۴۷ نتیجه برای شبیه سازی عددی
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۸۹ )
چکیده
چکیده- خاصیت س هبعدی جریان در خم های رودخان های، لزوم بررسی الگوی جریان و انتقال رسوب در این
مجاری را با استفاده از مدل های عددی س هبعدی مطرح م یسازد. در تحقیق حاضر، با استفاده از مدل عددی
تغییرات تراز بستر (پوشیده از ماسه یکنواخت) در قوس ۱۸۰ درجه با انحنای نسبی (SSIIM) « سیم » سه بعدی
ملایم بررسی شده است. واسنجی ارتفاع زبری بستر نشان می دهد که بهترین همخوانی با داد ههای گزارش شده
حاصل می شود. در این حالت مدل می تواند پشته رسوبی و ks ۴/۵ d۹۰ ۶/۲۵d۵۰ ۸mm آزمایشگاهی در
ناحیه فرسایشی مورد انتظار در نیمه اول قوس و همچنین نواحی فرسایشی و رسوب گذاری نیمه دوم قوس را
به خوبی مدل سازی کند؛ هرچند مقادیر حداکثر آبشستگی بستر و حداکثر ارتفاع تاج ناحیه رسوب گذاری در
کانال، بیشتر از مقادیر آزمایشگاهی پی شبینی شده است. همچنین در ادامه، با هدف بررسی تأثیر پارامترهای مؤثر
بر فیزیک مسأله، اثر تغییر در ضریب زبری، اندازه شبکه میدان و همچنین اثر تغییر در عدد فرود جریان بر
پیش بینی نتایج حاصل از شبیه سازی عددی بررسی شده است. نتایج این بررس یها نشان داد که با تغییر در میزان
زبری بستر، مقدار فرسایش در قیاس با مقدار رسوب گذاری در بستر، تغییر بیشتری از خود نشان می دهد.
بررسی اثر اندازه شبکه میدان نیز نشان داد که مدل تا حدی به اندازه شبکه حساس است. تغییر در عدد فرود
جریان نیز به طور قابل توجهی بر میزان تغییرات شیب عرضی بستر اثر می گذارد.
علی اصغر مداح، یوسف حجت،
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
چکیده- روشهای مختلفی برای از میرا نمودن ارتعاشات ساختارهای مکانیکی وجود دارد، ولی تعداد معدودی از این روش ها قادرند بدون تماس، میرا کننده ارتعاشات باشند. در این پژوهش نوع فعال و نیمه فعال میراگر ساخته و به طور تجربی و عددی مورد بررسی قرار می¬گیرند. از نیروی ضربه جریان گردابی برای تحریک یک تیر آلومینیمی یکسر گیردار و از یک سنسور جابجایی برای گرفتن پاسخ سیستم استفاده شده است. پارامترهای دینامیکی بوسیله آزمایشهای استاتیکی تخمین زده شده و سفتی و جرم و ضریب میرایی توسط روش کاهش لگاریتمی از روی پاسخ زمانی، بدست می¬آیند. با استفاده از محیط سیمولینک نرم¬افزار متلب نتایج بدست آمده شبیه سازی و مقایسه شده است. میرا نمودن ارتعاشات تیر با کاهش در قله های پاسخ فرکانسی خود را نشان میدهد. نتایج بدست آمده در حالت غیر فعال نمایانگر کاهش ارتعاشات به میزان ۱۰ dB و در حالت فعال، بطور مثال در پاسخ ضربه، کاهش دامنه در پیک اول با فرکانس ۷۴/۱ هرتز، به میزان ۱۸/۱ برابر دامنه اولیه در نمودار FFT سیگنال جابجایی بدست آمده است که افزایش پهنای باند در نمودار پاسخ فرکانسی نمایان است.
