۱۷ نتیجه برای اصفهانیان
علی صفائی، محمدرضا حائری یزدی، وحید اصفهانیان، مسعود مسیح تهرانی،
دوره ۱۳، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
طراحی یک استراتژی کنترل که جهت عملکرد یک سیستم قوای محرکه هیبرید در انواع جاده ها و سیکل های حرکتی مناسب باشد، یکی از زمینه های چالش برانگیز در حوزه ی خودروهای هیبرید است. استراتژی های کنترلی هوشمند پاسخی به این نیاز هستند. در یک استراتژی کنترل هوشمند، سیگنال های کنترلی موردنیاز باتوجه به نوع سیکل رانندگی که خودرو در آن حرکت می کند، تعیین می گردند. این مهم با کمک یک واحد شناسایی سیکل رانندگی انجام می گیرد. در این مقاله، روند طراحی یک واحد شناسایی سیکل رانندگی که عملکرد آن براساس منطق فازی می باشد، ارائه شده است. ایده ی اصلی آن است که هر سیکل رانندگی با یک درجه ی عضویت مشخص، شبیه به سیکل های رانندگی مرجع می باشد. براین اساس متناظر با درجات شباهت هریک از سیکل های رانندگی مرجع، استراتژی کنترل سیستم قوای محرکه هیبرید متأثر از استراتژی بهینه طراحی شده برای آن سیکل مرجع است. دراینجا، با تعیین مجموعه مشخصات رانندگی مناسب ازطریق یک الگوریتم انتخاب مشخصه، شناسایی سیکل رانندگی صورت گرفته است. همچنین درجات عضویت فازی متناظر با سیکل های مرجع با استفاده از الگوریتم خوشه بندی فازی تعیین شده است. در پایان، کیفیت عملکرد واحد شناسایی سیکل فازی طراحی شده بررسی شده است.
دوره ۱۴، شماره ۲ - ( پائیز و زمستان ۱۴۰۱ )
چکیده
با توجه به‌ضرورت ارتباطات بین‌المللی و نقش حقوق گمرکی در پیشرفت کشورها، مقالۀ حاضر به بازشناسی مفاد گمرکی در قراردادهای ایران با روسیه می‌پردازد. مقاله با روش توصیفی ـ تحلیلی و بهره‌گیری از اسناد و منابع کتابخانه‌ای معافیت‌های گمرکی در قراردادهای منعقده با روسیه و اقتصاد ایران را در دورۀ حکومت ناصرالدین‌شاه (۱۲۶۷-۱۲۷۵ق/۱۸۴۸-۱۸۹۶. م) و مظفرالدین‌شاه (۱۲۷۵- ۱۲۸۵ق/۱۸۹۶-۱۹۰۷. م) براساس نظریۀ نظام جهانی موردبررسی قرار داده است. در این پژوهش به این پرسش پاسخ داده می‌شود که چرا در قراردادهای منعقده با روسیه، عواید گمرکی کشور به‌عنوان تضمین بدهی‌های ایران در نظر گرفته می‌شد؟ ضعف اقتصادی ایران و عدم اطمینان روسیه نسبت به قدرت مالی دولت، این تردید را برای آنها به وجود آورده بود که اگر ایران به تعهدات خود در قراردادها عمل نکند، خسارت وارده چگونه باید جبران گردد.
به علت ضعف ساختارهای سیاسی- اقتصادی ایران، روسیه در قراردادهای خود، مفادی را درزمینۀ میزان تعرفه‌های گمرکی و معافیت‌های مالیاتی می‌گنجانید. معافیت‌های مالیاتی کالاهای وارداتی، صنایع‌دستی و کارگاهی ایران را در رقابت با محصولات وارداتی بی‌دفاع گذاشت، اما تضمین پرداخت عواید گمرکی به‌عنوان پشتوانۀ تعهدات، که مهم‌ترین درآمد دولت قاجار بود می‌توانست تردید روسیه را در زمینۀ پرداخت بدهی‌های ایران حل نماید. با توسعۀ مناسبات تجاری ایران با روسیه تجارت شمال کشور در انحصار روسیه قرار گرفت، ولی با بروز مشکلات گمرکی دولت ایران مجبور به گرایش به کمک‌های دولت سوم شد. اگرچه با تأسیس وزارت دارایی و الحاق گمرک به آن در سال ۱۳۲۹ق/۱۹۱۱م، ساختار گمرکی بهبود یافت، ولی همچنان مانع از حمایت‌های تعرفه‌ای ایران از تولیدات داخلی شد. ایران در این دوره در شمار کشورهای حاشیه‌ای بود.
