار بهبودیافته که آزمایش‌های تجربی قبلی نشان‌دهنده عملکرد بسیار بهتر آن نسبت به آب‌شیرین‌کن شیب‌دار استاندارد بوده، توسعه داده‌شده است. بدین منظور معادله بقا انرژی در حالت گذرا برای شش جزء آب‌شیرین‌کن شامل پوشش شیشه‌ای، آب‌شور درون حوضچه‌ها، صفحه جاذب، لایه عایق الاستومری، صفحه پشتی و صفحه چگالنده و معادلات بقا جرم و انرژی برای هوای در گردش بین محفظه تبخیر و محفظه چگالنده به کار گرفته‌شده است. این معادلات منجر به یک مجموعه معادله دیفرانسیل مرتبه اول غیرخطی وابسته به هم شده که می‌بایست به‌صورت هم‌زمان و برای همه حوضچه‌ها حل شوند. به‌منظور ارزیابی دقت و قابلیت اطمینان مدل توسعه داده‌شده در پیش‌بینی عملکرد دستگاه در شرایط آب‌وهوایی مختلف از این مدل برای تخمین عملکرد دستگاه و دمای قسمت‌های مختلف آب‌شیرین‌کن در دو فصل بهار و پاییز استفاده‌شده است. نتایج نشان می‌دهد مدل توسعه داده‌شده دقت خوبی دارد به‌نحوی‌که بیشترین خطای جذر میانگین مربعات در تخمین دمای شیشه، آب‌شور و صفحه جاذب برابر 9/6، 2/6 و 6 درجه سلسیوس می‌باشد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_17820_fd975b8dea51f63625a7af79feccac27.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 بررسی تجربی عوامل مؤثر بر سنتزِ احتراقیِ نانولوله‌های ‌کربنی در شعلۀ لایه‌ای، پخشی و جریان‌موازیِ متان/ هوا 31 40 17896 10.22034/jmeut.2024.58968.3332 FA مهدی وقاری کارشناس ارشد، دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران مقداد صفاری‌پور استادیار، دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران، Journal Article 2023 10 27 سنتزِ احتراقیِ نانولوله‌های کربنی، به‌دلیل ایجاد خودکارِ گرما و مولکول‌های سازندۀ نانولوله‌ها و صرفۀ اقتصادی، برای کاربرد در مقیاس صنعتی مناسب است. در این پژوهش، عوامل مؤثر بر سنتزِ احتراقیِ نانو‍‌لوله‌های‌کربنی در شعله‌های پخشیِ لایه‌ای و جریان‌موازیِ متان/هوا به‌صورت تجربی بررسی شده‌‌است. این عوامل عبارت‌اند از: محل و مدت‌زمان قرار‌گیریِ کاتالیست در شعله، جنس کاتالیست، ولتاژ الکتریکیِ اعمال‌شده به کاتالیست، و مدت‌زمان اسیدشویی. نانولوله‌ها فقط در فاصله‌ای برابر دودَهمِ ارتفاع شعله از خروجیِ مشعل و دور از محل تشکیلِ ترکیباتِ سنگینِ کربنی رشد می‌کنند. مناسب‌ترین مدت‌زمانِ اسید‌شویی حدود 3 دقیقه است. بیشترین رشد با کاتالیست نیکروم 80-20 حاصل می‌شود. اعمال ولتاژ تراکم و طول نانو‌لوله‌ها را کاهش می‌دهد. کاهش تراکم رشد با افزایش مدت‌زمان قرار‌دهیِ کاتالیست در شعله جبران می‌شود. اعمال ولتاژ قطر نانولوله‌ها را کمتر، توزیع قطر‌ را یکنواخت‌تر، و نانولوله‌ها را کشیده‌تر می‌کند. بدون ولتاژ، میانگین قطر نانولوله‌ها 186 نانومتر و انحراف معیار آن 31 نانومتر است. ولتاژِ 5- ولت قطر نانولوله‌ها را 20% کمتر و انحراف معیار قطر نانولوله‌ها را 50% کمتر می‌کند. با افزایش ولتاژ به 10- ولت، قطر نانولوله‌ها 30% دیگر نیز کاهش می‌یابد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_17896_5864edd3cf42a03f7ae9aa3c4d9a8ef6.