۹۳ نتیجه برای کانال
رامین امینی، محمد اکبری ماکویی، سید مجتبی موسوی نژاد،
دوره ۱۸، شماره ۸ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مطالعه در ابتدا به بیان و معرفی کامل روش بدون شبکه محلی پترو-گلرکین بر پایه تابع شعاعی پرداخته میشود. در این راستا با استخراج معادلات جریان سیال در کانال شیبدار با جریان یکنواخت سعی شده است با استفاده از مبانی ریاضی روش بدون شبکه، معادله‌ی لاپلاس جریان رابطهسازی شود. عدم نیاز به هیچگونه شبکه ی پیش ضمینه، تطابق مناسب با شرایط مرزی و دقت بالا از ویژگی های این روش می باشد. در ادامه به منظور صحت سنجی، یک مثال عددی که دارای پاسخ تحلیلی می باشد، به کمک این روش حل و با پاسخ های دقیق مقایسه گردیده است. نتایج نشان میدهد روش باقی مانده وزنی به عنوان یک روش کارآمد و دقیق برای دستیابی به پاسخ‌های تقریبی معادله‌های دیفرانسیل در روشهای بدون شبکه‌بندی مورد توجه قرار میگیرد. در نهایت در مساله ی جریان در کانال، با استفاده از تابع شکل شعاعی که در محیط متلب پیاده شده است، مقدار سرعت بین گره ها در کانال شیبدار با جریان یکنواخت تقریب زده میشود. مثالی عددی با استفاده از این روش مورد بررسی قرار گرفته، با نتایج حاصل از روش ایزوژئومتریک و روش تحلیلی مقایسه شده و به تعیین کانتورهای سرعت پرداخته شده است. نتایج در سطح مطلوب با نتایج ناشی از حل تحلیل منطبق است. نتایج حاصل نشان-دهنده‌ی دقت بالای روش بدون شبکه محلی پترو-گلرکین بر پایه تابع شعاعی در مدلسازی مساله جریان آب داخل کانال شیبدار است.
فرزانه اسعدی، مرتضی عیوضی، منصور شیروانی، سید حسن هاشم آبادی،
دوره ۱۸، شماره ۸ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله جداسازی ذرات پودر سیاه از جریان هوا با استفاده از یک جداساز چندکاناله مارپیچی به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است و با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی، راندمان و افت فشار دستگاه در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرارگرفته است. ذرات پودر سیاه از نمونه پودرهای ایستگاه تقویت فشار ساوه تهیه شده است که میانگین اندازه ذرات آن پس از انجام آزمون DLS و پردازش تصاویر SEM ، μm ۰.۳۲۷ مشخص گردید. شبیهسازی CFD جداساز چندکاناله مارپیچی برای جریان هوا پودرسیاه با نرمافزار فلوئنت انجام شده است. برای شبیهسازی اغتشاشات، از مدل اغتشاشی RNG k-ε که هم از لحاظ دقت و هم از لحاظ سرعت مناسب است، استفاده شده است. اختلاف بین نتایج آزمایشگاهی و شبیهسازی برای بازده و پارامتر افت فشار به ترتیب ۱۶ درصد و ۷.۱۵ درصد مشخص گردید. برای بررسی تأثیر شرایط عملیاتی، سیستم در دبیهای حجمی ورودی و کسرهای جرمی جامد ورودی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که این سیستم برای جداسازی ذرات پودر سیاه مذکور، راندمانی بالای ۸۰ درصد دارد و با افزایش دبی حجمی ورودی به میزان ۴۰ درصد، راندمان جداسازی دستگاه به میزان ۱۰ درصد افزایش مییابد. در صورتی که با افزایش ۵ برابری کسر جرمی مواد جامد راندمان تنها ۳ درصد افزایش دارد. همچنین، با افزایش دبی حجمی هوای ورودی از ۸۰ به ۱۴۰ متر مکعب بر ساعت، افت فشار جداساز حدود ۵۰ درصد افزایش داشته است.
سیدمصطفی زارعی، مصطفی جمشیدیان، شاهرخ سپهری‌رهنما، سعید ضیایی راد،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
آکوستوفلویدیک، به‌معنی مطالعه آکوستیک در سیستم‌های میکروفلویدیک، بستر تجزیه و تحلیل بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی از جمله جداسازی ذرات، دسته‌بندی ذرات، تمیزکاری و اختلاط سیستم‌های چندفازی است. در پژوهش حاضر، یک مدل سه‌بُعدی اجزای محدود برای شبیهسازی حرکت ذرات تحت اثر نیروی تابشی آکوستیکی در میکروکانال‌های آکوستیکی توسعه داده شده و اندرکنش یک ذره معلق با موج رخداد در میکروکانال بررسی شده است. با استفاده از روش اجزای محدود ابتدا میدان‌های مرتبه اول ناشی از اعمال موج ایستا محاسبه شده و سپس نیروی تابشی آکوستیکی توسط معادلات اغتشاشی مرتبه دوم به‌صورت مستقیم محاسبه شده است. نتایج شبیهسازی برای نیروی تابشی آکوستیکی ابتدا در مقایسه با حل تحلیلی در محدوده ریلی صحتسنجی شده و سپس برای خارج از این محدوده که حل تحلیلی صریحی برای آن موجود نیست بررسی شده است. علاوه بر این، حرکت شبه‌استاتیکی ذره تحت اثر موج آکوستیکی اعمالی در میکروکانال شبیهسازی شده است. برای شبیهسازی حرکت ذره، تنش آکوستیکی روی سطح ذره محاسبه شده و به‌عنوان ورودی به معادلات جریان آرام منتقل میشود. سپس نیروی درگ براساس تنش برشی ناشی از جریان حول ذره برآورد شده است. نتایج شبیهسازی نشان می‌دهند که سرعت ذره به موقعیت آن نسبت به گره موج در مرکز میکروکانال بستگی دارد. با نزدیک‌شدن ذره به مرکز میکروکانال سرعت آن کاهش یافته تا جایی که در مرکز میکروکانال متوقف میشود.