محمدجواد اسفندیاری، محمدرضا حائری یزدی، وحید اصفهانیان، حسن نهضتی،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله یک شبیه‌ساز بلادرنگ برای مجموعه موتور احتراقی - ژنراتور در یک اتوبوس هیبرید الکتریکی سری طراحی شده است که برای تست عملکرد واحدِ کنترل خودرو در بستر تست سخت‌افزار در حلقه استفاده خواهد شد. به عنوان یک گام مهم در جهت استفاده از شبیه¬ساز در بسترِ تست سخت افزار در حلقه، پیام‌های ارسالی از واحد کنترل خودرو به مجموعه دیزل - ژنراتور شناسایی شده¬اند و طراحی شبیه‌ساز بر اساس این ورودی¬ها و با در نظر گرفتن رفتار دینامیکی اجزاء انجام شده است. با توجه به اینکه مجموعه دیزل - ژنراتور مبنای دور یا گشتاور از واحد کنترل خودرو دریافت می‌کند، دو کنترلر PID طراحی شده¬اند که مجموعه را به دور درخواستی از واحد کنترل می‌رساند. با اعمال ورودی¬های مناسب، شرایط عملکردی مختلف برای مجموعه دیزل - ژنراتور شبیه¬سازی شده¬اند که از جمله آن، فرآیند روشن شدن نرم و عملکرد پایای مجموعه دیزل - ژنراتور است. امکان ارتباط با سخت¬افزار مستلزم انجام شبیه¬سازی به شکل بلادرنگ می¬باشد. بدین منظور، طراحی شبیه¬ساز در محیط نرم¬افزار LabVIEW و به شکل بلادرنگ انجام شده است و مقایسه نتایج شبیه‌سازی با نتایج حاصل از تست¬های تجربی نشان می‌دهد که شبیه¬ساز طراحی شده در پاسخ به ورودی‌های مختلف رفتار قابل قبولی را از خود نشان می‌دهد.
رضا تیکنی، سعید ضیائی راد، محسن اصفهانیان،
دوره ۱۴، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۳ )
چکیده
یکی از معایب دسته موتورهای الاستومری ایده‌آل نبودن سفتی دینامیکی آنها می‌باشد. موتور در شرایط بارگذاری ضربه‌ای نیازمند نگهدارنده‌ای سخت بوده تا از حرکات بیش از اندازه آن جلوگیری کند ولی در فرکانس‌های بالا که دامنه ارتعاشات پایین است، قرارگیری موتور بر روی نگهدارنده‌هایی نرم باعث کاهش ارتعاشات انتقالی به بدنه خودرو می‌گردد. در دسته موتورهای شبه فعال، با تغییر در پارامترهای سیستم نظیر سفتی و استهلاک هدف مورد نظر تحقق می‌یاید. با استفاده از سیال مگنتورئولوژیکال در دسته موتور شبه‌فعال، امکان تغییر در استهلاک سیستم با اعمال میدان مغناطیسی به وجود می‌آید. دسته موتور ارائه شده در این مقاله، دسته موتوری مگنتورئولوژیگال می‌باشد که قابلیت تغییر در میزان استهلاک سیستم را با روشن و خاموش نمودن جریان ورودی به سیم‌پیچ مغناطیسی فراهم می‌آورد. افت فشار سیال، ناشی از عبور آن از مجرای تحت میدان مغناطیسی، دسته موتور را از نظر دینامیکی سخت‌تر می‌کند. در این طرح کاربرد سیال مگنتورئولوژیکال برای ایجاد تغییر در خواص استهلاکی سیستم به خوبی نشان داده شده است. شبیه‌سازی ارتعاشی دسته موتور با در نظر گرفتن اثرات استهلاک سیال مگنتورئولوژیکال در حالت قرارگیری در میدان مغناطیسی صورت پذیرفته و نتایج حاصل با نتایج حاصل از آزمایش مقایسه شده است.