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 طراحی کنترل کننده مرتبه کسری تطبیقی برای یک پرنده چهار موتوره 41 50 17930 10.22034/jmeut.2024.53327.3165 FA احسان لقمان دانشجو، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران محسن ایرانی رهقی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران عباس لقمان استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران Journal Article 2022 09 26 در این تحقیق، با استفاده از ریاضیات مرتبه کسری یک کنترلکننده برای کنترل مسیر حرکت یک کوادروتور طراحی میگردد. با توجه به اینکه یکی از مهمترین چالشها در کوادروتورها تغییر جرم آنها برای حمل و جابجایی بارهای مختلف است، در این پژوهش کنترلکننده طراحی شده برای جرم به صورت تطبیقی طراحی میگردد تا در مقابل اثرات تغییر جرم رفتار مناسبی را ارائه دهد. برای طراحی کنترلکننده در این پژوهش از روش مودلغزشی استفاده میشود و سطح لغزش مورد نظر به صورت یک مدل مرتبه کسری در نظر گرفته میشود. نتایج این تحقیق به خوبی کارایی کنترلکننده مرتبه کسری را برای کنترل مسیر کوادروتور و مقاومت در مقابل تغییرات جرمی را نشان میدهد. به علاوه، شبیهسازیها نشان میدهند که با استفاده از تغییرات مرتبه مشتق کسری میتوان کنترلکنندهای طراحی کرد که با تلاش کنترلی کمتری یک ماموریت را انجام دهد، بنابراین، با طراحی یک کنترلکننده مرتبه کسری میتوان ظرفیت حمل بار را در یک کوادروتور افزایش داد. نتایج این تحقیق نشان میدهند که ظرفیت حمل بار با در نظر گرفتن مقدار 275/0 برای مرتبه مشتق بالاترین مقدار خود را دارد. نوآوری این کار بررسی اثرات کنترلکننده مرتبه کسری در تعیین ظرفیت حمل بار است به طوری که نشان داده میشود با تعیین مقداری مشخص میتوان ظرفیت حمل بار را تا حدود دو برابر نسبت به کنترلکنندهی معمولی افزایش داد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_17930_224802767cec3ea3fcf07617f7c80efa.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 مقایسه تجربی تأثیر نانوذرات زیستی و نانو ذرات فلزی اکسید تیتانیوم بر خواص تریبولوژیکی روان‌کارهای زیستی 51 59 17931 10.22034/jmeut.2024.59337.3344 FA عباس تقی پور استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحددزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران میلاد ستاره استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران پژمان نیک اندیش استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران Journal Article 2023 11 26 در این پژوهش عملکرد نانوذرات بیوچار و تیتانیوم دی‌اکسید در ترکیب با روغن سویای اپوکسی شده به‌عنوان روان‌کار پایه زیستی بررسی میشود. با استفاده از دستگاه آسیای مکانیکی سیاره‌ای، نانوذرات بیوچار از زغال باگاس نیشکر تولید شد. سپس جهت بررسی کیفیت و اندازه‌ی نانوذرات، نمونه‌هایی تهیه و با میکروسکوپ الکترونی روبشی تصویربرداری انجام شد. نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید نیز به‌صورت تجاری تهیه گردید. در مرحله‌ بعد نانوذرات با درصدهای وزنی 1/۰، 2/۰ و ۵/۰ با سیال زیستی ترکیب و پس از اطمینان در خصوص دستیابی به یک نانوسیال پایدار، آزمون تعیین خواص سایشی و اصطکاکی انجام شد. نتایج نشان میدهد، تغییرات ضریب اصطکاک برای مخلوط‌های شامل تیتانیوم دی‌اکسید، نسبت به نانو بیوچار بهتر است. در غلظت 1/0، مقدار میانگین ضریب اصطکاک نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید، 092/0 و نانو بیوچار، 115/0 ثبت شد. برای غلظت 2/0، به ترتیب 067/0 و 143/0 و برای غلظت 5/0، به ترتیب 064/0 و 111/0 میباشد. میزان سایش دیسک‌های مربوط به نانو روان‌کار با غلظت‌های 1/0، 2/0 و 5/0 حاوی تیتانیوم دی‌اکسید نسبت به نانو بیوچار به ترتیب 65/24، 43/35 و %48/85 کمتر است.