حسن غلامی، رامین کوهی‌کمالی، نوید شریفی،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
در مطالعه حاضر با روش حجم سیال در نرمافزار متن‌باز اپن‌فوم پدیده تبخیر در محیط متخلخل مورد تحلیل قرار گرفته است. در ابتدای حل، سیستم شامل فاز آب و محیط متخلخل مس است. در مراحل بعدی شبیهسازی عددی و در اثر تبخیر قسمتی از آب، فاز بخار به‌عنوان دومین فاز سیال ظاهر میشود. آب و بخار، غیرقابل تراکم و مخلوط‌نشدنی فرض شده است و پدیده تبخیر به‌صورت غیرتعادلی رخ میدهد. فصل مشترک بین فازها با روش حجم سیال، انتقال جرم بین دو فاز آب و بخار با مدل لی و کشش سطحی بین فازها با روش نیروی سطح پیوسته مدلسازی شده است. مقایسه نتایج شبیهسازی با نتایج تجربی نشان داد که حلگر ترکیبی تبخیر محیط متخلخل به‌خوبی نرخ تبخیر در مقاطع مختلف کانال را تخمین می‌زند. علاوه بر این نتایج مربوط به دمای دیواره به دو ناحیه گرمایشی و تبخیر تقسیم میشود. در ناحیه گرمایش، دما به‌طور خطی با عمق کانال افزایش مییابد تا اینکه به دمای اشباع برسد. بعد از نقطه اشباع دمای دیواره ابتدا ثابت مانده و در نهایت شکل نوسانی به خود میگیرد که به‌صورت محلی، پرش‌های دمایی رخ میدهد. نرخ جرمی تولید بخار نیز ابتدا با شدت زیاد اتفاق می‌افتد اما در نواحی انتهایی کانال متخلخل، نرخ رشد آن به‌کندی صورت میگیرد.
نیما شیخی‌زاد، محمد کلته،
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در مطالعه حاضر، میدان جریان الکترواسموزی و فشاری نانوسیال در پتانسیل سطح همگن در میکروکانال با اعمال معادله پواسون- بولتزمن و فرض جریان دوبُعدی، آرام، تراکم‌ناپذیر و پایا بررسی شده است. توزیع نانوذرات در سیال پایه به‌شکل همگن در نظر گرفته شده و در نتیجه جریان نانوسیال به‌شکل تک‌فاز است. در این مدلسازی نانوسیال از مدل پاتل استفاده شده که در آن وابستگی ضریب هدایت حرارتی به دما لحاظ شده است. به‌منظور تایید صحت حل عددی، نتایج حاصل با حل تحلیلی موجود برای هر بخش مقایسه شده و مطابقت خوبی به دست آمده است. سپس در ادامه، تاثیر پارامترهایی از قبیل درصد مولار یون، کسر حجمی و قطر نانوذرات روی جریان سیال و انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با ثابت‌نگه‌داشتن میدان الکتریکی و افزایش گرادیان فشار، عدد ناسلت موضعی کاهش و با ثابت‌نگه‌داشتن گرادیان فشار و افزایش میدان الکتریکی، عدد ناسلت افزایش مییابد. عدد ناسلت متوسط برای قطر نانوذرات ۱۰۰، ۱۱۰ و ۱۲۰نانومتر به‌ترتیب ۴۵، ۳۵ و ۲۵% افزایش پیدا میکند. زمانی که ۰/۰۵=r باشد، با افزایش غلظت یون از ۴-۱۰ تا ۲-۱۰ عدد ناسلت متوسط به اندازه ۱۰% افزایش مییابد. همچنین میتوان با انتخاب زاویه فاز مناسب برای محرک‌های متناوب الکتریکی و فشاری، میزان و جهت سرعت و شکل تقعر پروفیل سرعت را کنترل نمود.
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۸ )
چکیده
کانالهای مرکب، مقطع عرضی بسیاری از رودخانه‌ها خصوصاً در بازه‌های مجاور مناطق مسکونی و زراعی را تشکیل میدهد. بررسی رفتار هیدرولیکی آنها، در طرح‌های کنترل سیلاب و ساماندهی رودخانه‌ها اهمیت فراوانی دارد. در تحقیق حاضر، الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال مرکب همگرا با بهره‌گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیهسازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آب، سرعت متوسط گیری شده در عمق و ظرفیت انتقال دبی توسط سیلابدشتها با نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده قابلیت مدل عددی در شبیهسازی الگوی جریان درکانال مرکب همگرا میباشد. با مقایسه الگوی جریان در کانال مرکب همگرا برای عمق نسبی‌های مختلف مشخص گردید، اختلاف سرعت ایجاد شده بین سیلابدشت و کانال اصلی باعث بروز ساختار جریان پیچیده در عمق نسبی‌های کم میشود، این اختلاف سرعت باعث به وجود آمدن جریان‌های ثانویه در مقطع عرضی کانال شده و با افزایش عمق نسبی جریان‌های ثانویه حذف می‌شوند. جریان‌های ثانویه ایجاد شده باعث افت انرژی شدید در عمق نسبی‌های کم می‌شوند. همگرایی در کانال مرکب، ظرفیت انتقال دبی توسط سیلابدشتها را کاهش میدهد چنانچه در عمق نسبی ۱/۰، سیلابدشتها کم ترین مقدار دبی را انتقال می‌دهند.