هادی امیرشقاقی، حسین تورنگ، مصطفی اسماعیلی، امیر روشن،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۰ )
چکیده
در این تحقیق، سیستم های جذب دوده و غبار در کوره های قوس الکتریکی پلنت های تولید فولاد، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد تحلیل قرار گرفته و تاثیر تغییر پارامترهای این سیستم روی حذف آلاینده ها، کاهش دمای گازها و همچنین غلظت ذرات معلق مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مدلسازی سیستم که در آن حذف گازهای آلاینده از طریق واکنشهای احتراقی صورت پذیرفته و نیز ذرات معلق به همراه جریان گازهای داغ وجود دارد، ابتدا هندسه سیستم با تمامی جزئیات و به صورت سه بعدی تولیدشده و در ادامه، معادلات حاکم بر جریان سیالِ احتراقی آشفتهِ دوفاز، به صورت عددی حل شده است. نتایج نشان میدهد، اگرچه اگرچه افزایش میزان بازشدگی دریچه ورودی هوا، کاهش مقدار مونواکسیدکربن در اثر افزایش نرخ واکنشهای احتراقی را در پی دارد، لیکن درعین حال منجر به افزایش دمای گازهای خروجی نیز میگردد. همچنین مشخص شد، اگرچه در محفظه ته نشینی این سیستمها حذف درصد بالایی از ذرات با قطر بالاتر از ۴۵ میکرون امکانپذیر است، لیکن برای ذرات با قطر کوچکتر از مقدار یاد شده، راندمان ته نشینی دچار افت جدی شده و سیستم عملاً در حذف اینگونه ذرات فاقد کارایی می باشد.
احسان شیبانی، مجید میرزایی،
دوره ۱۲، شماره ۵ - ( ۱۰-۱۳۹۱ )
چکیده
انفجار گازی درون لوله ها باعث ایجاد همزمان موج های شاک فشاری- حرارتی می شود. انفجار گازی شامل یک موج شاک در جلو و یک منطقه واکنش در پشت آن می باشد که به شدت با هم کوپل شده اند. سرعت، فشار و دمای گاز بعد از انفجار بستگی به مقدار و نوع مخلوط سوخت مورد استفاده دارد. بیشینه ی فشار موج مکانیکی ناشی از انفجار می تواند ۲۰ تا ۳۰ برابر فشار محیط باشد و دمای گاز در انفجار به بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد می رسد. موج شاک مکانیکی ناشی از انفجار گازی، در هر نقطه از لوله سبب ایجاد کرنش های نوسانی شده که گاهی اوقات چندین برابر کرنش های استاتیک معادل هستند. از طرفی حرارت زیاد ناشی از موج انفجار متوالی گازی داخلی، سبب ایجاد تنش های حرارتی در لوله می شود. در این مقاله، تنش های مکانیکی و حرارتی ناشی از انفجار گازی از طریق شبیه سازی عددی، بررسی شده است. در این خصوص، ابتدا تغییر مکان های مکانیکی و سپس تغییر مکان های حرارتی شبیه سازی شده است. در نهایت تنش های مکانیکی و حرارتی ناشی از انفجار، به صورت همزمان درون لوله محاسبه شده اند.
مهدی رنجبر، محمدرضا قضاوی،
دوره ۱۳، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۲ )
چکیده
– حفظ پایداری خودروی ریلی سرعت بالا، برای جلوگیری از حوادث ناخوشایند اهمیت حیاتی دارد. به همین منظور،دینامیک خودروی ریلی با ۳۸ درجه آزادی شامل جابجایی های طولی، عرضی و قائم، دوران حول محور های طولی، عرضی و قائم مدل شده است. در شبیه سازی تماس چرخ و ریل، از ریل الاستیک و مدل خزش غیرخطی استفاده شده است. برای حل معادلات حرکت، نرم افزار متلب و روش رانج کاتا استفاده شده است. ارتعاشات پایدار و رفتار حلقه محدود متناظر با آن بررسی شده است. به منظور مطالعه پایداری، تحلیل پدیده انشعاب انجام شده است. در این تحلیل سرعت به عنوان پارامتر انشعاب درنظر گرفته شده است. این تحلیل دربرگیرنده ی محدوده ای از شعاع قوس ریل و ضریب مخروطیت چرخ است. نشان داده شده که با افزایش ضریب مخروطیت چرخ یا با کاهش شعاع قوس ریل، سرعت بحرانی ناپایداری جانبی کاهش پیدا می کند.