محمدجواد اسفندیاری، وحید اصفهانیان، محمد رضا حائری یزدی، حسن نهضتی، امین صالحی،
دوره ۱۴، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
پیچیدگی‌های موجود در سیستم‌های کنترل خودروهای هیبرید اهمیت استفاده از بسترهای تست مناسب جهت ارزیابی واحدهای کنترل الکترونیکی در این خودروها را بیشتر کرده است. در مراحل اولیه طراحی سیستم‌های کنترلی امکان انجام شبیه‌سازی سخت‌افزار در حلقه وجود ندارد چرا که هنوز اجزا نمونه‌سازی نشده‌اند. در این شرایط از شبیه‌سازی مدل در حلقه استفاده می‌شود که در آن بدون نیاز به سخت‌افزار واقعی، مدل طراحی‌شده برای سیستم کنترلی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در این مقاله، شبیه‌سازیِ مدل در حلقه برای تأیید صحت عملکرد نرم‌افزار کنترل خودرو در یک اتوبوس هیبرید الکتریکی سری انجام شده است. بدین منظور متناسب با ورودی/خروجی‌های نرم‌افزار کنترل خودرو و با در نظر گرفتن دینامیک حاکم بر اجزا مختلف خودرو یک شبیه‌سازِ جامع برای اتوبوس هیبرید طراحی شده است. بوسیله این بسترِ تست، کاربر می‌تواند به شکل راننده واقعی عمل کرده و رژیم‌های مختلف رانندگی را ارزیابی کند. در این شبیه‌ساز، همه زیرسیستم‌ها به صورت ماژولار در محیط نرم‌افزار لب‌ویو مدل‌سازی شده‌اند و شبیه‌ساز طراحی‌شده می‌تواند با دقت قابل قبولی به شکل بلادرنگ اجرا شود. بنابراین، می‌توان از آن در بستر تستِ سخت‌افزار در حلقه برای توسعه هر جز از خودرو استفاده کرد. از این طریق، با کمترین هزینه و در کوتاه‌ترین زمانِ ممکن مسیر توسعه‌ی سیستمِ کنترلی در اتوبوس هیبرید طی خواهد شد. شبیه‌ساز طراحی‌شده بوسیله نتایج حاصل از تستهای تجربی راستی‌آزمایی شده است. نتایج نشان می‌دهد که تمامی الگوریتم‌های کنترلی موجود در نرم‌افزار کنترل خودرو بوسیله این بسترِ تست قابل ارزیابی و راستی‌آزمایی است.
غلامحسن پایگانه، محسن اصفهانیان، سهراب پاکدل بناب،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ويژه‌نامه سوم ۱۳۹۳ )
چکیده
هدف از انجام این تحقیق، مطالعه امکان سنجی و طراحی سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک برای خودروی خدمات شهری به‌منظور بازیابی و ذخیره انرژی جنبشی و استفاده مجدد آن در تامین توان رانشی خودرو می‌باشد. سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک شامل موتور احتراق داخلی، پمپ/موتور هیدرولیکی و انباره هیدرولیکی به عنوان منبع ذخیره انرژی می‌باشد. در این تحقیق از ساختار موازی برای سیستم قوای محرکه استفاده شده است. در مرحله اول مطالعه امکان‌سنجی فنی استفاده از سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک به منظور کاهش مصرف سوخت انجام گرفته‌است. در این تحقیق کامیون اکسور ۱۸۲۸ به عنوان خودروی هدف انتخاب شده است و با توجه به منحصر به‌فرد بودن سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری جهت افزایش اعتبار نتایج امکان سنجی و طراحی، سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری تهران استخراج شد. استخراج سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری با بررسی سیکل حرکتی یک خودرو در روزهای کاری مختلف بدست آمده‌است. در مرحله بعد اندازه و نوع المان‌های هیبرید هیدرولیک با هدف بازیابی انرژی جنبشی خودرو در سیکل رانندگی استخراج‌شده، طراحی و انتخاب شدهاست. براساس طراحی‌های انجام‌شده، با استفاده از سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک، ۱۷ درصد از انرژی ترمزی خودرو در طول یک سیکل رانندگی بازیابی و مجدداً استفاده می‌شود.