دوره ۱۹، شماره ۵ - ( ۱۰-۱۳۹۸ )
چکیده
رودخانههای طبیعی برای تنظیم شیب خط انرژی، بهندرت در مسیری مستقیم جریان دارند و معمولاً دارای مسیری انحنادار هستند که به آنها پیچانرود گفته میشود. پس از پیدایش رودخانههای پیچان، با گذشت زمان و حرکت جانبی پیچها، میزان پیشروی قوس برونی افزایش یافته و مقدار ضریب خمیدگی یا سینوسی در پلان زیاد می شود. درکانالهای پیچان، میزان انحنا با عدد بی بعدی به نام ضریب خمیدگی تعریف میشود که نسبت طول مسیر انحنادارکانال اصلی به طول مستقیم سیلاب دشت میباشد. با افزایش مقدار ضریب خمیدگی، شیب، سرعت جریان و ظرفیت انتقال دبی رودخانه کاهش می یابد. در نتیجه خطر سیلابی شدن به طور قابل توجهی افزایش یافته و در هنگام بروز سیلاب، سطح آب از مقطع اصلی رودخانه فراتر رفته و وارد دشت های سیلابی آن می شود. در این حالت با توجه به اندرکنش بین جریان با سرعت بالا در کانال اصلی و جریان کندتر در سیلابدشتها و تبادل اندازه حرکت بین این دو ناحیه، مشخصات جریان دائماً در حال تغییر میکند. در این تحقیق، مشخصات هیدرولیکی جریان شامل توزیع عرضی سرعت متوسط عمقی، پروفیل سطح آب، توزیع سرعت در طول، نسبت سرعت عرضی به طولی در محور مرکزی کانال اصلی، میزان سرعت متوسط و دبی عبوری از کانال اصلی، بردارهای سرعت در مقاطع مختلف عرضی و توزیع برآیند سرعت در سطوح مختلف افقی با توجه به تغییر ضریب خمیدگی برای شش نوع کانال با مقادیر سینوسی مختلف به صورت عددی مورد بررسی قرارگرفته است. برای بررسی اثر ضریب خمیدگی کانال مرکب پیچان روی مشخصات هیدرولیکی جریان، از نرمافزار FLOW۳D استفاده شده است و مدل آشفتگی این نرمافزار نیز طوری انتخاب گردیدکه انطباق بهتری با داده های آزمایشگاهی داشته باشد. برای این منظور، از دو مدل آشفتگی پرکاربرد RNG و k-ε استفاده شد و عملکرد این دو مدل در شبیهسازی مشخصه هیدرولیکی جریان مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که مدل آشفتگی RNG دارای دقت بیشتری میباشد. در ادامه، این مدل به عنوان مدل آشفتگی نهایی برای شبیه سازی عددی معرفی گردید. در نهایت با بررسی کانال مرکب پیچان تحت تأثیر ضریب خمیدگی مختلف مشخص شد که با افزایش ضریب خمیدگی کانال از مقدار ۱ به ۱,۶۴۱، مقدار سرعت متوسط مقطع کانال اصلی به طور میانگین ۵۴% و میزان دبی عبوری از کانال اصلی به طور متوسط ۳۸% کاهش می یابد. با افزایش ضریب خمیدگی، مقدار حداکثر سرعت متوسط عمقی از ۰.۵۵ به ۰.۳۸ متر برثانیه کاهش و مقدار حداکثر ارتفاع سطح آب از ۰.۳۰۵ به ۰.۳۳۲ متر در قوس بیرونی مقطع CS۱ افزایش می یابد. افزایش مقدار ضریب خمیدگی باعث می شود نسبت سرعت عرضی به سرعت طولی در محور مرکزی کانال اصلی افزایش یافته بهطوریکه مقدار آن در بحرانیترین حالت از صفر به ۰,۴ می رسد. با افزایش ضریب خمیدگی، مقدار سرعت طولی حداکثر به سمت سیلابدشت سمت راست (خم داخلی) حرکت کرده و از مقدار آن کاسته می شود. به طوریکه با افزایش ضریب خمیدگی از ۱ به ۱.۶۴۱، مقدار حداکثر سرعت طولی از ۰.۵۵ به ۰.۴۲ متر برثانیه کاهش یافته و موقعیت آن از مرکز کانال اصلی به سمت خم داخلی در بالای عمق لبریز کانال اصلی حرکت میکند.