مسعود عربلو، علی جعفریان دهکردی،
دوره ۱۳، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، جهت تجزیه و تحلیل اثرات ورودی ثانویه بر عملکرد سردساز لوله ضربانی نوع استرلینگ یک کد عددی یک بعدی توسعه داده شده است. جهت توسعه کد، معادلات حاکم با فرض گاز کامل و تراکم پذیر به صورت عمومی استخراج شده است؛ به گونه ای که امکان شبیه-سازی جریان در محیط¬های متخلخل و غیرمتخلخل فراهم گردیده است. در گسسته سازی معادلات از گسسته سازی مرتبه دو برای ترم زمانی، طرح بالادست جریان برای تقریب عبارات جریان انتالپی و دمای سطوح و تقریب خطی مرکزی برای فشار روی سطوح و ترم هدایت حرارتی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که بکارگیری ورودی ثانویه مناسب موجب بهینه شدن اختلاف فاز دبی جرمی و فشار و افت مناسب دمای سیال در طول لوله ضربانی و در نتیجه موجب افزایش ضریب عملکرد آن می شود. همچنین مینیمم دمای قابل دسترس و ضریب عملکرد سیستم در دمای ۸۰ درجه کلوین با ورودی ثانویه به ترتیب ۵/۵۶ درجه کلوین و ۰۳۵۲/۰ و بدون استفاده از ورودی ثانویه ۳/۷۱ درجه کلوین و ۰۲۲۷/۰ بدست می آید.
کیومرث مظاهری، حسین شجاعی برجویی،
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۲ )
چکیده
در بیشتر سیستم های کیسه ی هوا در وسایل نقلیه، مخلوط گازی که کیسه ی هوا را پر می کند، از احتراق سریع یک سوخت جامد در درون یک محفظه یاحتراق بنام تولید کننده یگاز تولید می شود. در این مقاله فرآیند احتراق در درون تولید کننده یگاز پیروتکنیک بر اساس یک مدل فیزیکی "صفر بعدی چند منطقه ای " بررسی شده است. سپس، با مطالعه یپارامتریک نشان داده شده است که عملکرد تولید کننده یگاز بیشتر تحت تاثیر مشخصات سوخت جامد نظیر جرم، اندیس احتراق و ضریب دمای سوخت جامد است و به اجزای سخت افزاری تولید کننده ی گاز در محدوده یتغییرات مجاز اعمال شده وابستگی چندانی ندارد. همچنین برای شبیه سازی تولید کننده ی گاز پیروتکنیک هیبرید فشار اولیه ی محفظه ی گاز به میزان ۲۵ و ۵۰ برابر افزایش داده شد. در نتیجه ی این فشار اولیه، دمای عملکرد هم در محفظه ی احتراق و هم در تانک تخلیه کاهش یافت. دمای عملکرد پایین تر باعث بالا رفتن بازده گرمایی می شود.
