۹۳ نتیجه برای کانال
یونس بخشان، علیرضا شادلو،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، از شبیهسازی غیر تعادلی دینامیک مولکولی جهت مطالعه تأثیرات خواص سطح و دمای سیستم بر رفتار هیدرودینامیکی و انتقال حرارتی مولکول‌های آب در نانو کانال استفاده شده است. در این مطالعه که بر اساس شبیهسازی دینامیک مولکولی است از پتانسیل الکتریکی و پتانسیل لنارد- جونز برای مدل کردن برهم‌کنش‌های بین ذرات استفاده‌شده است. نیروهای خارجی به مرکز جرم هر یک از مولکول‌های آب در جهت محور xاعمال شده‌اند تا جریان برقرار شود و سپس رفتار مولکول-های آب تحلیل شده است. برای ساخت مدل دیواره، از دو صفحه جامد سیلیسیم استفاده شده است و برای ثابت نگه‌داشتن دمای سیستم از ترموستات نوز- هوور استفاده شده است. شدت برهمکنش 〖(ε〗_(Si-W)) بین اتم‌های دیواره و اتم اکسیژن آب، جهت نشان دادن میزان مختلف خیس شوندگی سطح تنظیم شده است و مقادیر بیشتر 〖(ε〗_(Si-W)) باعث ایجاد سطحی آب دوست‌تر می‌شود. نتایج شبیهسازی نشان می‌دهد که دمای سیستم و شدت برهمکنش 〖 ε〗_(Si-W)در تعیین مشخصات نانو کانال‌ها و مقاومت جریان آب محبوس شده مهم است. دراگ مقاومتی در سطح سیال و دیواره با افزایش میزان خیس شوندگی دیواره 〖(ε〗_(Si-W))، افزایش خواهد یافت. همچنین اتلاف حرارتی سیستم با افزایش دراگ مقاومتی در سطح مشترک سیال و دیواره، افزایش می‌یابد و درنهایت شار حرارتی سیستم کاهش خواهد یافت.
محمد رضا حیرانی نوبری، محمد تقی مهربانی،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله جریان حبابی تراکم ناپذیر ویسکوز در داخل کانال انحناء‌دار تحت اثر گرادیان فشار بصورت عددی با استفاده از روش رد یابی جبهه شبیهسازی شده است. برای اینکار معادلات ناویر استوکس به روش تفاضل مرکزی با دقت مکانی درجه دو گسسته‌سازی شده و با استفاده از الگوریتم تصویر با بهره‌گیری از پردازش موازی در مختصات استوانه‌ای حل شده است. شبکه استفاده شده از نوع شبکه جابه‌جا شده و یکنواخت می‌باشد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که در صورت عدم وجود شتاب گرانش در مسئله، جریان در داخل کانال انحناء دار را می‌توان به دو ناحیه جدا از هم نسبت به صفحه میانی کانال تقسیم نمود. در واقع این صفحه، صفحه تقارن در جریان بدون حباب می‌باشد که مانع از اختلاط دو جریان نیمه بالا و نیمه پائین کانال می‌شود. در میدان بدون جاذبه تعداد ۱۲ حباب با قطر ۰,۱۲۵ واحد طول دیواره، در جریان اصلی در نظر گرفته شده است که در لحظه شروع به صورت یکنواخت در داخل کانال توزیع شده‌اند. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که در نبود شتاب ثقل، حباب‌ها در نهایت به صورت آماری پایا شده و دارای مسیر حرکت ثابتی خواهند بود. در این حالت اثر پارامترهای فیزیکی مختلف مانند عدد رینولدز، انحناء کانال، عدد دین در حرکت حباب‌ها بررسی شده است.
پیمان مشهدی کشتیبان، محمد زادشکویان، قادر فرجی،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در بین فرایندهای مختلف تغییر فرم پلاستیک شدید(SPD) ، فرایند پرس در کانالهای زاویه‌دار مساوی (ECAP) یکی از موثرترین روش‌ها بوده که با ریز دانه کردن فلزات چند کریستالی خواص مکانیکی فلز را بالا می‌برد. در این مقاله پرس در کانالهای زاویه‌دار مساوی مکرر(ECMAP) بعنوان یکی از روشهای موثر ECAP در تولید تسمه‌های فوق ریز دانه از جنس Al۵۷۵۴ مطالعه شد. مسیر C بعنوان مسیر چند پاسه در نظر گرفته شد و از آنالیز گری بعنوان روش بهینه سازی استفاده شد. پارامترهای هندسی بعنوان متغیرهای ورودی و ضریب ناهمگنی کرنش، کرنش پلاستیک معادل و نیروی لازم برای فرایند، بعنوان متغیرهای هدف در نظر گرفته شدند. تست‌های پیشنهای با روش فاکتوریل بوسیله المان محدود شبیهسازی شدند. شبیه‌سازی‌های المان محدود با نرم‌افزار تجاری آباکوس انجام شد و نتایج بدست آمده با روشهای تئوری و تست‌های عملی صحه‌گذاری شدند. سپس با در نظر گرفتن پارامترهای ورودی و خروجی بهینه‌سازی انجام شد و نتایج بهینه برای پارامترهای ورودی مسیر C استخراج شدند. همچنین درصد تاثیرگذاری هر پارامتر، روی پارامترهای هدف بدست آمد. این نتیجه حاصل شد که در میان پارامترهای هندسی مسیر C، زاویه کانال قالب (ϕ_۲) و زوایای انحنای گوشه قالب(ψ_۱) بترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را روی پارامترهای هدف دارند.