وحید اصفهانیان، علی اکبر دهقان، مسیح خوشاب، حسین چیذری،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
در جریان آرام کنترل رخداد گذرش بسیار پراهمیت است زیرا تعیین صحیح نیروهای آیرودینامیکی و میزان انتقال حرارت بشدت تحت تاثیر تشخیص درست و کنترل این رخداد است. گذرش به‌طور شدیدی تابع زمان و مکان است و به‌طور سریع مقیاس‌های مختلف میکروسکپی و ماکروسکپی به یکدیگر تبدیل می‌شوند. عدم قطعیت مدل‌های آشفتگی در تعیین مکان رخداد گذرش جریان موجب طراحی نادرست یا دست‌کم افزایش هزینه طراحی و ساخت خواهد شد. با توجه به رشد روزافزون توان محاسباتی رایانه‌ها و همچنین کارآمدی بیشتر روش‌های عددی در دینامیک سیالات محاسباتی، روش شبیه‌سازی عددی بی‌واسطه، DNS، کاربرد بیشتری حتی در صنعت پیدا کرده‌است. در تحقیق حاضر، زیربنای کد محاسباتی شبیه‌سازی عددی بی‌واسطه پایه‌گذاری شدهاست و هدف این تحقیق ارائه کد حلگر شبیه‌سازی عددی بی‌واسطه است. این حلگر برای مشتق‌گیری مکانی از روش فشرده و انتگرال زمانی از رانگ-کوتای مرتبۀ-بالا به همراه فیلتر پایین گذر استفاده می‌کند. همچنین، شرایط مرزی بدون بازتابش برای کاهش اندازۀ میدان حل و افزایش دقت شرایط مرزی بکار گرفته شدهاست. تحقیق حاضر، شبیه‌سازی عددی بی‌واسطه سناریوهای گذرش کنترل‌شده روی صفحه‌تخت، را نشان داده‌است. توافق کیفی و کمی آزمون‌ها با نتایج دیگر تحقیقات نشان دهنده صحت و دقت بخشهای مختلف از حلگر است.
وحید اصفهانیان، ایمان رهبری، محمدحسین مرتضوی،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
جریان سیالات غیرنیوتنی در بعضی از کاربردهای صنعتی به جریان آشفته تبدیل می‌شود. روش‌های مختلفی جهت بررسی جریان آشفته ارائه شده‌اند که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. مدل‌های آشفتگی هزینه محاسباتی کمی دارند ولی دارای منابع عدم قطعیت ساختاری در فرآیند حل هستند. همچنین، مدل‌های آشفتگی که برای سیالات غیرنیوتنی توانی ارائه شده‌اند، اغلب از اصلاح مدل‌های نیوتنی بدست آمده‌اند و مدل‌سازی مناسبی برای تنش ویسکوپلاستیک ارائه نشده‌است. از طرفی، شبیه‌سازی عددی مستقیم نتایج بسیار دقیقی را ارائه می‌کند درحالیکه هزینه محاسباتی بسیاری را به‌همراه دارد. بدین ترتیب، استفاده از نتایج شبیه‌سازی عددی مستقیم برای کمی‌سازی عدم قطعیت موجود در مدل‌های آشفتگی طرح بسیار مناسبی خواهد بود. زیرا امکان تصمیم‌گیری بهتر بر مبنای نتایج شبیه‌سازی RANS را فراهم می‌کند. در این تحقیق ابتدا یک مدل آشفتگی برای سیال غیرنیوتنی توانی بر مبنای مدل ارائه و برای شبیه‌سازی جریان درون یک لوله استفاده شده است. سپس یک روش کارا جهت کمی‌سازی عدم قطعیت‌های موجود در آن ارائه شدهاست. در این روش، فرض شدهاست که تمامی عدم قطعیت‌های موجود، در محاسبه تنش رینولدز و تنش توانی رقیق شونده تجمیع شده‌اند. ابتدا تفاوت این دو تنش در DNS و RANS به کمک میدان تصادفی گاوسی مدل شدهاست. سپس با استفاده از بسط کارهونن-لوه این عدم قطعیت به داخل روند حل پخش شده و تاثیرش در سرعت جریان محاسبه شدهاست. نتایج نشان می‌دهند که روش ارائه‌شده دارای دقت قابل قبولی در تخمین این عدم قطعیت می‌باشد.
