۹ نتیجه برای اشرفی زاده
علیرضا رضوی، علی اشرفی زاده،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
گردباد به عنوان یکی از پدیده های طبیعی مخرب هرساله خسارات زیادی به بار می آورد. برای مقاوم سازی سازه های در معرض آن، بررسی میدان جریان گردباد و پارامترهای موثر بر الگوهای تخریب لازم است. در این مقاله یک محفظه ی تولید گردباد آزمایشگاهی شبیه سازی و حل عددی جریان آشفته با به کارگیری مدلسازی گردابه های بزرگ، برای گردبادهای ساکن و با حرکت انتقالی گزارش شده است. اعتبارسنجی حل عددی گردباد ساکن با نتایج آزمایشگاهی بیکر انجام شده، سپس اثر پارامترهای بیشینه ی سرعت باد، زمان عبور سرعت های بیشینه و شتاب حرکت گردباد بر الگوی تخریب بررسی شده است. اولین نتیجه حاصل از حل عددی نشان از افزایش اثر تخریبی گردباد با افزایش ارتفاع می دهد؛ همچنین بیشترین میزان تخریب گردباد نزدیک به مرکز چرخش آن و در سمتی رخ می دهد که سرعت انتقالی موجب افزایش سرعت مماسی سیال می شود. با توجه به زیاد بودن شتاب در تمامی ارتفاعات، اثر این پارامتر در ساخت تمامی سازه ها، اعم از کوتاه و بلند، حائز اهمیت است. در مقابل، اثر اندازه ی سرعت و مدت زمان عبور سرعت های بیشینه بر الگوی تخریب سازه های بلند بیشتر از سازه های با ارتفاع کم و متوسط می باشد.
علی اشرفی زاده، علی جودکی،
دوره ۱۴، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۳ )
چکیده
شکل مجرای جریان از طریق تاثیری که بر رفتار جریان سیال دارد، بر پدیده جابجایی حرارت اثر می گذارد. در این پژوهش به بررسی جریان سیال آرام و پایدار درون یک کانال با دیواره‌های موجدار پرداخته می‌شود. اگر کانال متشکل از یک واحد تکرار شونده در طول مسیر باشد، شکل این واحد را در حالت کلی می‌توان ترکیبی از یک دیفیوزر و یک نازل فرض کرد. در این مقاله اثر چند پارامتر هندسی این نازل‌ها و دیفیوزرهای فرضی نظیر طول/شکل دیواره و میزان عدم تقارن، بر افت فشار سیال و نرخ جابجایی حرارت در یک کانال دو بعدی مطالعه شده است. جریان داخلی، لزج و غیرقابل تراکم و عدد رینولدز ۲۰۰ در نظر گرفته شده است. مطالعه انجام شده حاکی از آن است که افزایش طول نازل نسبت به دیفیوزر در یک واحد تکراری در امتداد کانال باعث افزایش عدد نوسلت متوسط شده ولی عدم تقارن دیواره ها بسته به میزان آن ممکن است باعث کاهش یا افزایش عدد نوسلت شود. به طور کلی در رینولدزهای پایین، تغییر شکل دیواره ها مکانیزم موثری برای افزایش نرخ انتقال حرارت نیست. درعین حال، با انتخاب مناسب پارامترهای هندسی نازل و دیفیوزر در یک واحد طولی کانال می‌توان نرخ جابجایی حرارت را افزایش داد. یک الگوریتم ژنتیک بهینه‌یابی به همین منظور معرفی و در حل یک مسئله نمونه به کار گرفته شده است.