دوره ۱۶، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
چکیده- تقاطع کانالهای باز استفاده وسیعی در کارهای آبی دارد. شکل‌گیری ناحیه کم فشار با جریان بازچرخشی (ناحیه با پتانسیل رسوب‌گذاری بالا) و نیز ناحیه پر سرعت (ناحیه با پتانسیل آبشستگی بالا) از مهم‌ترین مشخصه‌های جریان در این کانال‌ها به حساب می‌آیند. تاکنون تحقیقات وسیعی در زمینه شناسایی الگوی جریان در این کانال‌ها و رفع مشکلات هیدرولیکی مذکور صورت گرفته است. در این تحقیق نیز استفاده از دیوار جداکننده به عنوان راه‌کاری جهت کاهش پتانسیل آبشستگی و رسوب‌گذاری مورد بررسی کامل قرار گرفته است. ابتدا مدل عددی یک نمونه آزمایشگاهی موجود تولید شده و نتایج آن با در نظرگرفتن و بدون در نظر گرفتن اثرات هوا صحت‌سنجی شده‌اند. در ادامه، اثر راهکار مذکور بر الگوی جریان مورد بررسی قرار گرفته و طرح‌هایی جهت بهبود هندسه آن ارائه و ارزیابی شده‌است. در میان طرح‌های بررسی شده دیوارجداکننده با لبه دایره‌ای بهترین عملکرد را به لحاظ کاهش حداکثر سرعت پس از تقاطع نشان داده است. نتایج این تحقیق کاهش قابل ملاحظه‌ای را در پتانسیل آبشستگی و رسوب‌گذاری جریان نشان می‌دهند.
دوره ۱۶، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
آبگیر جانبی همراه با کانال انحرافی یکی از روش های آبگیری از رودخانه است. با توجه به اینکه بیشتر رودخانه های در طبیعت به حالت مئاندری است بنابراین تعیین موقعیت و زاویه آبگیری از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در این مقاله با شبیه سازی عددی میدان جریان در اطراف آبگیر در یک قوس ۱۸۰ درجه با استفاده از مدل عددی SSIIM۲ در چهار موقعیت ۴۵، ۹۰، ۱۱۵و ۱۳۵درجه با چهار زاویه آبگیری ۳۰، ۴۵، ۶۰ و ۹۰ درجه به بررسی ابعاد صفحه تقسیم جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال فرعی و اصلی پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا مدل SSIIM۲ نسبت به مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG حساسیت سنجی شده و نتایج با نتایج آزمایشگاهی منتصری و همکاران (۱۳۸۷) صحت سنجی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد در همه موقعیت ها، زاویه آبگیری ۹۰ درجه دارای بیشترین ابعاد نواحی جداشدگی، بیشترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز بستر و کمترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز نزدیک سطح را دارد و در عوض زاویه آبگیری ۳۰ درجه دارای کمترین ابعاد نواحی جداشدگی جریان و کوچکترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز بستر و بیشترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز سطح را دارد. همچنین در موقعیت ۱۳۵درجه، در تمام زوایای آبگیری، عرض صفحه تقسیم جریان در سطح بیشترین مقدار و در کف کمترین مقدار را دارا می باشد.