هامون پورمیرزاآقا، وحید اصفهانیان، فریدون ثابت قدم، فرشاد ترابی،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
در تحقیق حاضر، بهینه‌سازی عددی یک سل از باتری سرب-اسید در حالت یک‌بعدی و با استفاده از حل عددی معادلات یکپارچه حاکم بر دینامیک باتری مورد مطالعه قرار گرفته‌است. جهت راستی‌آزمایی، نتایج شبیه‌سازی عددی حاضر با نتایج عددی موجود در مقالات مقایسه و مطابقت خوبی مشاهده شده است. از آنجاکه باتری‌های سرب-اسید محتوای انرژی پایین و ابعاد و وزن بالایی دارند با استفاده از روش بهینه‌سازی ازدحام ذرات و ترکیب آن با برنامه رایانه‌ای توسعه داده شده اقدام به طراحی یک سل از باتری سرب-اسید با هدف انرژی بیشتر و ابعاد کمتر شدهاست؛ که این روش در مقایسه با روش‌های متداول تجربی حاضر که مبتنی بر سعی و خطا هستند بسیار کم هزینه‌تر و سریع‌تر می‌باشد. نتایج حاصل از بهینه‌سازی نشان داد که می‌توان با داشتن سل باتری با ابعاد مشابه سل پایه کنونی، سل باتری بهینه‌ای ساخت که دارای ۸۳ درصد انرژی بیشتر باشد. همچنین نتایج نشان داد که می‌توان با تغییر ضخامت اجزاء، سل باتری سرب-اسید را به‌گونه‌ای طراحی نمود که با داشتن انرژی مشابه سل باتری پایه، حدود ۲۳ درصد ابعاد و ۲۵ درصد وزن کمتری داشته باشد.
امیربابک انصاری، وحید اصفهانیان، فرشاد ترابی،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
همواره مدل‌سازی و شبیه‌سازی به‌عنوان یک ابزار بسیار مفید جهت بهینه‌سازی و آنالیز رفتار دینامیکی باتری‌های سرب-اسید از اهمیت بسیار زیادی برخوردار بوده است. یکی از مشکلات عمده در شبیه‌سازی و بهینه‌سازی باتری‌های سرب-اسید به‌دلیل پیچیدگی معادلات الکتروشیمیایی حاکم بر باتری، زمان‌بر بودن این محاسبات می‌باشد. یک راه حل مناسب جهت غلبه بر این مشکل استفاده از روش‌های رتبه‌کاسته است. در مطالعه حاضر، معادلات الکتروشیمیایی حاکم بر باتری سرب-اسید در حالت یک‌بعدی و به روش رتبه‌کاسته و بر پایه توابع متعامد سره شبیه‌سازی شده‌اند. برای نشان دادن توانایی این روش در شبیه‌سازی باتری سرب-اسید، معادلات حاکم شامل بقای بار الکتریکی در فاز مایع و جامد و همچنین بقای گونه‌های شیمیایی به‌طور همزمان در طی یک پروسه شامل سه فرآیند تخلیه، استراحت و شارژ به‌طور عددی برای یک سل از باتری سرب-اسید حل شده‌اند. نتایج عددی به‌دست آمده شامل تغییرات ولتاژ سل و غلظت اسید سولفوریک، نشان می‌دهد که نه‌تنها استفاده از روش رتبه‌کاسته بر پایه توابع متعامد سره تا حد زیادی از زمان محاسبات می‌کاهد (کاهش ۱۵ برابر) بلکه تطابق بسیار خوبی نیز بین نتایج به‌دست آمده و نتایج مدل‌های عددی موجود در دینامیک سیالات محاسباتی وجود دارد.
وحید اصفهانیان، صابر آزاد، علی صلواتی زاده، احمد جواهری،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
با توجه به اهمیت آلایندگی موتور و به علت هزینه‌بر بودن تستهای آزمایشگاهی، شبیه‌سازی عددی و پیش‌بینی آلایندگی موتور، امری ضروری بنظر می‌رسد. در این پژوهش، یک مدل از موتور تک‌سیلندر گازسوز آزمایشگاهی با نرم‌افزار ای.وی.ال.بوست شبیه‌سازی شده و پارامترهای آلایندگی آن بررسی شده‌اند. کالیبراسیون موتور مذکور در دور ثابت ۲۰۰۰ دور بر دقیقه و در سه بار مختلف ترمزی (کم، متوسط و دریچه‌ی کاملا باز ) و همچنین در سه نسبت تراکم مختلف (۱۲،۱۴،۱۶ ) و نسبت هوابه-سوخت استوکیومتری انجام شدهاست. پس از اطمینان از کالیبراسیون موتور در نسبت هوابه‌سوخت استوکیومتری، مقادیر عدد لاندا در بازه‌ی ۰,۸ تا ۱.۲۵ تغییر کرده و مقادیر آلایندگی‌های اکسید نیتروژن و مونوکسیدکربن محاسبه شده است. نتایج نشان داد که آلایندگی اکسید نیتروژن به شدت به بار موتور بستگی دارد اما چندان به نسبت تراکم وابسته نیست.