مهدی کریمی، حامد بختیاری، امین کشاورز،
دوره ۱۳، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله بهینه سازی چند هدفه فرآیند اکستروژن پیچشی برای یک قطعه آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفته است. زاویه اکستروژن، ضریب اصطکاک و سرعت بارگذاری به عنوان متغیرهای طراحی و کرنش ایجاد شده، میزان همگنی کرنش و نیروی اکستروژن به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند. ابتدا چندین نمونه توسط نرم افزار المان محدود Deform-۳d شبیه سازی شدند و با استفاده از نتایج شبیه سازی، یک شبکه عصبی مصنوعی برای مدل سازی فرآیند اکستروژن پیچشی با موفقیت آموزش داده شد. نتایج نهایی به صورت نقاط غیرمغلوب پرتو استخراج شده و به کمک دیاگرام های سطح، محدوده بهترین مقدار برای زاویه اکستروژن، ضریب اصطکاک و سرعت حرکت پانچ به ترتیب در جدود ۴۵ درجه، ۰,۷ و ۷ متر بر ثانیه به دست آمد. در انتها با تشکیل سطوح پاسخ برای هریک از توابع هدف، نشان داده شد که زاویه اکستروژن و ضریب اصطکاک، موثرترین پارامترهای فرآیند هستند.
نادر پورمحمود، اشکان جهانگیرامینی، امیر حسن زاده، سیدعلیرضا ایزدی،
دوره ۱۳، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، تأثیر زاویه محوری نازل های تزریق بر ساختار جریان در یک ورتکس تیوب فشار پایین با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی، بررسی شده است. نتایج عددی برای جریان های آشفته و تراکم پذیر با استفاده از مدل توربولانس استاندارد k-ε به دست آمده اند. ابعاد ورتکس تیوب های مدل شده برای تمام مدل ها یکسان بوده و عملکرد دستگاه تحت ۶ زاویه محوری مختلف برای نازل ها بررسی می شود. رسیدن به حداقل دمای ممکن در خروجی سرد هدف اصلی این تحقیق عددی است. بررسی ما نشان می دهد که استفاده از این نوع نازل، جدایش انرژی و ویژگی های جریان را تغییر می دهد. با در نظر گرفتن فشار کل جریان سرد پارامتر جدیدی با عنوان ξ تعریف شد و نتایج حاکی از این امر است که تغییر پارامتر ξ می تواند مستقیما دمای خروجی سرد را تحت تاثیر قرار دهد. در نهایت برخی از نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مقایسه شده اند که تطابق قابل قبولی بین آنها وجود دارد..
رضا سعیدی، محمد حسین صادقی، آناهیتا رضایی،
دوره ۱۳، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۲ )
چکیده
فرآیند فورج پره بدلیل هندسه پیچیده و دقت ابعادی بالا، نحوه جریان ماده پیچیده و ضخامت¬های متغیر و در بعضی موارد بسیار کم، فرآیندی پیچیده است. امروزه شبیه¬سازی المان محدود به عنوان یک روش قدتمند، بطور گسترده در فرآیندهای شکل¬دهی فلزات استفاده می¬شود. از مهمترین پارامترهای ورودی شبیه¬سازی عددی، رفتار ماده و شرایط اصطکاکی می¬باشند. آزمایش¬های عملی فشار استوانه و حلقه [رینگ] برای بدست آوردن این پارامترها برای آلیاژ آلومینیوم Al-۲۰۲۴ که برای تولید پره فن ژنراتور ۲۰۲ مگا ولت آمپر زیمنس استفاده می¬شود، اجرا گردید. برای ارزیابی نتایج آزمایش¬ها و صحت شبیه¬سازی¬هایی که انجام می¬شود آزمایش¬های عملی اجرا شده است. به این ترتیب با توجه به هزینه¬های بسیار بالای ساخت نمونه اصلی پره، از آزمایش پرس جانبی استوانه استفاده شد. نتایج آزمایش عملی و شبیه¬سازی عددی تطابق بسیار خوبی با هم دارند. حفره قالب¬ نهایی و سپس پیش¬فرم¬های مورد نیاز برای دست¬یابی به پره Al-۲۰۲۴ فن ژنراتور زیمنس ، طراحی گردیده است. این مراحل شامل اکستروژن، خم، آپستینگ و مرحله نهایی برای بدست آوردن یک قطعه سالم و شرایط نیرویی مناسب می¬باشد. فرآیند نهایی در دماهای قالب و قطعه¬کار و نرخ کرنش¬های مختلف شبیه¬سازی شد و با بررسی نتایج، شرایط بهینه فورج ارائه گردید.