پوریا مقصودی، سیدعلی میربزرگی، حسن حسن زاده،
دوره ۱۹، شماره ۶ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله جریان آرام و توسعه‌یافته همراه با انتقال حرارت و جرم در یک کانال پیل سوختی با سطح مقطع مستطیلی مورد بررسی قرار گرفته است. کانال مستطیلی مستقیم بوده و دارای یک دیوار متخلخل و سه دیواره غیرمتخلخل است. معادلات حاکم شامل معادلات ممنتوم و انرژی هستند که توسط یک کد دوبُعدی (شبه سه‌بُعدی) حل شده و منحنی‌های توزیع سرعت، توزیع فشار و توزیع دما در طول کانال و پارامترهای بدون بُعد جریان مانند ضریب اصطکاک و عدد ناسلت در نسبت منظری‌های مختلف کانال محاسبه و ترسیم شده‌اند. برای جریان از شرط مرزی عدم لغزش و برای انتقال حرارت از شرط مرزی معمول در پیل سوختی استفاده شده است. به‌طوری که روی دیواره متخلخل از شرط مرزی شار حرارتی ثابت و روی سه دیواره غیرمتخلخل از شرط مرزی ثابت دما استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که برای یک نسبت منظری معین، ضریب اصطکاک در حالت تزریق بیشتر از مکش است و با افزایش میزان تزریق و مکش، اختلاف آنها بیشتر می‌شوند. علاوه بر این، مقدار ضریب اصطکاک برای نسبت منظری یک (سطح مقطع مربعی) چه برای تزریق و چه مکش حداقل است. عدد ناسلت هم برای تزریق و هم برای مکش در نسبت منظری واحد حداقل است. همچنین توزیع سرعت و دما در طول کانال و همچنین توزیع بی‌بُعد این دو پارامتر همراه با تزریق و مکش و بدون آن در نسبت منظری‌های مختلف ترسیم و مورد بحث قرار گرفته‌اند.
مرتضی خیاط، مائده محبی،
دوره ۱۹، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۸ )
چکیده
هدف از این تحقیق، بررسی تجربی اثر نشست نانوذرات روی سطح جوشش در حضور میکروکانال‌های تغذیه‌کننده، بر مشخصه‌های انتقال حرارت جوشش استخری میباشد. در این مطالعه تجربی، از سطوح جوشش مسی شامل سطح دایروی صیقلی و میکروکانال‌های مستطیلی و ذوزنقه‌ای استفاده شده است. میکروکانال‌ها شامل کانالهای فرعی تغذیه‌کننده عمود بر کانال اصلی می‌باشند که باعث افزایش سطح جوشش و تفکیک مسیر سیال سرد پایین‌رونده و حباب‌های داغ بالارونده می‌شوند. آزمایشات جوشش هسته‌ای روی سطوح میکروکانال‌شده، در حضور نانو سیال هیبریدی شامل ۷۰درصد اکسید تیتانیوم و ۳۰درصد نانولوله کربنی چند جداره اصلاح‌شده با پایه OH و در غلظت‌های حجمی ۰/۱ و ۰/۵درصد، با سیال پایه آب یون‌زدایی‌شده انجام گرفته‌اند. نتایج آزمایشات جوشش نانو سیالات روی هر دو سطح میکروکانال‌شده نشان می‌دهند با افزایش غلظت، شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت بهبود یافته و بیشترین افزایش در شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت، مربوط به نانوسیال هیبریدی با غلظت حجمی ۰/۵درصد روی سطح با میکروکانال‌های ذوزنقه‌ای به ترتیب به میزان ۶۴/۶۴ و ۳۴۴/۷۶درصد نسبت به جوشش آب خالص روی سطح صیقلی مس میباشد. همچنین در جوشش آب خالص بر سطوح نشست‌یافته توسط نانوذرات، بیشترین افزایش شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت به ترتیب مربوط به سطح با میکرو کانالهای ذوزنقه‌ای نشست‌یافته ۰/۱ و ۰/۵درصد حجمی، به مقدار ۱۲۰/۱۶ و ۱۴۹/۴درصد نسبت به جوشش آب خالص روی سطح صیقلی مس میباشد.
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
یکی از چالشی ترین مباحث هیدرولیکی، بررسی جریان غیرسیلابی با استغراق نسبی پایین (نسبت عمق آب به ابعاد زبری بستر پائین) و با اعداد رینولدز بالا در رودخانههای کوهستانی با بسترهای شنی میباشد. مطالعه حاضر که به بررسی عددی این نوع جریان در مقیاس سنگدانهها پرداختهاست. به این منطور بستر شنی توسط وارد نمودن مدل رقومی در نرم افزار Flow۳D به صورت فیزیکی، علاوه بر مدلسازی هیدرولیکی از طریق اعمال ضریب زبری، مدل گردیده شد. پس از صحتسنجی و در پایان مدلسازی، نتایج نشان داد که وجود بستر شنی در این شرایط، بر میدان جریان، بر شدت آشفتگی و تنش برشی بستر به شدت اثر میگذارد. بررسی کمی ناحیه تحت تاثیر سنگدانههای شنی، نشان داد که محدودهی لایهی زبر-ناحیه متشکل از زیرلایه لزج و ناحیه بیننابینی در بسترهای زبر- نه تنها در مکان تغییر مینماید، بلکه براساس پارامترهای آشفتگی مختلف مورد مطالعه نیز این محدوده از ۰۸/۰ تا ۲/۰ عمق جریان تغییر مینماید. چنین مشاهدهای تعریف دقیق و جامع این ناحیه را بسیار مشکل و پیچیده مینماید. همچنین بررسی تغییرات سرعت طولی و متوسط انرژی جنبشی آشفتگی حاکی از تشکیل رگههای طولی تغییرات سرعت و انرژی جنبشی در عرض کانال میباشد. با وجودی که این رگهها با عمق جریان مقیاس میشدند، با توجه به نوع مدلسازی آشفتگی در مطالعه حاضر، تشکیل این رگهها به در هم تنیده شدن گردابهها و دنبالههای تشکیلی در اطراف سنگدانههای شنی تشکیل دهنده بستر نسبت داده شد. در نهایت با بررسی شکل کانتورهای سرعت برشی در کف کانال این نتیجه حاصل گردید که بیشترین سرعت برشی در نزدیکی مرتفعترین سنگدانه تشگیل میگردد که میتواند تا ۵ برابر بزرگتر از مقدار متوسط سرعت برشی باشد.