وحید اصفهانیان، بهنود جدیری حبیبی، مازیار شفائی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
یکی از روش‌های حل معادلات ناویر- استوکس برای تحلیل جریان‌های آیرودینامیکی استفاده از روش حجم محدود است. با توجه به اینکه بیشتر این جریان‌ها در محدوده تراکم‌پذیر هستند در اینجا به توصیف یکی از روش‌های چگالی محور CUSP برای حل معادلات پرداخته شدهاست. در اینجا حالت LD را به روش CUSP اعمال شده و روش LDE را با استفاده از گسسته‌سازی‌های جدید و بهبودیافته به وجود آورده و معادلات را برای یک شبکه دو بعدی بی‌سازمان تعمیم داده شدهاست. با توجه به اینکه در اینجا از ساختار داده‌ای ضلع محور استفاده شده در نتیجه قابلیت حل شبکه‌های بی‌سازمان و باسازمان را برای شبکه‌هایی مورد نظر فراهم شدهاست. همچنین گسسته سازی بخش زمانی معادلات نیز از روش رانگ- کوتا استفاده شدهاست. در اینجا از رانگ- کوتا مرتبه ۴ با توجه به اینکه محدوده پایداری قابل قبولی در مقایسه با حجم محاسبات بکار رفته دارد استفاده شدهاست. سپس به بررسی نتایج روش بهبود یافته جدید LDE(ECUSP۲۰۱۱) در شبکه بی‌سازمان دو بعدی پرداخته شده و نتایج آن را با روش قدیم CUSP۱۹۹۵ که این روش را نیز برای شبکه بی‌سازمان تعمیم یافته مقایسه شدهاست. نتایج بیانگر آن است که در روش جدید ارتقا یافته زمان همگرایی کاهش پیدا کرده و تعداد تکرار برای رسیدن به خطای مورد نظر کاهش یافته‌است. همچنین درصد خطای نتایج عددی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی (همانند ضریب فشار) در روش جدید نسبت به روش قبلی کاهش پیدا کرده‌است. علت این بهبود یافتن نتایج نیز قابلیت ترم استهلاکی روش جدیدتر در درست نشان‌دادن مکان شوک می‌باشد.
جواد واشهری، وحید اصفهانیان،
دوره ۱۷، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۶ )
چکیده
پدیده گریز حرارتی یکی از انواع تخریب باتری‌های سرب-اسید است که یک پدیده ناپایداری سیالاتی-حرارتی است و برای شبیه‌سازی دقیق آن نیاز به روش‌های دقیق عددی و استفاده از حلگرهای بدون واسطه است. شبیه‌سازی مرتبه بالای عددی باتری پیش نیاز اعمال روش‌های بدون واسطه (DNS) برای مطالعه پدیده گریز حرارتی است. در این مقاله برای قدم نخست، با توجه به هندسه ساده باتری روش‌های طیفی که در شبیه‌سازی بی‌واسطه پدیده‌های سیالاتی-حرارتی زیاد استفاده شدهاست، به باتری سرب-اسیدی اعمال شدهاست. چرخه دشارژ، استراحت و شارژ مجدد یک سل باتری سرب-اسید به روش طیفی هم‌مکانی چبیشف در تلفیق با انتگرال‌گیری زمانی مرتبه چهارم رانگ-کوتا انجام گرفته است. با توجه به پیچیدگی مساله برای قدم نخست این شبیه‌سازی در یک بعد انجام شده است تا مشکلات حل عددی آن روشن گردد. دو شبکه ریز و درشت با مرتبه چندجمله‌ای‌های چبیشف از مرتبه ۱۲ و ۸ مورد استفاده برای شبیه‌سازی قرار گرفته‌است. مقایسه مقدار خطا نشان می‌دهد که دقت به‌دست آمده به‌صورت نمایی با تعداد نقاط افزایش پیدا می‌کند به‌طوری‌که با افزایش دو نقطه به شبکه تا ۲۰۰ برابر خطا کاهش پیدا می‌کند. همچنین نتایج به دست‌آمده نشان می‌دهد که این روش در نرخ‌های بالای جریان نیز قادر به شبیه‌سازی باتری است. نتایج شبیه‌سازی فرایند دشارژ و شار مجدد نشان می‌دهد که روش طیفی و رانگا-کوتای مرتبه چهارم مناسب برای شبیه‌سازی‌های بی‌واسطه (DNS) باتری برای مطالعه فرایندهای پیچیده اعم از پدیده گریز حرارتی می‌باشد.