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_17931_44b4b4a0fb5dfaae757e691e2fa31a30.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 ارزیابی تاثیر نسبت سرعت نوک و سرعت آزاد باد بر عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی ترکیبی 61 70 18009 10.22034/jmeut.2024.59969.3361 FA محمد اسدی دانشجو دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران رحیم حسن زاده دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2024 01 06 در مطالعهی حاضر، عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی ترکیبی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل و گسستهسازی معادلات حاکم بر جریان، روش حجم محدود بهکار گرفته شده است. هدف از این تحقیق، ارزیابی تاثیر نسبت سرعت نوک (TSR) و سرعت آزاد باد (U¥) بر عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی ترکیبی داریوس-ساونیوس است. به این منظور، با کمک دینامیک سیالات محاسباتی(CFD) ، نتایج بهدست آمده با دادههای عددی و تجربی موجود در مطالعات گذشته اعتبارسنجی شدهاند. همچنین، رفتار توربین بادی مورد نظر در مقادیر 5/3 و 5/2 ،5/1= TSR و m/s 10 و 5 = U¥ مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بهدست آمده از این تحقیق نشان میدهد که در TSRهای پایین، نفوذ هوا به داخل روتور بیشتر شده و این اتفاق باعث افزایش نیروی پسا توسط روتور داخلی میگردد. علاوهبر آن، با افزایش U¥، ضریب گشتاور و ضریب توان هر دو افزایش یافتهاند. نهایتا، روتور ترکیبی در 5/1 = TSR و m/s 10 = U¥ بیشترین توان را نسبت به حالتهای دیگر تولید کرده، به طوری که بیشترین ضریب توان برابر 367/0 است.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18009_9bdfaa315b87b50c8d24249bc43ddb38.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 ارائه روشی مبتنی بر یادگیری ماشین برای تشخیص آسیب‌های خطی و غیرخطی سازه با ترکیب ویژگی‌های عمیق زمانی و زمان – فرکانس 71 80 18040 10.22034/jmeut.2024.60099.3368 FA اکبر اصغرزاده بناب استادیار، گروه مطالعات علم و فناوری، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران هاشم کلب خانی دانشیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران سجاد بیژنوند استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی (ع)، تهران، ایران Journal Article 2024 01 15 پایش سلامت سازه‌ای (SHM) برای تضمین عملکرد ایمن زیرساخت‌ها و تصمیم‌گیری در مورد نگهداری، تعمیر و مقاوم‌سازی سازه استفاده میشوند. در این مقاله روش جدیدی مبتنی بر پردازش سیگنال و یادگیری ماشین برای پایش سلامت سازهای ارائه شدهاست. روش پیشنهادشده، بر مبنای ویژگیهای عمیق زمانی و زمان – فرکانس است. برای استخراج ویژگیهای عمیق زمان – فرکانس، ابتدا نمایش زمان – فرکانس با استفاده از تبدیل فوریه زمان پیوسته (CWT) به دست میآید و در ادامه، به شبکه عصبی تلفیقی (CNN) اعمال میشود. برای استخراج ویژگیهای عمیق زمانی، توابع حالت ضمنی (IMF) با استفاده از تجزیه حالت تجربی (EMD) به دستآمده و شبکه حافظه طولانی کوتاهمدت (LSTM)، IMFها را مدل میکند. با توجه به تعداد زیاد ویژگیهای عمیق به دست آمده، با استفاده از الگوریتم کاهش ویژگی، ویژگیها با همبستگی بالا حذف شدند. در نهایت با استفاده از بردار پشتیبان ماشین (SVM) بهینهشده، سلامت سازه یا محل آسیب شناسایی میشود. نتایج به دستآمده نشان میدهند روش پیشنهادی نسبت به روشهای مشابه دقت بالایی در سناریوهای خطی و غیرخطی داشته و میتواند به عنوان روشی مطمئن در کابردهای SHM استفاده شود.