دوره ۲۰، شماره ۲ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
در پژوهش حاضر، پارامترهای مهم پرش هیدرولیکی از قبیل موقعیت، عمق اولیه، نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و نیز استهلاک انرژی ناشی از آن در کانالهای همگرای شیبدار مطالعه شد. آزمایشات در یک کانال همگرا با شیب‌های مختلف بستر ۰، ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد و زوایای همگرایی ۶۶/۳ و ۴/۵ انجام شد. به منظور ایجاد پرش و تثبیت آن در کانال، از آب‌پایه‌هایی با ارتفاع ۷۵/۰ تا ۱۱ سانتی‌متر بسته به شیب بستر استفاده گردید. طول پرش هیدرولیکی، تابعی از شیب بستر بود. بطوریکه با افزایش آن از حالت افقی به ۱۵ درصد، طول پرش بطور میانگین ۵/۳۷ درصد افزایش یافت. با افزایش شیب از عمق اولیه‌ی پرش کاسته شد و نسبت اعماق مزدوج افزایش یافت. استهلاک انرژی نیز با افزایش شیب و زاویه همگرایی اضافه شد اما اثر شیب بستر محسوس‌تر بود. بطوری که رشد میانگین استهلاک انرژی در بستر با شیب ۱۵ درصد نسبت به بستر افقی ۳۰ درصد بود. در پژوهش حاضر، روابطی تجربی برای میزان استهلاک انرژی ونسبت اعماق مزدوج، در کانال همگرای شیبدار به دست آمد.
فرهاد صادق‌مغانلو، المیرا غضنفری‌ججین، محمد وجدی‌حکم‌آباد، شاپور جعفرقلی‌نژاد،
دوره ۲۰، شماره ۹ - ( ۶-۱۳۹۹ )
چکیده
مطالعه رفتار سیال در مقیاس میکرو، با نام مایکروفلوئیدیک شناخته میشود که در بسیاری از زمینه‌های علمی مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، تولید قطره در یک میکروکانال به‌صورت عددی و تجربی بررسی شده است. دو میکروکانال به روش لیتوگرافی نرم ساخته شدند و نتایج مربوط به تولید قطره در آنها مقایسه شد. با استفاده از دو سیال غیرقابل امتزاج آب (سیال پراکنده) و روغن (سیال پیوسته) و در نسبت‌های مختلف جریان، فرآیند تشکیل قطره بررسی شد. تصاویر حاصل از مراحل تشکیل و عبور قطرات در میکروکانال‌ها با استفاده از روش پردازش تصویر تحلیل شد. نتایج حاصل نشان دادند که با افزایش نسبت دبی سیال پراکنده به سیال پیوسته، ضمن افزایش سایز قطرات، فاصله تشکیل قطرات (فاصله بین قطرات تولیدشده) افزایش یافته و فرکانس تولید قطرات کاهش مییابد. همچنین هندسه جدید پیشنهادشده منجر به تولید قطراتی ریزتر با فرکانس تولید بیشتر میشود. با توجه به تغییرات در دبی جریان سیالات مورد بررسی، در هندسه پایه قطر قطرات بین ۱۱۷ تا ۷۰۰میکرومتر و در هندسه پیشنهادی بین ۴۶ تا ۴۶۶میکرومتر است. در هندسه پیشنهادشده علاوه بر کاهش در اندازه قطرات تولیدی فرکانس تولید نیز افزایش مییابد.