علی اشرفی زاده، علی اکبر حسینجانی میاندهی،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ويژه‌نامه چهارم ۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله به بررسی عددی تغییر فرکانس و دامنه نوسان بر جریان حول باله در حرکت نوسان پیچشی پرداخته شده است. یک روش حل عددی برای بررسی این جریان ارائه شده که می‌توان آن‌را شکل بهبود یافته خانواده‌ای از روش‌های مرز غرق شده موسوم به روش‌های نیرو مستقیم تلقی نمود. در این روش پیشنهاد شده است که از تقریب مرتبه اول زمانی به جای حل دستگاه معادلات، برای محاسبه نیرو در نقاط لاگرانژی استفاده شود. روش‌های مرز غرق شده به دلیل استفاده از یک شبکه کارتزینی ثابت، در مسایل با مرز متحرک بسیار کارآمد می‌باشند. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، از داده‌های معتبر مربوط به جریان حول استوانه‌های ثابت و نوسانی استفاده شده است. در این پژوهش علاوه بر کانتورهای ورتسیته و نمودار‌های ضرایب برآ و پسا، نحوه توزیع انرژی جنبشی منتقله به میدان جریان و تغییرات آن به واسطه تغییر دامنه و فرکانس حرکت باله نیز ارائه شده است. نتایج حاصل شده از این تحقیق نشان می دهد که با افزایش دامنه نوسان به بالاتر از ۷۷/۱ در یک عدد استروهال ثابت،۲۲ /۰ الگوی ایجاد گردابه های دنباله باله به هم خورده و در دامنه نوسان،۸۰/۲ جریان عملا ماهیت آشوبناک به خود می‌گیرد. علاوه بر این در دامنه نوسان ثابت۷۱ /۰ با افزایش عدد استروهال به بالاتر از،۳/۰ نظم ایجاد گردابه‌ها به هم خورده و درعدد استروهال ۴/۰ رفتار غیر متقارن گردابه‌ها قابل مشاهده است. .
سید میثم خاتون آبادی، محمود اشرفی زاده،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
تاکنون مدل‌های متعددی به‌منظور ترکیب نمودن معادلات حالت با مدل شبه‌پتانسیل پیشنهادشده است. در این مقاله، معادلات حالت مختلف بر پایه‌ی مدل گانگ و چنگ در جریان‌های تک جزئی- چند فازی به کمک روش شبکه بولتزمن بررسی‌شده است. در ابتدا، هشت معادله در ۴ دسته طبقه‌بندی‌شده که شامل معادله حالت شان و چن، معادله حالت مکعبی، معادله حالت غیر مکعبی و معادله حالت ترکیبی مکعبی و غیرمکعبی می‌باشند، بررسی‌شده‌اند. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که هر نوع از معادلات حالت به‌طور نسبی جریان‌های پارازیتی و بیشینه نسبت چگالی قابل‌دستیابی یکسانی دارند. به علاوه، اگرچه با انتخاب یک پارامتر وزنی مناسب برای هر معادله حالت خطای شبیه-سازی به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد، نتایج این بررسی نشان می‌دهد که دستیابی به یک پارامتر ثابت برای معادله حالت غیرمکعبی غیرممکن است. بنابراین، ابتدا یک معادله جهت پیش‌بینی پارامتر بهینه برای معادلات حالت شان و چن و مکعبی ارائه‌شده است. همچنین، یافته‌ها حاکی از آن است که مدل‌های غیرمکعبی، مکعبی و ترکیبی مکعبی و غیرمکعبی به ترتیب قابلیت استفاده در گستره وسیع‌تر دما و نسبت چگالی بزرگ‌تر را دارند. بنابراین در این مقاله، یک عبارت جدید برای محاسبه‌ی پارامتر وزنی مناسب که تابعی از دما است، در نظر گرفته‌شده است تا جایگزین پارمتر ثابت برای معادلات غیرمکعبی شود. نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از این تابع، مطابقت بسیار خوبی با ساختار ماکسول(نتایج تئوری) حاصل از معادلات حالت را نشان می‌دهند.