محمود شمس برهان، محمود مرادی، علی شکوه فر،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
یکی از مناسب‌ترین روشهای بالا به پایین برای ساخت ساختارهای نانومتری، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) است. از پارامترهای اصلی در فرایندهای SPD رسیدن به میزان کرنش پلاستیکی بالا در یک سیکل است. در این تحقیق آزمایشات عددی بر روی روش ترکیبی فرایندهای پرس در کانالهای زاویه‌دار با مقاطع یکسان (ECAP) و اکستروژن برشی ساده (SSE) تحت عنوان فرایند "فرایند اکستروژن در کانالهای زاویه‌دار پیچشی صفحه‌ای (PTCAE)" بر اساس روش رویه پاسخ (RSM)، به عنوان شیوه طراحی آزمایشات آماری، به منظور بررسی تاثیر پارامترها بر چگونگی تغییر پاسخ‌ها ، بدست آوردن معادلات ریاضی، پیش‌بینی نتایج و بهینه‌سازی روش ترکیبی این فرایندها انجام گرفتهاند، تا از این طریق کرنش پلاستیک بیشتری را اعمال نمود. چهار پارامتر زاویه α، زاویه Φ ، شعاع و ضریب اصطکاک به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند در نظر گرفته شدند. درحالی که کرنش میانگین، کرنش مینیمم، کرنش ماکسیمم و نیروی ماکسیمم وارد شده به سنبه به عنوان پاسخ‌های خروجی مساله لحاظ گردیدند. پس از تحلیل داده‌های شبیه-سازی به کمک نرم‌افزار Minitab معادلات رگرسیون حاکم بر داده‌ها استخراج گردید. با انجام بهینه‌سازی شرایط بهینه بدست آمد که پارامترهای بهینه فرآیند عبارتند از زاویه ۴۰=α درجه، زاویه ۴۵= Φ درجه، شعاع ۲mm و ضریب اصطکاک ۰,۱. صحه‌سنجی نتایج بهینه‌سازی در شرایط پارامترهای بدست‌آمده با انجام آزمایش شبیهسازی صورت پذیرفت. نتایج حاکی از تطابق خوب بهینه‌سازی با شبیه-سازی و همچنین نتایج آزمایشگاهی دارد.
محمود بنی اسدی پور، محمدرضا علیگودرز،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
زبری سطح خارجی پره‌ها و سطح کانالهای خنک کاری یکی از مواردی است که بر توزیع دمای پره تأثیر قابل توجهی دارد. با افزایش زبری، اغتشاش زیرلایه‌های جریان بیشتر شده و انتقال حرارت افزایش می‌یابد. در این تحقیق پره توربین C۳X که با ۱۰ کانال خنک کاری می‌شود با استفاده از نرم افزار انسیس-سی اف ایکس و مدل آشفتگی اس.اس.تی. به صورت سه-بعدی شبیه-سازی شده و تأثیر زبری سطح خارجی و سطح داخلی کانالهای خنک کاری بر توزیع دما، بررسی شده است. نتایج مطالعه نشان دادند در سمت خارجی پره که حرارت از سیال داغ به پره توربین منتقل می‌شود، افزایش زبری تا زمانی که سطح نیمه زبر باشد (Reks < ۷۰) تأثیر چندانی بر توزیع دمای سطح ندارد، اما افزایش بیش از این مقدار حدود ۸% به میزان دمای سطح می‌افزاید. بنابراین باید توجه شود که سطح خارجی پره همواره در ناحیه نیمه زبر قرار داشته باشد. در سطح داخلی کانالهای خنک کاری حرارت از پره به سیال خنک کن منتقل می‌شود، لذا بر خلاف سطح خارجی، زبری سطح کانال‌ها به فرآیند خنک کاری کمک کرده و افزایش آن به میزان ناچیز ( ناحیه نیمه زبر) در کاهش دمای سطح پره مؤثر است (حدود ۸%) و سبب بهبود ضریب عملکرد هیرولیکی-حرارتی کانال‌ها تا حدود ۲,۵ برابر می‌شود.
احمدرضا رحمتی، حسین خراسانی‌زاده، محمدرضا عرب‌یار محمدی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
چکیده در کار حاضر جریان گازی با نادسن خروجی ۰,۲ تحت تاثیر میدان مغناطیسی در یک میکروکانال که با گرادیان فشار تحریک شده مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اثر تغییرات پارامترهای میدان مغناطیسی شامل قدرت و طول با اعمال سرعت لغزشی در دیواره‌های میکروکانال به‌صورت عددی شبیهسازی شده است. مدل هندسی جریان، یک مجرای مسطح دوبعدی با عرض ثابت در طول میکروکانال بوده و جریان مورد نظر پایدار و آرام فرض شده است. معادلات حاکم بر میدان جریان و میدان مغناطیسی به‌روش شبکه بولتزمن و به‌طور همزمان حل شده و تغییرات سرعت، فشار، نیروی لورنتس و مولفه القایی میدان مغناطیسی مورد بحث قرار گرفته است. ویژگی این تحقیق، متغیر بودن پارامترهایی مانند عدد نادسن و نیروهای حجمی در طول میکروکانال است. از طرف دیگر، با استفاده از دقت مرتبه دو در محاسبه سرعت لغزشی، نتایج با بهبود قابل توجهی به روابط تحلیلی نزدیک شده و با تعیین مناسب پارامتر زمان آرامش، خطای منحنی انحراف فشار نسبت به مطالعات گذشته کاهش می‌یابد. نتایج شبیهسازی عددی نشان می-دهد که با کاهش طول میدان مغناطیسی اعمالی به ۴۰% میانی میکروکانال، رفتار مولفه محوری نیروی مغناطیسی به توزیع M شکل تبدیل شده و شیب فشار در ناحیه اثر میدان افزایش یافته و نقطه بیشینه انحراف فشار در طول کانال جابه‌جا می‌شود. از طرفی سرعت در دیواره، در این ناحیه، دارای رفتاری متفاوت از سرعت در مرکز کانال است.