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18040_4250ebc69fef98666c583d68f53bfd01.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 حلّ کامل غیرخطی کره‌های جدار ضخیم تحت فشار با تغییرشکل‌های بزرگ به ‌کمک نظریه ی الاستیسیته ی صفحه ای غیرخطی 81 90 18049 10.22034/jmeut.2024.59697.3380 FA پریسا نصراللهی دانش‌آموخته‌ی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران مهدی قنّاد دانشیار، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران بهمن مدیری دانشجوی دکتری، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران نوید بهادرانی دانش‌آموخته‌ی کارشناسی ارشد ، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2024 02 06 در این مقاله، معادله‌ دیفرانسیل غیرخطی حاکم بر کره‌های جدار ضخیم متقارن محوری تحت فشار، ساخته‌شده از مواد ایزوتروپ با تغییرشکل‌های بزرگ به کمک نظریهی الاستیسیتهی صفحهای غیرخطی(NPET) استخراج شده است. به‌دلیل وجود تغییرشکل‌های بزرگ در جهت شعاعی و درنتیجه معادلات سینماتیک با جملات غیرخطی، معادله دیفرانسیل حاکم از نوع مرتبه‌ی دو غیرخطی با ضرایب متغیّر است که به کمک تکنیک اغتشاشات حل شده است. با توجه به معادلات تعادل، شرایط بارگذاری کره، تنش‌های شعاعی و محیطی و نیز جا‌به‌جایی شعاعی بهصورت تحلیلی به‌دست آمده است. با توجه به نتایج حاصل از حل تحلیلی، تأثیر ضخامت، جنس و بارگذاری بر مقادیر تنش‌ها و جابه‌جایی در پوسته‌ی کروی، بررسی شده است. به‌منظور راستیآزمایی نتایج حاصل از حل تحلیلی، مدل‌سازی اجزای محدود کره‌ی مذکور به کمک نرم‌افزار ANSYS انجام و نتایج دو روش حل با یکدیگر مقایسه شده‌اند. این پژوهش نشان می‌دهد که روند حل تحلیلی ارائه شده برای پوسته‌های کروی تحت بارگذاری فشاری از دقّت خوبی برخوردار است.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18049_693c9d9d46a7e50b796d58c28689b9e3.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 بررسی تجربی میزان نیروی پیشران و سرعت باد یونی با استفاده از تخلیه کرونا در چینش های مختلف در کرونای مثبت و منفی 91 100 18050 10.22034/jmeut.2024.59722.3352 FA روح الله خوشخو استادیار، مهندسی هوافضا، گرایش آیرودینامیک، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران معصومه آقایی ملک آبادی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا، گرایش آیرودینامیک، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران محمد جواد معماری کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا، گرایش آیرودینامیک، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران Journal Article 2023 12 23 در دو دهه اخیر، استفاده از تخلیه کرونا به‌عنوان یک سیستم پیشران پلاسمایی موردتوجه بسیاری از محققین هوافضا قرارگرفته است. در این تحقیق، به‌منظور دست یافتن به نیروی پیشران بیشتر و ضریب اثربخشی