مهدی نیک فر، علی اشرفی زاده،
دوره ۱۶، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۵ )
چکیده
یکی از مسائل کاربردی و مورد علاقه در علوم حرارت و سیالات، طراحی شکل سطح برای دستیابی به توزیع مطلوبی از یک متغیر جریان نظیر سرعت، فشار، دما یا شار حرارتی روی مرز است. حل چنین مسائلی با روش‌های تجربی یا نیمه تجربی مقرون به صرفه نبوده و با روش‌های تحلیلی نیز در اغلبِ مواردِ کاربردی امکان پذیر نیست. به همین دلیل الگوریتم‌های عددی متعددی برای حل مسائل طراحی شکل سطح توسعه داده شده است. در این الگوریتم‌ها معمولاً یک شکل اولیه در فرآیندی محاسباتی اصلاح می‌شود تا توزیع سطحی مورد نظر بدست آید. الگوریتم‌های عددی برای حل مسائل طراحی شکل از سه ابزار تولید کننده شبکه، حلگر جریان و تغییر دهنده شکل استفاده می‌کنند. در اغلب الگوریتم‌های عددی، علاوه بر اینکه سه ابزار ذکر شده به صورت جدا از هم کار می‌کنند، تغییر دهنده شکل نیز مبتنی بر معادلات حاکم نیست. در این مقاله یک الگوریتم طراحی شکل جدید موسوم به الگوریتم طراحی مستقیم برای مسائل انتقال حرارت جابجایی داخلی ارائه می‌شود که در آن علاوه بر اینکه تولید شبکه، حل جریان و تغییر شکل به صورت همزمان انجام می‌شود، تغییر دهنده شکل نیز از معادله حاکم به دست آمده و شامل هیچ پارامتر مجهولی نیست. چند مسئله مشتمل بر انتقال حرارت جابجایی که در آن‌ها به جای شکل مرز، توزیع شار حرارتی روی مرز معلوم است، با استفاده از الگوریتم پیشنهادی، حل شده است. نتایج بدست آمده حاکی از توانایی الگوریتم توسعه داده شده در حل مسائل طراحی شکل مشتمل بر انتقال حرارت جابجایی داخلی می‌باشد.
سید میثم خاتون آبادی، محمود اشرفی زاده،
دوره ۱۶، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش استفاده از روش نیرویی اختلاف دقیق در مدل دوفازی شبه‌پتانسیل برای شبیه‌سازی پدیده‌ی برخورد قطره با فیلم نازک مایع در نسبت چگالی ۱۰۰۰ پیشنهاد شده‌است و اثرات نیروهای اینرسی، کشش سطحی و گرانش بوسیله‌ی اعداد بدون بعد رینولدز، وبر و باند به طور دقیق بررسی شده‌اند. برای این منظور نرم افزار متن باز پالابوس توسعه داده‌شده و روش اختلاف دقیق در آن اعمال شده‌است. نتایج شبیه‌سازی در اعداد رینولدز و وبر مختلف نشان می‌دهد که عدد وبر تاثیر بسیار کمی بر روی شعاع لایه‌ی تاج شکل دارد، در حالی که عدد رینولدز با شعاع تاج رابطه‌ی مستقیم دارد. ارتفاع تاج نیز با افزایش اعداد بدون بعد رینولدز و وبر افزایش پیدا می‌کند. بعلاوه مقایسه نتایج شبیه‌سازی حاصل از مدل شبه‌پتانسیل با مدل انرژی آزاد نشان می‌دهد که شکل تاج علاوه بر اعداد بدون بعد به مقدار کشش سطحی نیز وابسته است بطوری که با افزایش قابل توجه کشش سطحی و مقادیر اعداد بدون بعد یکسان ضخامت سر تاج افزایش می‌یابد. اثرات نیروی گرانش بوسیله عدد باند مورد تحقیق قرار می‌گیرد. بر اساس نتایج حاضر ارتفاع تاج بصورت قابل توجهی تحت تاثیر عدد باند قرار می‌گیرد. هنگامی که عدد باند کم می‌شود، شعاع و ارتفاع تاج افزایش می‌یابد. در نتیجه مدل پیشنهاد شده که قابلیت استفاده در نسبت چگالی بالا را داشته و در عین حال جریان پارازیتی کمی تولید می‌کند، می‌تواند برای بسیاری از مسائل دوفازی دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد.