نیما فلاح، مهدی معرفت، مجید اسحق نیموری،
دوره ۱۳، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۲ )
چکیده
این مقاله به بررسی شبیه¬سازی جریان واکنشی مخلوط هوا/متان در مقیاس حفره با هدف بررسی اثرات چند بعدی و توربولانس در مقیاس حفره می¬پردازد. ماده متخلخل در این مطالعه به صورت آرایش شطرنجی سیلندرهای مربعی شکل در نظر گرفته شده است. نتایج مربوط به انرژی جنبشی توربولانسی، دما، ساختار شعله، ضخامت شعله و سرعت شعله در نسبتهای هم¬ارزی متفاوت آورده شده¬اند. انرژی جنبشی توربولانسی در امتداد مشعل در اثر سیلندرهای جامد تولید شده و مقدار آن افزایش می¬یابد تا اینکه یک پرش ناگهانی را در مکان شعله در اثر افزایش سرعت به دلیل انبساط حرارتی ناشی از احتراق نشان می¬دهد. در تحقیق حاضر نشان داده شده است که در نسبتهای هم¬ارزی بالا اثرات توربولانس چشمگیر است. به دلیل افزایش اثر توربولانس در نسبتهای هم¬ارزی بالاتر روند تغییرات ضخامت شعله با نسبت هم¬ارزی بر خلاف جریان آرام می¬باشد و با افزایش نسبت هم¬ارزی ضخامت شعله افزایش می¬یابد. همچنین نشان داده شده است که سرعت شعله بی¬بعد و دمای اضافی در نسبتهای هم¬ارزی پایینتر به دلیل اتلاف حرارت کمتر از بالادست مشعل بیشتر از نسبتهای هم¬ارزی بالاتر است. ساختار دو بعدی شعله در داخل حفره¬های ماده متخلخل با استفاده از خطوط هم¬دما در این تحقیق نشان داده شده است.
مهرداد ربانی، احمدرضا فقیه خراسانی،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این پژوهش اثر جریان باد مقابل بر روی یک قطار مسافربری، بصورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در کار آزمایشگاهی مدل قطار در مقیاس ۱:۲۶ قطار واقعی ساخته شده که شامل لکوموتیو و یک واگن است. تعداد ۱۶ مانومتر فشار به منظور اندازه گیری فشار در نقاط مختلف مدل قطار به کار گرفته شده است و نتایج برای سرعت های مختلف جریان باد مقابل ارائه شده اند. در شبیه سازی عددی، جریان اطراف قطار به صورت سه بعدی، مغشوش و تراکم ناپذیر مدل سازی شده است. جهت بررسی دقت حل عددی، ضرایب فشار بدست آمده از شبیه سازی عددی در نقاط مختلف قطار با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته که نتایج شبیه سازی عددی را صحه گذاری می کند. همچنین تأثیر تعداد واگن ها بر ضریب پسا و توزیع فشار در صفحه تقارن قطار به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش تعداد واگن ها تا ۷ عدد باعث افزایش ضریب پسا تا میزان۱,۲۳۳۶ می شود اما سرعت قطار تأثیر محسوسی بر مقدار ضریب پسای قطار ندارد. همچنین ضریب پسای هر واگن مسافربری میانی قطار به طور میانگین ۰.۱۳۲۱ می باشد.