ارسلان ترابی، محمدرضا رازفر،
دوره ۲۰، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۹ )
چکیده
در سال‌های اخیر ایجاد ساختارهای سه‌بعدی و کانالهای کوچک هدایت کننده جریان سیال، بر روی مواد نارسانای جریان الکتریکی نظیر پلی‌دی‌متیل سیلوکسان (PDMS)، جهت کاربرد در سیستم‌های الکترومکانیکی و پزشکی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. عموما جهت ایجاد میکروکانال در پلی‌دی‌متیل سیلوکسان از فرایند لیتوگرافی استفاده می شود که از جمله محدودیتهای این فرایند میتوان به زمان و هزینه بالای فرایند و دیواره‌های زاویه‌دار اشاره نمود. در تمامی مصارف، عملکرد کانال وابسته به کیفیت سطح آن است. در این پژوهش برای اولین بار فرآیند ماشین‌کاری تخلیه الکتروشیمیایی (ECDM) که با هزینه کم و نرخ براده برداری مناسب قادر به ایجاد کانال بر روی مواد نارسانا است جهت ایجاد میکروکانال در پلی‌دی‌متیل سیلوکسان استفاده شده است. از سایر مزایای این روش میتوان به امکان دستیابی به عمقهای بالا اشاره کرد. بدین منظور تأثیر پارامترهایی فرایند نظیر غلظت الکترولیت، سرعت دورانی و پیشروی، اختلاف پتانسیل اعمالی بر کیفیت سطح و زبری سطح بررسی شد. ملاحظه شد که ماشین‌کاری تخلیه الکتروشیمیایی قادر است کانالهای با کیفیت سطح مشابه روش لیتوگرافی ایجاد کند. همچنین ملاحظه شد که با کاهش سرعت دورانی از ۱۰۰۰۰ دور بر دقیقه تا ۰، زبری سطح ۲ تا ۴ برابر افزایش مییابد این امر بدلیل افزایش ضخامت فیلم گاز و افزایش جرقههای سرگردان از سطح ابزار و قطعه کار با کاهش سرعت دورانی رخ میدهد. همچنین مقدار زبری سطح کانال ایجاد شده با افزایش ولتاژ از ۳۸ به ۴۲ ولت، به‌اندازه ۳۶ درصد افزایش مییابد. غلظت الکترولیت ۲۵% منجر به بهترین زبری سطح در تمام نمونه شد.
محمد اعتمادی، علی محمد رشیدی،
دوره ۲۱، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۹ )
چکیده
به منظورتعیین اثر عملیات فشردن در کانالهای هم‌مقطع زاویه دار (ایکپ) بر رفتار تنش-کرنش هسته فولادی ماده دوفلزی فولاد/مس و همچنین تعیین اثر ضخامت پوسته مسی بر کشیدگی سطحی ایجاد شده طی فرایند ایکپ، نمونه‌های دوفلزی با جازدن میله‌های فولادی با قطر mm۸ در داخل لوله‌های مسی با ضخامتmm۷۵/۰تهیه شدند. نمونه‌های دوفلزی و تک جزئی فولادی با استفاده از یک قالب ایکپ با زاویه خم داخلیo۹۰ و خارجی o۳۰ تحت فرایند ایکپ قرار گرفتند. در طول مدت حرکت نمونه‌ها از درون قالب ایکپ، مقدار نیروی اعمالی و جابجائی سنبه اندازه‌گیری و ثبت گردید. بر روی نمونه‌های اولیه و ایکپ شده، آزمون کشش انجام شد. همچنین مدل جدیدی برای بیان وابستگی کشیدگی سطحی به قطر نمونه دوفلزی، ضخامت پوسته و خواص استحکامی اجزاء سازنده ماده دوفلزی ارائه شد. اثر ضخامت پوسته بر کشیدگی سطحی با روش اجزاء محدود بررسی گردید. مطابق نتایج به دست آمده پس از یک بار فرایند ایکپ استحکام نهائی هسته فولادی نمونه دوفلزی فولاد/مس و فولادی تک جزئی به ترتیب ۶۰ و ۱۰۸ درصد افزایش یافت. نیروی فشردن نمونه‌های دوفلزی فولاد/مس به داخل قالب ایکپ۵۴ درصد کمتر از نمونه‌های تک جزئی فولادی بود. طبق نتایج حاصل از مدلسازی با روش اجزاء محدود، میزان بیشینه کشیدگی سطحی با افزایش ضخامت پوسته به صورت خطی کاهش یافت. بین نتایج مدل تحلیلی ارائه شده برای بیان اثر ضخامت پوسته بر بیشینه کشیدگی سطحی و نتایج حاصل از روش اجزاء محدود هم‌خوانی خوبی مشاهده شد.
علیرضا بارانی، پیمان مصدق، شقایق حق جوی جوانمرد، شاهرخ سپهری رهنما،
دوره ۲۱، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۰ )
چکیده
امروزه تحقیقات در استفاده از میکروکانال‌های آکوستوفلویدیکی در جداسازی میکروذرات و سلول‌ها رو به گسترش است. برای استفاده بهینه از انرژی صوتی، این میکروکانال‌ها باید از نظر ابعادی به درستی طراحی و ساخته شود. در این مقاله نحوه طراحی و ساخت میکروکانال‌های آکوستوفلویدیکی شرح داده شده و در ادامه یک میکروکانال آکوستوفلویدیکی فلزی دو گره‌ای طراحی و ساخته شده است. به منظور ارائه روشی ارزان و قابل اعتماد، این میکروکانال از جنس آلومینیوم و با ماشین فرز CNC سه محور ساخته شد. سپس به منظور بررسی عملکرد میکروکانال از نظر آکوستوفلویدیکی، آزمایش‌هایی برای بررسی قابلیت آن در آوردن ذرات شناور در خون انسان (مانند گلبول‌های سفید و قرمز) و سلول‌های BT-۲۰ محلول در PBS به محل گره‌های موج انجام شد و نشان داده شد که روش طراحی و ساخت بکار گرفته شده مناسب برای میکروکانال‌های آکوستوفلویدیکی است. همچنین از آنجا که استهلاک امواج صوتی در میکروکانال، موجب افزایش دمای سیال و آسیب به سلول‌ها میشود، افزایش دما در این میکروکانال بررسی و نشان داده شد که طراحی صحیح و استفاده از فلزات با ضریب انتقال حرارت بالا در ساخت میکروکانال میتواند از افزایش دما به مقداری که سلول‌ها آسیب ببینند جلوگیری کند.