بالاتر، مطالعاتی در زمینه تخلیه کرونا در فشار اتمسفری با ایجاد شرایط هندسی متفاوت الکترودها، در چینش آرایهای و اعمال ولتاژهای مختلف با قطبشهای متفاوت انجام‌شده است. یکی از رایجترین پیکربندیها در تخلیه کرونا، پیکربندی سیم-استوانه است. در تحقیق حاضر با استفاده از پیکربندی سیم-استوانه به شکل آرایهای و در چینش‌های مختلف و با استفاده از ولتاژهای اعمالی مثبت-زمین، منفی-زمین و مثبت-منفی به بررسی نیروی پیشران تولیدشده در شرایط متفاوت پرداخته‌شده است. در این تحقیق، میزان نیروی پیشران تولیدشده و نسبت نیروی پیشران تولیدشده به توان مصرفی سیستم بررسی شد. همچنین سری و موازی قرار گرفتن الکترودها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد، اعمال کرونای مثبت-منفی، نیروی پیشران و سرعت باد یونی بیشتری نسبت به اعمال ولتاژ مثبت-زمین یا منفی-زمین ایجاد کرده است. همچنین با افزایش تعداد الکترودها، ضریب اثربخشی (راندمان) سیستم افزایش مییابد که البته این افزایش به شکل غیرخطی است. در نهایت، نتایج نشان می‌دهد با سری کردن الکترودها در شرایط یکسان نسبت به حالت موازی، مقدار نیروی پیشران حدود 40 درصد و توان مصرفی حدود 25 درصد افزایش مییابد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18050_6babdbd0da05f2998fc559a87e4fbdf9.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 بررسی عددی عملکرد آب شیرین کن خورشیدی حاوی نانو ائروسل های مغناطیسی تحت اثر میدان سیم پیچ مغناطیسی 101 110 18051 10.22034/jmeut.2024.59173.3337 FA سجاد محمدی بازرگانی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران صابر یکانی مطلق دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2023 11 11 امروزه بحران آب در بیشتر نقاط جهان دیده می‏شود و به همین دلیل تولید آب تازه و قابل شرب یکی از مهم‌ترین عوامل مقابله با به خطر انداختن سلامتی انسان‌ها در چند دهه‌ اخیر محسوب می‌شود. آب شیرین کن های خورشیدی یکی از ساده‏ترین و در دسترس‏ترین ابزار های موجود برای تولید آب شرب می‏باشند، ولی متاسفانه بدلیل بهره‏وری پایین نمی‏توان از آنها برای رفع نیاز روزانه آب شرب استفاده کرد. هدف از انجام این تحقیق افزایش بهره‌وری و بهبود عملکرد آب شیرین‏کن خورشیدی سنتی با استفاده از تزریق ذرات نانو ائروسل و ایجاد میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ می‏باشد. برای شبیه سازی کار حاضر معادلات پیوستگی، مومنتوم، انرژی و غلظت به روش حجم محدود گسسته حل شده‌اند. بدین منظور کد عددی به زبان C++ شی‏گرا جهت حل جریان هوای مرطوب حاوی نانو ائروسل های مغناطیسی توسعه یافته است و تاثیر حضور نانو ائروسل مغناطیسی در میدان مغناطیسی بر الگوی جریان هوای مرطوب داخل آب شیرین کن و میزان تولید آب شیرین بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده افزایش میزان تولید آب شیرین تا %238 می‏باشد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18051_46a7773aced94b7cb08a5b99902719dd.