سعید شریف زاده، مانی فتحعلی، علی رمضانی،
دوره ۱۳، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در تحقیق حاضر اندرکنش جریان مغشوش و موج ضربه ای مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور جریان های آشفته ای با شدت اغتشاشی و طول مشخصه اغتشاشی متفاوت تولید و اثر آنها بر روی موج ضربه ای مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق معادلات ناویر استوکس در حالت دو بعدی و با استفاده از گسسته سازی زمانی- مکانی با دقت بالا به صورت عددی حل شده است. در گسسته سازی مکانی از دو روش استفاده شده است.در جهت عمود بر موج ضربه ای از یک حلگر بسیار دقیق با روش ذاتی بدون نوسان با دقت مرتبه شش و در جهت موازی با موج ضربه ای از روش پده مرتبه شش استفاده شده است. همچنین، انتگرال گیری زمانی به روش رونگ کوتای مرتبه سوم انجام شده است. نتایج نشان می دهد که به طور کلی سطح انرژی آشفتگی در عرض موج ضربه ای افزایش پیدا میکند. در عبور از موج ضربه- ای، اغتشاشات با طول مشخصه بزرگتر و شدت اولیه بیشتر افزایش بیشتری در سطح انرژی آشفتگی نشان میدهند. همچنین مشاهده شد که محل استقرار موج ضربه ای بسیار وابسته به شدت اغتشاشات جریان بالا دست می باشد ولی حساسیتی نسبت به طول مشخصه آنها ندارد.
محسن به نیا، مهدی نیلی احمد آبادی، محسن ثقفیان،
دوره ۱۳، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این پژوهش، توربین جریان شعاعی یک توربین سرمایشی بصورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و در شرایط عملکردی مختلف با نتایج تجربی موجود مقایسه می¬شود. مشخصات عملکردی توربین بصورت تجربی عبارتند از: سرعت دورانی و پارامترهای جریان. هدف از این پژوهش بدست آوردن منحنی عملکرد توربین و تحلیل جریان سه¬بعدی داخل توربین می¬باشد. مدل کردن روتور و پوسته توربین به ترتیب با استفاده از نرم افزار تولید پره و کتیا، ایجاد شبکه¬ی مناسب روی دامنه¬ی روتور و پوسته توربین به ترتیب با استفاده از نرم افزار توربوگرید و انسیس مش، و در نهایت حل عددی جریان سه¬بعدی داخل توربین با استفاده از نرم افزار سی اف ایکس انجام می شود. در این نرم افزار، معادلات جریان تراکم پذیر بر اساس روش فشار مبنا، با مدل آشفتگی انتقال تنش برشی حل می شود. برای اطمینان از نتایج عددی، استقلال شبکه مورد بررسی قرار می¬گیرد. در نهایت نتایج بدست آمده از شبیه¬سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه می¬شود. مقایسه نشان می¬دهد که نتایج عددی و تجربی تطابق خوبی دارند.
دوره ۱۴، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش رابطه ی تجربی و تحلیلی معتبر که برای محاسبه عمق نفوذ ب وسیل هی پژوهشگران ارائه شده، به همراه روش شبیه سازی عددی به وسیله نتایج تعدادی از آزمایش های تجربی بررسی و مقایسه شد . با مقایسه نتایج روابط تجربی و آزمایشگاهی می توان عنوان کرد که این روابط براساس نتایج حاصل از آزمایش های تجربی و در محدوده کاربری خاصی نتیجه گیری شده و دارای دقت مناسبی در بیشتر موارد نیست. از میان روابط تجربی ارائه شده رابطه گروه مهندسین ارتش آمریکا دارای که یک مدل ،(RHT) عملکرد و دقت مناسبتری نسبت به دیگر روابط است. در بحث شبی هسازی عددی با استفاده از مدل آر.اچ تی مقاومت و شکست بتن پلاستیسیته پیشرفته است، دو شبیه سازی عددی انجام شده که نتایج این دو و نتایج حاصل از روابط تجربی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که با دقت مناسب پارامترهای مدل ماده استفاده شده در شبیه سازی عددی، می توان به نتایجی با دقت رسید.