رضا ادبی، مانی فتحعلی، غلامحسین پوریوسفی، علیرضا دوست محمودی، مصطفی امیری طیبی،
دوره ۲۲، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۴۰۰ )
چکیده
در این پژوهش به بررسی تجربی جریان آشفته ایزوتروپ پرداخته شده است. به همین منظور، دو توری متفاوت با یک کانال انقباضی در پشت آنها برای ایجاد یک جریان آشفته ایزوتروپ در داخل تونل‌باد تعبیه شده است. توری‌ها با شبکه‌های cm ۵۴/۲ و cm ۰۸/۵ به ترتیب با نسبت انسداد ۳۴/۰ و ۱۷/۰ با برش لیزر روی چوب برش داده شده‌اند. برای تعیین سرعت‌های اغتشاشی در جهت جریان از جریان‌سنج سیم داغ یک‌بعدی استفاده شده و برای تعیین مولفه‌های جهت‌های دیگر از تقریب استفاده شده است. در سرعت‌های m/s ۵ و m/s ۱۰ برای هر یک از توری‌ها آزمایش انجام شده که بازه عدد رینولدز ۸۵۰۰ تا حدود ۳۳۰۰۰ را در بر میگیرد. برای تعیین آغاز مکان ایزوتروپی از روشهای تعیین چولگی سرعت، همواری سرعت، شدت اغتشاشات، نرخ اضمحلال و مقیاس‌های طولی مانند طول کولموگروف و تیلور استفاده شده است. برای چولگی و همواری اعداد به ترتیب ۰ و ۳ را نشان داده که نشان‌دهنده جریان ایزوتروپ میباشد. نتایج نشان دادند که با افزایش سرعت ورودی، ایزوتروپ شدن جریان به تعویق افتاده است. همچنین در شبکه با نسبت انسداد کمتر، در نزدیکی توری شدت اغتشاش کمتر خواهد بود ولی با دور شدن از توری، شدت اغتشاشات بیشتر شده است.
دوره ۲۳، شماره ۲ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
به جهت برآورد میزان خسارت های سیل، آگاهی از مشخصات جریان مانند سرعت و دبی جریان از اهمیت بالایی برخوردار است. امروزه استفاده از روش سرعت سنجی تصویری ذرات بزرگ مقیاس جهت برآورد پارامترهای دبی و میدان جریان در مقیاس آزمایشگاهی و همچنین میدانی مورد استفاده قرار میگیرد؛ اما پردازش تصاویر به خوبی نسبت به پارامترهای محیطی مهم به خوبی مورد بررسی قرار نگرفته است. به بیان دقیق تر اثر پارامترهای محیطی همچون؛ موقعیت قرارگیری دوربین، ضریب سرعت و پنجره کاوش حساسیت سنجی نشدهاست. اساس این پژوهش که از مبتنی بر روشهای پردازش تصویر است که به واسطه آن دبی و میدان جریان محاسبه میشود. در این مطالعه قابلیت های این روش در مقیاس آزمایشگاهی نسبت به پارامترهای موثر محیطی دقت سنجی شده است. در این خصوص پنجره کاوش بررسی های این مطالعه نشان میدهد که پنجره ۲۰ پیکسل نتایج بهتری را در عمق های مختلف ارائه میدهد. در ارتباط موقعیت دوربین بررسی ها نشان داد که قرارگیری دوربین به صورت مایل نتایج مطلوبی را ارائه میدهد. در خصوص ضریب سرعت نیز بررسی ها بیانگر این است که ضریب بین ۸۵/۰ الی ۹/۰ بهترین نتایج را ارائه مینماید. نتایج پژوهش در شرایط آزمایشگاهی براساس عمق های ۱۲,۵، ۱۵.۵ و ۱۸.۵ سانتی متر نشان دهنده این موضوع است که که با استفاده از سیستم سرعت سنج سطحی ذرات در مقیاس بزرگ بنا به انتخاب شرایط بهنیه انتخاب شبکه محاسباتی مناسب؛ موقعیت دوربین؛ انتخاب بهنیه پنجره کاوش؛ مشخصات هیدرولیکی و همچنین انتخاب مناسب ضریب سرعت؛ مقادیر دبی و سرعت جریان را با دقت مطلوب برآورد میکند. مقادیر خطا نسبی دبی و سرعت جریان در این پژوهش براساس روش LSPIV برای عمقهای ۱۲,۵، ۱۵.۵ و ۱۸.۵ سانتی متر به ترتیب معادل ۶.۵ ؛ ۳.۱ و ۲.۱ درصد میباشد.