محسن خدایی، علی اشرفی زاده، مصطفی مافی،
دوره ۱۶، شماره ۱۳ - ( ويژه‌نامه مقالات کنفرانس ۱۳۹۵ )
چکیده
محسن خدایی، علی اشرفی زاده، مصطفی مافی،
دوره ۱۷، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۶ )
چکیده
یکی از مهم‌ترین اجزای یک چرخه تبرید، مبرد آن است. در بسیاری از چرخه‌های تبرید، به خصوص در صنعت پالایش و فرآوری گاز طبیعی، از پروپان به عنوان مبرد استفاده می‌شود. دلیل این مساله خواص ترمودینامیکی بسیار مناسب این گاز و جرم مولی مطلوب آن است. برای انتقال گازهای پروپان و بوتان از محل استخراج به محل استفاده، دو راه وجود دارد. راه نخست، لوله‌کشی از محل استخراج به محل استفاده و راه دوم، مایع‌سازی و انتقال آن به صورت مایع است. برای انتقال گازهای پروپان و بوتان در مقیاس‌های وسیع، مایع‌سازی آن و انتقال از طریق مخازن ذخیره به صورت مایع، گزینه اقتصادی است. عموما جهت صادرات گاز با کشتی در مقیاس‌های وسیع، از روش مایع‌سازی در فشار اتمسفریک استفاده می‌شود. در این مقاله، ابتدا تاسیسات مایع‌سازی گازهای پروپان و بوتان یک پالایشگاه گاز، معرفی و سپس در نرم‌افزار هایسیس شبیه‌سازی می‌شود. در ادامه، از طریق اتصال این نرم‌افزار به نرم‌افزار متلب و با کمک الگوریتم ژنتیک، توان مصرفی چرخه مایع‌ساز کمینه می‌شود. در فرآیند بهینه‌سازی با الگوریتم ژنتیک، ۱۳ متغیر انتخاب و ۱۳ قید عملیاتی نیز برای کمپرسور و مبدل‌های حرارتی در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از حل این مساله بهینه‌سازی مقید، بیانگر کاهش ۱۲,۴۹% توان مصرفی نسبت به حالت پایه است.
حسین کلانتر نیستانکی، مصطفی مافی، علی اشرفی زاده،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
وجود منابع عظیم گازی در کشور ایران و تقاضای جهانی برای جایگزینی این سوخت پاک به جای سایر سوخت‌های فسیلی، صادرات گاز در مقیاس وسیع را به یکی از مباحث مهم تبدیل کرده است. یکی از روش‌های صادرات گاز در مقیاس وسیع، مایع‌سازی آن است که توسط چرخه تبرید صورت می‌پذیرد. فرایندهای مایع‌سازی گازها، فرایندهایی انرژی‌بر هستند و همین موضوع، ضرورت استفاده بهینه از انرژی و کاهش مصرف آن را در صنعت مایع‌سازی گازها نمایان می‌سازد. علی‌رغم اینکه مطالعات فراوانی بر روی بهینه‌سازی مصرف انرژی چرخه‌های تبرید صورت گرفته است ولی به دلیل آنکه محدودیت‌های عملکردی اجزاء سیستم تبرید، در این بررسی‌ها مد نظر قرارگرفته نشده است، روش‌های ارائه شده قابلیت پیاده‌سازی بر روی چرخه‌های تبرید موجود در پالایشگاه‌های کشور را ندارند. هدف از این مقاله، ارائه روشی سیستماتیک برای کمینه‌سازی عملیاتی توان مصرفی چرخه‌های تبرید در حال استفاده در فرایندهای مایع‌سازی گاز با در نظر گرفتن محدودیت‌های عملکردی تجهیزات سیستم تبرید و اندرکنش‌های موجود بین سیستم تبرید و هسته فرایندی می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از تلفیق دیدگاه‌های ترمودینامیکی و تکنولوژی پینچ و در نظرگرفتن محدودیت‌های فوق الذکر، یک روش سیستماتیک جهت فرمول‌بندی مسئله کمینه‌سازی توان مصرفی چرخه‌های تبرید چندمرحله‌ای به صورت تابعی از متغیرهای مستقل ارائه شده است. با پیاده‌سازی روش ارائه شده در این تحقیق بر روی یک چرخه تبرید سه مرحله‌ای در حال بهره‌برداری در یکی از واحدهای مایع‌سازی گاز پروپان کشور حدود ۱۵% کاهش در توان مصرفی ویژه چرخه تبرید حاصل شد.