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 تحلیل ترمودینامیکی سیستم های تولید توان از منبع انرژی زمین گرمایی برمبنای چرخه ی تبخیر آنی دو مرحله‌ای 111 120 18060 10.22034/jmeut.2024.59793.3354 FA مهران عبدالعلی پورعدل استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی‌شاپور دزفول، دزفول، ایران محمد نام خواه دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی‌شاپور دزفول، دزفول، ایران Journal Article 2023 12 27 استفاده از انرژی زمین گرمایی به دلیل دایمی بودن، مزایای محیط زیستی و توان بالا، در حال گسترش در سراسر جهان است. یکی از متداولترین انواع آرایشهای زمین گرمایی چرخه تبخیر آنی دو مرحلهای است. عموما انرژی زیادی از طریق مایع اشباع جداساز دوم این آرایش اتلاف میشود. با رویکرد استفاده از این انرژی، ، چرخه ترکیبی تبخیر آنی دو مرحلهای-رانکین آلی، چرخه جدید ترکیبی تبخیر آنی دو مرحلهای-گذر بحرانی دیاکسیدکربن و چرخه جدید ترکیبی تبخیر آنی دو مرحلهای-رانکین آلی-گذر بحرانی دیاکسیدکربن مورد بررسی و تحلیل انرژی و اگزرژی (حل تحلیلی) قرار گرفت. سپس روی چهار آرایش، بررسی پارامتری جامع و بهینهسازی تک هدفه با معیار بیشینهسازی توان خالص انجام شد. طبق نتایج حاصله هر سه آرایش ترکیبی نتایج بهتری از لحاظ قانون اول و دوم نسبت به چرخه تبخیر آنی دو مرحلهای نشان داد. چرخه جدید تبخیر آنی دو مرحلهای-رانکین آلی-گذر بحرانی دیاکسیدکربن، بهترین عملکرد در میان چرخههای مورد بررسی از خود نشان داد بهطوریکه توان خالص 26313 کیلووات، بازده انرژی 54/20 درصد و بازده اگزرژی 46/64 درصد حاصل شد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18060_ee1cf731557df8e62d98f0a30db8b670.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 روش نوینی جهت بررسی آزمایشگاهی ذوب نامقید پارافین بر اساس تکنیک پردازش تصویر و مقایسه با نتایج مدلسازی عددی 121 129 18061 10.22034/jmeut.2024.59066.3334 FA اشکان بروجردیان دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران حسین نعمتی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران احسان سلاحی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران Journal Article 2023 11 04 بر اساس شواهد تجربی، وجود ترموکوپل در مواد تغییر فاز دهنده جامد بر نتایج تأثیر می‌گذارد و رژیم ذوب را از ذوب نامقید به ذوب مقید تغییر می دهد. در این مطالعه، روش جدیدی برای اندازه گیری مستقیم کسر جرمی مایع مواد تغییر فاز دهنده در طول ذوب بر اساس تکنیک پردازش تصویر پیشنهاد شد. در این روش در زمان های متوالی تصاویری از فرآیند ذوب در شرایط کنترل شده تهیه می شود. با انجام تکنیک های پردازش تصویر، مرز هسته جامد تعیین می شود و مساحت ناحیه محصور محاسبه و بر سطح اولیه فاز جامد تقسیم می شود. این روش برای ذوب نامقید پارافین در داخل یک سیلندر افقی اعمال شد. مساله نیز به صورت عددی با روش چند فازی (VOF) شبیه‌سازی شد و تغییر در حجم کل پارافین (مجموع حجم فازهای جامد و مایع) به دلیل تفاوت بین چگالی جامد و مایع لحاظ گردید. تطابق خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده شد. شکل و اندازه‌های هسته جامد در تصاویر تجربی و نتایج عددی در زمان‌های مختلف به خوبی مطابقت دارند.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18061_53aa7b0d4ba095e8551d78d9470f753a.