حسین خراسانی زاده، مجتبی سپهرنیا،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در مطالعاتی که تاکنون در رابطه با چاه گرمایی میکروکانالی انجام شده‌اند اثر آرایش‌های مختلف ورود و خروج جریان بر عملکرد چاه گرمایی متخلخل برای هیچ هندسه‌ای بررسی نشده‌است. در این تحقیق اثر استفاده از چهار آرایش مختلف ورودی و خروجی بر خنک‌کاری یک تراشه الکترونیکی با استفاده از چاه‌گرمایی میکروکانالی ذوزنقه‌ای شکل، شامل میکروکانال‌هایی ذوزنقه‌ای و متخلخل با ضریب تخلخل ۰,۸۸، به صورت سهبعدی و عددی بررسی شده‌است. بدین منظور جابجایی اجباری و آرام آب در میکروکانال‌ها و هدایت در قسمت‌های جامد چاه با اعمال شار حرارتی ثابت ۱۵۰ کیلووات بر متر مربع به کف چاه‌گرمایی به روش حجم محدود و با استفاده از کد تجاری انسیس-سی اف اکس شبیهسازی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که آرایش‌های A و B، که در آنها ورودی و خروجی در راستای جریان عبوری از میکروکانال‌ها است، در مقایسه با آرایش‌های C و D، که در آنها ورودی و خروجی در جنبین قرار دارند، از نظر انتقال حرارت دارای عملکرد بهتر، مقاومت حرارتی پایین‌تر و توزیع دمای یکنواخت‌تر در قسمت کف چاه‌گرمایی هستند. بطور کلی استفاده از محیط متخلخل در کاهش دمای کف چاه‌گرمایی موثر است و در این خصوص آرایش D عملکرد بهتری دارد. در مجموع با در نظر گرفتن توأم اثر مثبت استفاده از محیط متخلخل در افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی و اثر منفی آن در افزایش قدرت مورد نیاز پمپاژ آرایش A بهترین عملکرد را دارد.
اسعد علیزاده، عبدالرحمان دادوند، مهدی بخشان،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، حرکت یک غشاء ارتجاعی و نیز اندرکنش هیدرودینامیکی چند غشاء در یک میکروکانال با توسعه یک کد کامپیوتری به زبان C شبیهسازی می‌گردد. برای حل میدان جریان سیال از روش شبکه بولتزمن و برای شبیهسازی اندرکنش سیال- جامد از روش مرز غوطه‌ور استفاده می‌شود. غشاها به صورت مرزهای انعطاف‌پذیر غوطه‌ور در جریان سیال در نظر گرفته می‌شوند. ابتدا یک غشاء با سفتی بالا به شکل مقعرالطرفین در نظر گرفته می‌شود. این غشاء به دلیل سفت بودن، از خود حرکت غلت خوردن نشان می‌دهد و جابجایی عرضی آن با نوسان همراه خواهد بود. سپس، اثرات موقعیت اولیه یک غشاء به شکل دایره بر تغییر شکل، سرعت و جابه‌جایی عرضی آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. دیده شد که با نزدیک شدن موقعیت اولیه غشاء به مرکز میکروکانال، جابجایی عرضی و مؤلفه قائم سرعت آن کاهش یافته و مؤلفه افقی سرعت آن افزایش می‌یابد. در انتها، حرکت همزمان چند غشاء در یک میکروکانال و برهمکنش آنها با یکدیگر و با جریان تحلیل می‌گردد. غشاها با هم برخورد نداشته و بنابراین مکانیزم برخورد مدل نشده است. مشاهده شد که غشای بالادست جریان، بیشترین تغییر شکل را دارد و نیروی بیشتری از طرف سیال به آن وارد می‌شود. همچنین، حضور همزمان چند غشاء باعث کندتر شدن سرعت جریان خواهد شد. نتایج عددی حاضر تطابق خوبی با نتایج معتبر عددی موجود دارد.