حسین یوسفیان، حسن مسلمی نایینی، یعقوب دادگر اصل، حسین طالبی قادیکلایی، محمد مهدی حیدری،
دوره ۲۳، شماره ۸ - ( ۵-۱۴۰۲ )
چکیده
شکلدهی مقطع کانالی نامتقارن با عیب پیچش همراه است؛ اما این عیب در مقطع متقارنی که سوراخهای آن به صورت نامتقارن باشد نیز ایجاد میشود. در این مقاله، عیب پیچش در فرایند شکلدهی غلتکی سرد مقطع کانالی متقارن سوراخ‌دار به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا یک مدل اجزای محدود جهت بررسی فرایند شکلدهی غلتکی سرد مقطع کانالی متقارن با سوراخهای نامتقارن ارائه گردید. به وسیله طراحی آزمایش به روش فاکتوریل کامل، عوامل موثر بر عیب پیچش و تاثیر هر کدام حین انجام فرایند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج عددی نشان داد که ضخامت ورق و قطر سوراخ‌ها مهم‌ترین عوامل موثر در عیب پیچش می‌باشند. هرچه تفاوت قطر سوراخ‌ها در دو طرف کانال بیشتر باشد، میزان عیب پیچش بیشتر خواهد بود. همچنین برای زاویه شکلدهی ۴۵ درجه، با افزایش ضخامت ورق از ۲ میلیمتر به ۳ میلیمتر، میزان زاویه پیچش قطعه از ۵/۱ درجه به ۵/۲ درجه افزایش یافت. با توجه به رفتار فلز، یک سری آزمایشهای تجربی طراحی و میزان تاثیر عامل قطر سوراخ ها بر روی این عیب مشخص گردید. تطابق مناسب نتایج تجربی و عددی بیانگر نتایج عددی قابل اعتماد و قابل بررسی است.
دوره ۲۴، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
کمبود عقبهی دانشی در زمینه شناسایی عوامل اثرگذار بر شکل دهی ترکیب متناسب کانالهای توزیع و نتایج مترتب برآن، پژوهشگر را برآن داشته که در قالب مطالعات آکادمیک نسبت به تدوین و گسترش دانش این حوزه از بازاریابی اقدام نماید. بدین منظور با استفاده از روش تحقیق کیفی مبتنی بر نظریه دادهبنیاد با انجام مصاحبه با ۱۶ نفر از مدیران خبره و متخصص در حوزه کانالهای توزیع به طراحی الگوی مفهومی در این زمینه پرداخته شد. یافتههای این تحقیق کیفی نشان میدهد که عوامل علی اثرگذار در ترکیب کانالهای توزیع میتواند منجر به نتایج مالی از قبیل: کاهش هزینه (کاهش هزینه های بازاریابی،کاهش هزینه های عملیاتی و...) و افزایش درآمد و سهم بازار (افزایش فروش بین کاتالی، افزایش درآمد بالقوه و مصرفی، افزایش حاشیه سود، و افزایش سطح پوشش و...). نتایج نشان داد که عوامل علی اثرگذار در شکلدهی ترکیب کانالهای توزیع عبارتند از زمینه و بستر بازار (بازارهدف، دسترسی به بازار و نقشه بازار) و زنجیره کانال توزیع (تحلیل زنجیره فعلی کانال،ترکیب کانال مستقیم و غیرمستقیم، پیشنهاد کانال جایگزین،ساختاردهی مجدد کانال). عوامل تعدیلگر در فرایند شکلدهی ترکیب کانالهای توزیع عبارتند از: پیچیدگی فروش و مسئولیت پذیری در بازار و عوامل زمینه ای عبارتست ازسیاستهای ترفیعی شرکت (سیاست های ترفیعی کششی و فشاری) و راهبردهای شکلدهی ترکیب کانالهای توزیع عبارتند از: همراستایی کانالهای توزیع، مدیریت چرخه عمر مشتری، راحتی استفاده از کانال، تمایل به خرید مجدد، رضایت مشتری و اعتماد مشتری.
دوره ۲۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۴۰۴ )
چکیده
در تحقیق حاضر، میزان اثرگذاری برخی از مهم‌ترین متغیرهای تأثیرگذار بر ترجیحات کشاورزان ورامینی در استفاده از منابع آبی استحصال شده از کانالهای آبیاری، با استفاده از روش آزمایش انتخاب گسسته ارزیابی شده است. در این راستا، ابتدا ضمن مشورت و مصاحبه با افراد خبره محلی، متغیرها و سطوح آنها، احصاء و سپس داده‌ها از طریق پرسشنامه در میان جامعۀ هدف جمع‌آوری شد. علائم ضرایب برآورد شده نشان میدهد هرگونه کاهش نرخ آب‌بهای کشاورزی، ارتقای وضعیت کیفیت آب، تشدید نظارت بر میرآب‌ها، تضمین حق‌آبه رها‌سازی‌شده از سد و کانال‌ها و بهسازی و گسترش کانالهای آب، موجب افزایش سطح مطلوبیت کشاورزان ورامینی خواهد شد. در زمینۀ تمایل به پرداخت کشاورزان (با لحاظ کردن متغیر نرخ آب‌بهای کشاورزی به‌عنوان متغیر پولی نرمال‌کننده)، یافتههای تحقیق، نشان داد که متغیر «وضعیت حق‌آبه رها‌سازی‌شده از سد و کانال‌ها» در سبد ترجیحات پرسش‌شوندگان (کشاورزان) بیشترین اهمیت را دارد، به‌نحوی که حاضرند در ازای تضمین تأمین و دریافت آب در فصول کم‌بارش سال، معادل ۵۸ درصد آب‌بهای بیشتری بپردازند که این نتیجه، مبین آسیب‌پذیری کشاورزان و محصولات کشاورزی کشت شده در دشت ورامین در مواجهه با بحران کم‌آبی و خشکسالی است