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 بررسی مقایسه‌ای دو سامانه تولید محصولات چندگانه تبرید تراکمی-جذبی آبشاری بر پایه منبع انرژی زمین گرمایی از دیدگاه‌های ترمودینامیکی و اگزرژی-اقتصادی 131 140 18070 10.22034/jmeut.2024.59417.3345 FA آرمین خزاعی نام دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران عسگر مینایی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران هادی غائبی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران محمد عباداللهی دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران Journal Article 2023 12 02 هدف از پژوهش حاضر، بررسی مقایسه‌ای و تحلیل ترمودینامیکی، اگزرژی-اقتصادی دو سامانۀ تبرید تراکمی-جذبی تک اثره (A) و دو اثره (B) آبشاری راه اندازی شده با منبع انرژی زمین گرمایی، در جهت تولید آب شیرین، رساندن دمای هوای خانه به دمای مطلوب در شرایط طرح خارج فصل تابستان شهر اهواز با دریافت بار سرمایش از سامانۀ مورد بررسی و همچنین تولید توان و آبگرم مصرفی است. سیال عامل سیستم تبرید جذبی آبشاری لیتیم بروماید-آب و سیال عامل سیستم تبرید تراکمی بخار R134a است. معادلات حاکم با استفاده از نرم افزار EES حل شده‌اند. نمودار تغییرات پارامترهای اثرگذار بر روی متغیرهای خروجی سامانه ارائه شده و نتایج برای دو سامانۀ Aو B مقایسه شده‌اند. مقدار متغیرهای خروجی سامانه نظیر ضریب عملکرد، بازده انرژی، بازده اگزرژی و مجموع هزینه محصولات برای سامانۀ A در حالت پایه به ترتیب 514/0، 01/65%، 84/29% و 84/56 دلار بر گیگاژول و برای سامانۀ B مقدار این متغیرها 83/0، 08/%68، 99/%39 و 64/86 دلار بر گیگاژول بدست آمده‌اند که این مقادیر نشان از برتری سامانۀ B نسبت به سامانۀ A را دارند.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18070_4691c381e279dc0a6fca09fbb6c57ab9.pdf

دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 54 1 2024 04 20 مقایسه تجربی عملکرد سیستم های فتوولتایی/گرمایی حاوی نانوسیال های هیبریدی دوتایی و سه تایی – بخش اول: آنالیز انرژی 141 148 18090 10.22034/jmeut.2024.60219.3372 FA امین شهسوار استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Journal Article 2024 01 23 این مقاله به مقایسه آزمایشگاهی قابلیت خنککاری نانوسیالهای هیبریدی دوتایی و سهتایی در یک سیستم فتوولتایی/گرمایی مجهز به گردآور صفحه-لوله مارپیچی اختصاص داده شده است. سوسپانسیونهای پایدار آب-اکسید گرافن/اکسید تیتانیوم، آب-اکسید گرافن/اکسید آهن و آب-اکسید تیتانیوم/اکسید آهن به عنوان نانوسیال هیبریدی دوتایی و نانوسیال آب-اکسید گرافن/اکسید تیتانیوم/اکسید آهن به عنوان نانوسیال هیبریدی سهتایی به کار گرفته شدهاند. آزمایشهای متعددی به منظور بررسی اثر دبی جرمی نانوسیال (20-80 کیلوگرم بر ساعت) بر روی عملکرد سیستم با استفاده از یک شبیهساز خورشیدی انجام شده است. نتایج نشان داد که در میان سیستمهای مورد بررسی، بهترین عملکرد گرمایی، الکتریکی و کلی همواره متعلق به سیستم فتوولتایی/گرمایی حاوی نانوسیال هیبریدی سهتایی است، در حالی که بدترین عملکرد نیز همواره به سیستم حاوی نانوسیال آب-اکسید تیتانیوم/اکسید آهن تعلق دارد. علاوهبر این، نتایج نشان داد که بازده گرمایی، بازده الکتریکی و بازده کلی سیستم حاوی نانوسیال هیبریدی سهتایی، به ترتیب در بازههای 14/42-80/53 درصد، 01/13-02/13 درصد و 29/78-95/89 درصد است. همچنین، مشخص شد که عملکرد گرمایی، الکتریکی و کلی سیستمهای مورد بررسی با رشد دبی جرمی نانوسیالها ارتقا مییابد.

https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_18090_0dcc87a11fd7c6b5f4d7ca709780c62e.pdf