سجاد قنبری، محمد سفید، رحیم شمس‌الدینی،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش، اختلاط دو سیال تراکم‌ناپذیر مخلوط‌شونده با چگالی و لزجت متفاوت، در یک میکروکانال دو بعدی مجهز به همزن (پره) نوسان‌کننده، در فرکانس‌های تحریک‌کننده مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود اینکه اکثر مطالعات صورت گرفته در زمینه اختلاط، به بررسی عملکرد یک مخلوط‌کننده، با هدف اختلاط دو سیال کاملاً یکسان پرداخته‌اند می‌توان گفت که اختلاط دو سیال زمانی مفهوم پیدا می‌کند که دو سیال مخلوط‌شونده دارای نایکنواختی از قبیل دما، غلظت و یا خواص متفاوت نسبت به هم باشند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر تفاوت در خواص دو سیال حل‌شونده، بر عملکرد مخلوط‌کننده و میزان اختلاط است. شبیهسازی در عدد رینولدز ۵۰ و عدد اشمیت ۱۰، در محدوده‌ی عدد استروهال بین ۰,۱ تا ۱ با روش حجم محدود مبتنی بر المان، توسط کد تجاری CFX صورت گرفته است. عملکرد مخلوط‌کننده در سه حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت: اختلاط دو سیال یکسان، اختلاط دو سیال با چگالی متفاوت و اختلاط دو سیال با لزجت متفاوت. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که یکسان نبودن خواص دو سیال، منجر به تغییر عملکرد مخلوط‌کننده می‌گردد، و در هر یک از حالات بررسی شده مخلوط‌کننده عملکرد متفاوتی دارد. در حالتی که لزجت و چگالی دو سیال متفاوت باشد علاوه بر اینکه سیال‌ها تمایل کمتری به مخلوط‌شدن نشان می‌دهند، مشاهده می‌شود عدد استروهال تأثیر کمتری بر تغییر شاخص اختلاط دارد بیشینه‌ی تغییرات شاخص اختلاط در حالت چگالی و لزجت متفاوت به ترتیب ۵۴.۰۱ و ۵۱.۱۵ درصد می‌باشد در صورتی که این مقدار برای دو سیال یکسان به ۵۷۷.۹۴ درصد می‌رسد.
کیوان قلاح، محمد طیبی رهنی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، جریان دوفازی مخلوط نشدنی در یک میکروکانال دوبعدی تی-شکل معمولی و اصلاح شده بصورت عددی مطالعه شده است.برای این منظور، از روش شبکه بولتزمن بامدل شبه-پتانسیل استفاده شده است. دقت مدل مورد نظر توسط آزمایش لاپلاس، زاویه تماس قطره و فرآیند تشکیل قطره در یک میکروکانال تی‌شکل معمولی مورد امتحان قرار گرفته است. مقایسه بین نتایج مشخص می‌کند که نتایج حاضر توافق خوبی با نتایج عددی و آزمایشگاهی محققان پیشین دارد. در این تحقیق اثر تغییرات پارامترهای گوناگون از جمله عدد کاپیلاری، نسبت دبی، نسبت پهنای دو فاز و زاویه تماس بین قطره و سطح جامدروی پهنای قطره و فاصله مابین قطرات با جزئیات برای میکروکانال تی‌شکل معمولیبررسی شده است. همچنین، نتایج نشان می‌دهد که با انجام اصلاحی ساده روی یک میکروکانال تی‌شکل معمولی نشان داده می‌شود که تحت شرایط یکسان، میکروکانال تی‌شکل اصلاح‌شدهقطرات با اندازه‌های کوچکتر و با فاصله مابین قطرات کمتری را نسبت به میکروکانال تی‌شکل معمولی تولید می‌کند. از طرفی، این تحقیق مشخص می‌کند کهجریان‌های چندفازی در تجهیزات میکروکانال حتی به تغییرات کوچک در هندسه کانال به شدت حساس می‌باشند. همچنین، روش شبکه بولتزمن با مدل شبه‌پتانسیل در شبیهسازی تشکیل قطره در میکروکانل‌ها مناسب می‌باشد.
رضا ناصری، مهران کدخدایان، محمود شریعتی،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
پرسکاری در کانالهای هم‌مقطع زاویه‌دار (ECAP) یکی از موثرترین فرایندها جهت تولید مواد با ساختارهای فوق‌ریزدانه و نانوکریستال می‌باشد. تیتانیم خالص تجاری از خود زیست‌سازگاری عالی نشان می‌دهد. لذا پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان بایومواد دارد. استحکام استاتیکی و دینامیکی پایین، یکی از نقاط ضعف این ماده محسوب می‌گردد. این عیب می‌تواند با اعمال فرایند ECAP بر آن برطرف گردد. یکی از حساس‌ترین پارامترها در فرایند شکل‌دهی ورقی و حجمی، پدیده‌ی جبران الاستیک در حین باربرداری یا برگشت فنری است. این پدیده به تغییرات نامطلوب ابعادی و هندسی در محصول نهایی منجر می‌شود و باید تا حد امکان مرتفع گردد. در این مطالعه تیتانیم خالص تجاری گرید ۲، در دمای محیط تا سه گذر تحت فرایند ECAP با زاویه کانال ۱۳۵ درجه قرار گرفت. آنالیز میکروساختاری و آزمون‌های استاتیکی کشش و خمش سه نقطه‌ای روی تیتانیم اولیه و ECAP شده تا ۳ گذر انجام شد. ارزیابی میکروساختاری نشان داد که با اعمال فرایند ECAP، ساختار درشت‌دانه به فوق‌ریزدانه تکامل می‌یابد. همچنین آزمون‌های مکانیکی اثبات کرد که اعمال فرایند ECAP، استحکام استاتیکی را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهد. بررسی برگشت فنری بعد از اعمال خمش سه-نقطه‌ای روی نمونه‌های اولیه و ECAP شده به دو روش تجربی و شبیهسازی اجزا محدود با استفاده از نرم‌افزار Abaqus، نشان داد که با اعمال گذر‌های بالاتر ECAP، بر میزان برگشت‌فنری افزوده می‌شود. لذا این نقطه ضعف باید در تولید محصولات دارای خم ساخته شده از مواد ECAP شده، لحاظ شود و طراحی‌های لازم جهت رفع پدیده‌ی برگشت فنری در محصول نهایی صورت گیرد.