مجتبی طحانی، وحید اصفهانیان، محمد فریدون نژاد،
دوره ۱۷، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۶ )
چکیده
در پژوهش‌های مرتبط با توربین‌های دارای کانال به‌منظور لحاظ کردن اثرات کانال، روند حل اغلب وابسته به پارامترهای برخاسته از تستهای تجربی و یا دینامیک سیالات محاسباتی است. در پژوهش حاضر هدف ارائه روشی به منظور در نظرگرفتن اثرات کانال جریان و همچنین هاب توربین بر عملکرد توربین بادی، بدون نیاز به تستهای هزینه‌بر تجربی و شبیه‌سازی‌های عددی زمان‌بر است. بدین منظور از روش جریان پتانسیل استفاده می‌شود و تنها ضرایب برآ و پسا به عنوان ورودی مساله در نظر گرفته می‌شوند. روش گردابه‌های سطح و تئوری خط برآزا بر پایه قانون بایوت-ساوارات به عنوان روش‌های عددی به منظور تحلیل عملکرد توربین بادی محور افقی دارای کانال استفاده شده‌اند. با استفاده از نرم افزار متلب الگوریتم ارائه‌شده برنامه‌نویسی شدهاست. اعتبارسنجی روش با استفاده از نتایج تجربی توربین بادی محور افقی دارای کانال دانکی انجام شدهاست. نتایج بدست آمده تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی موجود در مراجع دارند. به منظور نشان دادن تاثیر کانال بر عملکرد توربین بادی، توان خروجی توربین دارای کانال با توان خروجی همان توربین در حالت بدون کانال مقایسه شدهاست. منحنی توان نشان‌دهنده افزایش توان خروجی در حالت دارای کانال است.
محمد طیبی رهنی، مجتبی شیدا، وحید اصفهانیان،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
در این تحقیق، واکنش کاتالیستی گاز در راکتور بستر ثابت مورد بررسی عددی قرار گرفته است. در این فرآیند، جریان گاز از درون یک محیط متخلخل که سطوح آن از فلز کاتالیست مس پوشانیده شده عبور نموده و واکنش شیمیایی در مجاورت سطوح محیط متخلخل رخ می‌دهد. در این کار پژوهشی، سیال عامل ایزوپروپانول گازی بوده که طی یک فرآیند گرماگیر در کجاورت کاتالیست به هیدروژن و استون تبدیل می‌شود. از جمله پارامترهای مورد ارزیابی در این تحقیق سطح مخصوص و ناهمگونی اجزاء تشکیل دهنده محیط متخلخل می‌باشند. این بررسی در ضریب تخلخل یکسان و با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی شد و پارامترهای نسبت تبدیل واکنش دهنده و افت فشار ایجاد شده در اعداد رینولدز مختلف مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که در راکتور با سطح مخصوص بیشتر، با افزایش عدد رینولدز، نسبت تبدیل واکنش دهنده به فرآورده نیز افزلیش (تقریباً یک مرتبه) می‌یابد. اما با افت فشار بیشتری (تقریباً ۵ برابری) نیز مواجه می‌شود. همچنین، گرادیان دمایی در راکتور با سطح مخصوص بیشتر، یکنواخت‌تر و افت دمایی آن نیز بیشتر می‌باشد. پارامتر ناهمگونی اجزاء نیز در دو راکتور با چیدمان کوچک به بزرگ و بزرگ به کوچک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج افت فشار نشان داد که هر دو راکتور از وضعیت یکسانی پیروی می کنند، اما نسبت تبدیل واکنش دهنده با افزایش عدد رینولدز در راکتور با ساختار بزرگ به کوچک، اندکی بیشتر می‌باشد.