سید مصطفی حسینعلی پور، مسعود مددالهی، آروین بهروان، متین پروری،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
در مطالعه حاضر، به بررسی عددی عملکرد مشعل¬های تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل پرداخته شده است. در این مشعل¬ها سوخت از پشت سیستم وارد شده و پس از عبور از یک یا چند لایه عایق، وارد لایه کاتالیستی می¬شود. اکسیژن نیز از سمت جلوی مشعل نفوذ کرده و روی سطح کاتالیست با سوخت واکنش می¬دهد. به منظور تحلیل عملکرد پنل، یک مشعل کاتالیستی نفوذ متقابل شبیه‌سازی شده است. در شبیه¬سازی دوبعدی و پایای مشعل، معادلات بقای مومنتم در محیط متخلخل و غیر متخلخل، معادله بقای انرژی و معادله بقای گونه¬ها به روش المان محدود در نرم¬افزار COMSOL حل شده¬اند. به منظور استخراج شرایط مرزی مناسب در سطح لایه کاتالیستی مشعل، جریان سیال بر روی یک سطح متخلخل مدلسازی شده و نشان داده شد که می¬توان از روابط تجربی جابجایی طبیعی روی یک سطح عمودی استفاده کرد. مقایسه نتایج عددی حاصل با مطالعات تجربی پیشین منتشر شده در ادبیات فن، بهبود قابل توجه دقت مدل عددی تولید شده (به میزان ۱۰%) را نشان داد. در این پژوهش نشان داده شد که نفوذ اکسیژن از سمت مقابل مشعل به لایه کاتالیستی به عنوان عامل محدودکننده در فرآیند احتراق کاتالیستی می¬باشد.
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله به بررسی عددی گردابه های به وجود آمده و مقدار چرخش در پرش هیدرولیکی مستغرق شکل گرفته در حوضچه آرامش بدون و با بلوک های میانی پرداخته شده است. پرش هیدرولیکی مستغرق تحت تاثیر بلوک های میانی حوضچه آرامش، تنها به صورت دو نوع رژیم اتفاق میافتد؛ جریان منحرف شده به سطح یا بطور مختصر رژیم (DSJ) و یا به صورت جت دیواره ای دوباره متصل شونده یا بطور مختصر رژیم (RWJ). در مطالعه حاضراز نرم افزار فلوئنت برای شبیه سازی جریان استفاده شده است. میدان محاسباتی با استفاده از شبکه منشوری گسسته گردیده است. برای دقت بیشتر از مدل آشفتگی هفت معادله ای RSM استفاده شد که در صحت سنجی نتایج بهتری تولید کرد. مقایسه برای سه مدل به ترتیب در شرایط پرش هیدرولیکی بدون بلوک به شکل جت دیواره ای مستغرق، پرش هیدرولیکی مستغرق در شرایط رژیم DSJ و پرش هیدرولیکی مستغرق در شرایط رژیم RWJ انجام گرفته و گردابه های شکل گرفته حول سه محور x، y و z و مقدار چرخش مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج بیانگر این است که گردابه هایی که حول محور Zها در گردش هستند، با توجه به قدرت و ابعاد بزرگتری که دارند، رژیم اصلی جریان را تعیین می کنند. این گردابه ها در رژیم DSJ قوی تر بوده و باعث استهلاک بیشتر انرژی می شوند.