حسین خراسانی زاده، مجتبی سپهرنیا، رضا صادقی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این تحقیق عددی جریان آرام نانوسیال، انتقال حرارت و سایر مشخصه‌های عملکردی یک چاه‌گرمایی، شامل هفت میکروکانال با مقطع مثلث متساوی‌الساقین، با لحاظ نمودن هدایت در قسمت‌های جامد به صورت سهبعدی بررسی شده‌است. دو آرایش ورود و خروج افقی (آرایش I) و ورود و خروج عمودی (آرایش U) در نظر گرفته شده‌اند و شبیه‌سازی‌ها برای شار‌حرارتی ثابت ۱۲۵ کیلووات بر مترمربع ورودی به کف چاه حرارتی انجام شده‌اند. در مطالعات پیشین مربوط به اثر آرایش ورود و خروج از جریان آب در میکروکانال‌های مستطیلی استفاده شده‌است، ولی در این تحقیق از جریان نانوسیال آب-اکسید مس با کسر حجمی‌های از صفر تا ۴ درصد در میکروکانال مثلثی استفاده شده‌است. همچنین خواص ترموفیزیکی نانوسیال با دما متغیر لحاظ شده‌اند و اثر حرکت براونی نانوذرات لحاظ و اهمیت استفاده از نانوسیال و در نظرگرفتن حرکت براونی مطالعه شده‌است. نتایج نشان می‌دهد برای هر دو آرایش با افزایش افت فشار عملکرد چاه‌گرمایی از نظر انتقال حرارت، مقاومت حرارتی و توزیع یکنواخت دما در کف چاه‌گرمایی بهبود می‌یابد. همچنین برای هر دو آرایش، افزایش کسر حجمی تا ۲ درصد منجر به بهبود عملکرد حرارتی می‌شود، اما افزایش بیشتر آن منجر به افزایش مقاومت حرارتی و غیریکنواختی بیشتر دما در کف چاه‌گرمایی و ثابت ماندن ناسلت می‌شود. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج مطالعات پیشین در خصوص نقش آرایش ورود و خروج نشان می‌دهد که عملکرد حرارتی علاوه بر آرایش ورود و خروج به شکل و هندسه میکروکانال‌ها وابسته است و برای چاه گرمایی این تحقیق عملکرد آرایش I بهتر از آرایش U است.
حسین کاظمی مهرآبادی، قادر فرجی، سهیل امانی، مراد کریم پور، حسین قنبری،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در سالهای اخیر آلیاژهای منیزیم به عنوان گزینه‌ی مناسبی برای ماده اولیه استنتهای وریدی زیستتخریبپذیر مورد توجه قرار گرفتهاند. شکل دادن آلیاژهای منیزیم به دلیل کارپذیری پایین آنها در دمای اتاق مشکل می‌باشد. لذا این مسئله مشکل تکنولوژیکی را در ساخت میکرولوله اولیه برای استنت زیستتخریبپذیر ایجاد می‌کند. با توجه به قابلیت زیست سازگاری بالای آلیاژ منیزیم WE۴۳ جهت کاربرد در ساخت استنت زیستتخریبپذیر، این ماده به صورت خام با ساختار ریختگی انتخاب شد. در این مطالعه به منظور بهبود خواص مکانیکی و حصول یک میکرولوله از روش ترکیبی پرس در کانال زاویه‌دار مساوی به همراه اکستروژن و میکرواکستروژن استفاده شد و میله‌های منیزیمی WE۴۳ به میکرولوله‌های با کیفیت بالا با ساختار فوق ریزدانه تبدیل شدند. میله ریزدانه آلیاژ WE۴۳ از طریق یک پاس فرایند پرس در کانال زاویه‌دار مساوی حاصل شد و سپس بیلت منیزیمی فرآیند شده به میله‌ای با قطر ۵ میلی‌متر اکسترود می‌شود. نهایتاً با استفاده از فرآیند میکرو اکستروژن میکرولوله‌هایی فوق ریزدانه و مستحکم با قطر خارجی ۳,۴ میلی‌متر و ضخامت ۰.۲۵ میلی‌متر به صورت موفقیت‌آمیز تولید شدند. فرایندهای مذکور با استفاده از شبیهسازی المان محدود شبیهسازی شدند. نتایج نشان داد اندازه دانه منیزیم به طور قابل‌ملاحظه‌ای پس از این روش ترکیبی کاهش یافته و خواص مکانیکی به طور قابل‌ملاحظه‌ای بهبود یافت.