طیب نازقلیچی، فرشاد ترابی، وحید اصفهانیان،
دوره ۱۸، شماره ۴ - ( ۵-۱۳۹۷ )
چکیده
افزایش ظرفیت باتری‌های سرب-اسید و کاهش زمان شارژ آنها در دمای پایین از چالش‌های اصلی طراحان و سازندگان باتری‌ها است. خصوصیت‌های هندسی صفحه‌های باتری مانند ضخامت و سطح فعال بیشینه از جمله متغیرهای موثر بر عملکرد باتری است. از این رو تعیین بهترین مقدار برای این متغیرهای مستقل، یک مساله مهم برای این صنعت است. در مطالعه حاضر، با استفاده از مدل بی‌بعد باتری‌های سرب-اسید یک کد عددی به‌روش دینامیک سیالات محاسباتی ایجاد شده است تا رفتار باتری توسط آن شبیه‌سازی شود. در گام بعدی با استفاده از روش صفحه پاسخ، تعداد ۵۰ اجرا برای شبیه‌سازی پیشنهاد شده است. با استفاده از پاسخ‌های به‌دست آمده از اجراها، برای هر پاسخ (ظرفیت، زمان شارژ و دما) یک مدل تجربی به‌صورت تابعی از متغیرهای مستقل استخراج و از مدل‌های تجربی به‌عنوان تابع‌های هدف برای بهینه‌سازی استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که در ضخامت‌های الکترود مثبت ۰,۰۷۸ cm، الکترود منفی ۰.۰۵۳ cm و جداکننده ۰.۰۴ cm و همچنین بیشینه سطح فعال ۸۰ cm-۱ برای هر دو الکترود، بیشترین ظرفیت و کمترین زمان شارژ و کمترین دما به‌دست می‌آید. برای مطالعه بهینه سازی حاضر، دقت و صحت آزمایش انجام شده توسط یک آزمون صحت‌سنجی تایید شده است. مطالعه حاضر اثبات کرده است که با تغییر خصوصیت‌های هندسی باتری می‌توان عملکرد آن‌را بهبود بخشید.
مصطفی دهقان منشادی، وحید اصفهانیان،
دوره ۲۴، شماره ۵ - ( اردیبهشت ۱۴۰۳ )
چکیده
رویکرد اصلی در بررسی ناپایداری‌های جریان سیال، تئوری پایداری خطی است که مبتنی بر خطی‌سازی معادلات حاکم و یافتن مقادیر ویژه ناپایدار است. در بسیاری از مسائل، مانند جریان‌های برشی، نتایج تئوری پایداری خطی با مشاهدات تجربی تطابق ندارد. در یک سیستم دینامیکی خطی حتی اگر تمام مقادیر ویژه پایدار باشند، اغتشاشات وارد بر سیستم می‌توانند منجر به ناپایداری شوند، به‌شرط‌آن‌که توابع‌ویژه، متعامد نباشند. ویژگی گذرای این سیستم‌های دینامیکی غیرنرمال علی‌رغم پیچیدگی، با ساختارهایی کم‌بعد یعنی تعداد کمی‌مود، قابل توصیف هستند. کنترل رشد دائمی و گذرای اغتشاشات از طریق شناسایی مودهای وابسته به زمان امکان‌پذیر است. در مقاله‌ی حاضر، یک روش کاهش مرتبه مبتنی بر مودهای بهینه وابسته به زمان پیاده‌سازی شده است. این روش، رفتار رشد اغتشاشات در زمان‌های کوتاه و طولانی را شناسایی می‌نماید. همچنین یک الگوریتم کنترلی بر اساس روش کاهش مرتبه فوق، به‌منظور کنترل رشد اغتشاشات جریان سیال، پیاده‌سازی شده است. حل DNS جریان و پیاده‌سازی الگوریتم‌های کاهش‌مرتبه و کنترلی بر پایه‌ی حلگر متن‌باز NEKTAR++ انجام شده است. در مسأله‌ی اول به‌منظور اعتبارسنجی روش حل، الگوریتم کاهش مرتبه و کنترلی روی جریان عبوری از استوانه با ۵۰ Re = پیاده‌سازی شده است. در ادامه، برای نخستین بار الگوریتم کنترلی برای جریان روی استوانه در معرض اغتشاشات ماندگار متغیر با زمان پیاده‌سازی و به‌ازای پارامترهای مختلف اغتشاش خارجی حساسیت‌سنجی شدهاست. نتایج نشان می‌دهد با اعمال نیروی کنترلی بر میدان جریان، ناپایداری‌های ون کارمن، پایدار شده و جریان با ضریب برآی ثابت شکل می‌گیرد و ارتعاشات جسم حذف می‌شود.