نسا پیرمحمدی، غلام حسین لیاقت، محمد حسین پل، هادی صبوری،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله یک مدل تحلیلی برای تحلیل فرآیند نفوذ پرتابه سرتخت در سازه ساندویچی با رویه‌های کامپوزیتی از جنس الیاف شیشه/ اپوکسی و هسته لانهزنبوری بر اساس مدل انتشار موج ارائه گردیده است. الگوهای تغییر شکل و مکانیز‌م‌های جذب انرژی در این تحلیل شامل: حرکت دینامیکی هدف، خمش و تغییر فرم سازه، لایه شدگی رویه‌های کامپوزیتی، شکست کششی کامپوزیت شیشه/ اپوکسی، جدا شدن رویه‌ها از هسته لانهزنبوری، برش لانهزنبوری، شکل‌گیری پلاگ در رویه جلویی و تشکیل پتال در رویه پشتی می‌باشد. در این مدل فرآیند نفوذ در سازه ساندویچی به چهار مرحله متوالی تقسیم می‌شود، که معادله حرکت پرتابه در هر مرحله و جرم‌های موثر هسته و رویه‌ها از مکانیک لاگرانژی استخراج شده است. معادلات غیر خطی بدست آمده از هر مرحله، با درنظرگیری وقوع تخریب‌‌های موضعی و انرژی‌های جذب شده حل شده است. همچنین با استفاده از شبیه‌سازی عددی، فرایند نفوذ توسط کد اجزاء محدود LS-DYNA مدلسازی شده است. برای اطمینان از نتایج حل تحلیلی و مدلسازی عددی نتایج آنها با آزمایشهای تجربی مقایسه شده است. بررسی‌ها نشان میدهد، نتایج روشهای تجربی، تحلیلی و عددی، انطباق خوبی با یکدیگر دارند.
مصطفی خوشنامی دشیری، مانی فتحعلی،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش به بررسی تاثیر طول مشخصه میدان آشفته بر روی دینامیک جریان و مشخصات لایه اختلاط بدون برش دوبعدی پرداخته شده است. برای این منظور از شبیه سازی عددی معادلات ناویر-استوکس تراکم ناپذیر دو بعدی با روش عددی شبه طیفی بهره گرفته شده است. با استفاده از تابع جریان و فرم چرخش معادلات ناویر- استوکس، صفر بودن دیورژانس میدان سرعت تضمین شده است. با محاسبه پارامترهای آماری نظیر ممان های سوم وچهارم و مشتق مکانی آن ها، اثر تغییر نسبت طول مشخصه روی دینامیک بین دو جریان مغشوش مطالعه شده است. هم چنین اثر تغییر نسبت طول مشخصه روی میزان اختلاط توسط پارامترهای طول و شعاع انحنای لایه اختلاط بررسی شده و نشان داده شده است که با افزایش اختلاف طول مشخصه در جریان مغشوش دو سوی لایه اختلاط، میزان ناهمسانی و اختلاط افزایش می یابد.
مسعود رضاسلطانی، علیرضا ریاسی، هادی مرادی،
دوره ۱۴، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله یک نوع سیستم جاذب برای ربات های دیوار نورد، که به جاذب ورتکسی معروف می باشد، بصورت تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستم جاذب ورتکسی شامل محفظه جاذب، پروانه و موتور محرک می باشد که ورتکس درون این جاذب، با استفاده از پروانه (فن سانتریفوژ) تولید می شود. بارزترین ویژگی این سیستم جاذب، محصور بودن جریان سیال درون آن می باشد که این طراحی باعث افزایش نیروی جاذبه و کاهش توان مصرفی موتور می شود. در ابتدا، یک سیستم جاذب مجهز به تجهیزات اندازه گیری میدان فشار، دور و توان ورودی ساخته شده و تاثیر پارامترهای مختلف روی نیروی جاذبه تولیدی، اندازه گیری و تحلیل شده است. شبیه سازی عددی سیستم جاذب با استفاده از نرم افزار CFX انجام و نتایج حل، از طریق استقلال حل از شبکه و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی راست آزمایی شده است. در ادامه مطالعه تحلیلی این سیستم با استفاده از مدل ورتکس رنکین انجام شده است. در بخش آزمایشگاهی مشاهده شد که با افزایش فاصله جاذب از سطح، توان مصرفی افزایش می یابد. نتایج تحلیل جریان با استفاده از ورتکس رنکین نیز نشان می دهد که نیرو و فشار، هر دو با مربع سرعت دورانی پروانه، رابطه مستقیم دارند.