حسن علیمرادی، مهرزاد شمس، زیبا ولی زاده،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش، به مدل‌سازی جریان جوشش مادون سرد آب و نانوسیال با سیال پایه آب در کانال‌هایی با سطح مقطع متفاوت با قطر هیدرولیکی یکسان پرداخته شده است. در ابتدا جوشش مادون سرد سیال خالص در کانال ها با استفاده از دیدگاه اویلر - اویلر بررسی شد. نتایج حاصل از این قسمت با داده های آزمایشگاهی تطابق بسیار خوبی داشتند. در ادامه تأثیر نانوذرات بر جریان جوشش مادون سرد دراین کانال ها مورد مطالعه قرار گرفت. نانوذرات اکسید مس با قطر ۴۰ نانومتر در ورودی به این جریان تزریق شد. جوشش نانوسیال با درنظر گرفتن سه فاز مایع، بخار و نانوذرات جامد مدل‌سازی شد. برهم کنش فاز مایع و بخار با استفاده از دیدگاه اویلر- اویلر مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی حرکت نانوذرات در سیال پیوسته از دیدگاه اویلر – لاگرانژ استفاده شد. آب، بخار و نانوذرات به ترتیب سیال پیوسته، سیال پراکنده و جامد پراکنده در نظر گرفته شدند. بعد اعتبارسنجی مدل حاضر، جوشش نانوسیال در کانالهای مختلف مدل سازی شد. تغییرات کسر حجمی و دما به عنوان دو پارامتر مهم در طول کانال‌ها به دست آمد. طبق نتایج به دست آمده مشخص شد، در غلظت‌های کم نانوذرات (Kg/s ۰,۰۰۱)کانالی با مقطع مستطیلی دارای بیشترین تغییرات کسر حجمی بخار نسبت به جوشش سیال خالص و در غلظت‌های بیشتر (۰.۰۰۵ Kg/s)کانالی با مقطع مربعی شکل بیشترین تغییرات را از آن خود کرده‌اند.
شاپور نیکبخت، محمد افتخاری، قادر فرجی،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در سالهای اخیر، روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید، به دلیل تولید مواد فوق ریزدانه و نانوساختار و ایجاد خواص مکانیکی فوق‌العاده، بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید به فلز، باعث تغییرات ریزساختاری و ایجاد ساختار نانومتری در آن می‌شود. در این پژوهش بیلت‌های فوق ریزدانه و نانوساختار تیتانیم خالص، با استفاده از روش ترکیبی فشار در کانال زاویه‌دار مساوی (ایکپ) و اکستروژن در تعداد پاس‌های مختلف (۱، ۲، ۴ و ۶ پاس) در دمای فرآیندی C°۴۰۰ برای هر دو فرآیند فشار در کانال زاویه‌دار مساوی و اکستروژن، تولید گردید و سپس به مطالعه‌ی میزان تغییر خواص مکانیکی و ریزساختاری بیلت‌ها پرداخته شد. مشاهده گردید خواص مکانیکی به‌طور چشمگیری افزایش پیدا کرد. استحکام نهایی در بهترین حالت، ۹۴۱ مگاپاسکال شد درحالی‌که استحکام نهایی برای ماده خام ۵۰۵ مگاپاسکال بود؛ به‌عبارت‌دیگر استحکام نهایی ۸۶,۳% افزایش یافت. این فرآیند ترکیبی استحکام ماده را در یک‌پاس، در حدود ۶۰.۸%، دوپاس ۷۸.۸%، چهارپاس ۸۶.۳% و شش‌پاس را ۸۰.۸% نسبت به قطعه خام، افزایش داد. دلیل کاهش نرخ افزایش استحکام در پاس‌های بالا، ریز شدن دانه‌ها و رسیدن به حد اشباع خود بود. سختی نمونه پس از فرآیند به اندازه قابل‌ملاحظه‌ای افزایش و پس از پاس‌های بعدی، با سرعت کمتری افزایش یافت. سختی نمونه تا حدود ۲۱۶.۶۵ ویکرز نسبت به مقدار اولیه ۸۱.۸۵ ویکرز افزایش یافت. درواقع این فرآیند باعث افزایش حدود ۱۶۴% در سختی گردید. در پاس‌های بعدی مقدار افزایش سختی کمتر بود. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی، حاکی از شکست ترد و وجود حفره‌های کم‌عمق در نمونه‌ها بود.
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
به دلیل ساختار هیدرولیکی کانالهای U شکل این نوع مجاری بعنوان مقطع مبدل کانالهای مستطیلی و دایروی دریچه‌های آدم‌رو و نیز به همراه سرریزهای جانبی در شبکه دفع فاضلاب، سیستم‌های آبیاری، محافظت سیلاب و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این نوع کانال‌ها رژیم جریان می‌تواند در شرایط فوق‌بحرانی باشد. در مطالعه حاضر، میدان جریان آشفته و سطح آزاد جریان در یک کانال U شکل دارای سرریزجانبی در شرایط فوق‌بحرانی با استفاده از نرم‌افزار فلو‌تری‌دی، مدل آشفتگی RNG و طرح VOF شبیهسازی شده-است. مقایسه بین نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان می‌دهد که مدل عددی، سطح آزاد و مشخصات میدان جریان را با دقت قابل قبولی شبیهسازی می‌نماید. در ادامه، اثر عدد فرود بالادست سرریزجانبی بر روی الگوی جریان کانال اصلی مورد بررسی قرار‌گرفت. در کانالهای U شکل با سرریزجانبی برای کلیه عددهای فرود، در مجاورت دیواره داخلی یک افت سطح آزاد در ابتدای بالادست سرریز بوقوع پیوسته و پرش سطحی در یک چهارم انتهایی طول دهانه سرریزجانبی اتفاق افتاد. در امتداد پرش سطحی انرژی پتانسیل کاهش و در مقابل انرژی جنبشی افزایش یافت. علاوه بر آن، با افزایش مقدار عدد فرود، عرض صفحه جدایش جریان و ابعاد ناحیه سکون زیاد و اندازه زاویه ریزشی جت جریان کاهش می‌یابد. برای همه عدد فرودها همواره، حداکثر مقدار سرعت عرضی تقریبا در انتهای پائین‌دست سرریزجانبی بوقوع پیوسته‌است. بر اساس نتایج شبیهسازی، حداکثر مقدار تنش برشی در محور مرکزی کانال اصلی واقع در وسط دهانه سرریزجانبی بوقوع پیوسته و در مقابل حداقل آن در زیر ناحیه ایستایی و در انتهای پائین‌دست سرریزجانبی اتفاق افتاده‌است.
بهروز بهروزی، مجید قاسمی،
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
با توسعه ابعاد ریز در سیستم های مکانیکی، علاقه بشر به تاثیر این مقیاس کوچک بر روی جریان و انتقال حرارت در میکروکانال ها معطوف شده است. در سنسورهای تشخیص گاز برای هدایت جریان گاز، نیاز به کانال می باشد. با پیشرفت علم، مطالعات بر روی کوچک کردن ابعاد این نوع کانال ها باعث بوجود آمدن میکرو سنسورها شده است. میکرو سنسورهای اکسید فلز برای تشخیص گازهایی از قبیل O۳, SO۲, CO۲, NO, NH۳, CH۴ و غیره بکار می روند. این میکرو سنسورها دارای اندازه کوچکتر، ارزان تر و توان کمتر می باشند. هدف از این مقاله بررسی عددی تاثیر قطر و ضخامت دیواره بر روی دما و سرعت گاز ورودی تحت تاثیر خزش حرارتی می باشد. معادلات دیفرانسیلی غیر خطی حاکم بر مسئله بقای جرم، مومنتوم، انرژی و گونه ها می باشد که توسط کد تجاری حل شده اند. کانال به صورت دو بعدی فرض شده است. و از آنجاییکه عدد نادسن بین ۰,۰۱ و ۰.۱ می باشد، شرایط مرزی لغزش و معادلات ماکسول استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش ضخامت دیواره دمای گاز ورودی افزایش و سرعت گاز کاهش می یابد؛ همچنین با افزایش قطر کانال، دمای گاز ورودی کاهش و سرعت گاز افزایش می یابد.
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
هدف این مقاله، بررسی اهمیت کانال ترازنامه دیدگاه اعتبار در مکانیسم انتقال پولی ایران می باشد. برای این منظور، از مدل خودرگرسیونی برداری ساختاری ده و هفت متغیره استفاده شده است که امکان مقایسه دو مدل ده متغیره با قیمت دارایی ها و مدل هفت متغیره بدون قیمت دارایی ها را جهت سنجش اهمیت کانال ترازنامه فراهم می سازد. نتایج به دست آمده از مقایسه مدل SVAR همراه با قیمت دارایی ها از جمله قیمت مسکن، قیمت سکه طلا، قیمت سهام و نرخ ارز با مدل SVARبدون قیمت دارایی ها در دوره زمانی ۹۲-۱۳۶۷ نشان می دهد که با افزودن قیمت دارایی ها (قیمت مسکن، قیمت سکه طلا و قیمت سهام) به مدل، اثر شوک های سیاست پولی از طریق شوک نقدینگی بر نوسانات تولید به طور معنی داری تشدید می شود. لذا این امر تأییدی در جهت اهمیت کانال ترازنامه (شتاب دهنده مالی) دیدگاه اعتبار در مکانیسم انتقال پولی اقتصاد ایران می باشد. بنابراین سیاستگذاران پولی باید در اجرای سیاست های پولی انقباضی به دلیل آثار رکودی احتمالی، احتیاط نمایند.
