۲۵ نتیجه برای محیط متخلخل
مهدی مهدوی خواه، حمید نیازمند،
دوره ۱۲، شماره ۶ - ( ۱۲-۱۳۹۱ )
چکیده
به منظور بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد چیلر باید بستر ماده متخلخل جاذب را با استفاده از معادلات حاکم و فرضیات مناسب مدلسازی کرد. برای مطالعه عددی چیلرهای جذب سطحی باید چهار حوزه سیال حرارتی، لوله فلزی، فین ها و بستر به صورت همزمان حل شوند. یکی از فرضهایی که تاثیر زیادی در حجم محاسبات دارد و معادلات حاکم بر بستر را ساده تر می کند فرض فشار یکنواخت برای بستر است. برای برخی شرایط مدلسازی بایستی مقدار فشار در بستر محاسبه شود و در واقع نمی توان از مقاومت انتقال جرم برون ذره ای صرف نظر کرد اما در برخی شرایط می توان فرض فشار یکنواخت در بستر را در نظر گرفت و حجم معادلات را تا حد زیادی کاهش داد. در این مطالعه با مقایسه معادلات حاکم در دو حالت فشار یکنواخت و فشار غیر یکنواخت، یک عدد بدون بعد معرفی شده و با مقایسه نتایج، یک مقدار حدی برای آن بدست آمده است. با استفاده از این پارامتر قبل از شروع مدلسازی می توان پیش بینی کرد که آیا نیاز به محاسبه توزیع فشار در بستر وجود دارد یا می توان از مقاومت انتقال برون ذره ای صرف نظر کرد.
قارن درستی حسنکیاده، داود رحیم یار هریس، مصطفی خسروی الحسینی،
دوره ۱۳، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله مسئله انتقال حرارت مرکب جابجایی آزاد و تشعشع در محفظه متخلخل چهار گوش در شرط عدم تعادل حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق جهت حل معادله انتقال تشعشع از روش راستاهای مجزا و جهت حل معادلات ممنتوم و انرژی از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج حاصل از تحقیق حاضر با مراجع پیشین که از مدل¬های دیگر جهت حل معادله انتقال تشعشع استفاده کرده اند مورد مقایسه قرار گرفته است. اثر پارامترهای حاکم بر مسئله از قبیل عدد پلانک، ضریب انتقال حرارت بی¬بعد و نسبت پراکنش بر رفتار جریان و انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به صورت گروه اعداد بی بعد ارائه شده است. نتایج نشان می¬دهد افزایش عدد پلانک سبب افزایش دمای محیط متخلخل و سرعت سیال می شود. با افزایش نسبت پراکنش توزیع دما هموارتر و افزایش ضریب انتقال حرارت بدون بعد سبب افزایش سرعت جریان در محفظه می¬گردد.
محمد تقیلو، محمدحسن رحیمیان،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
- شبیه‌سازی جریان دوفازی موضوع تحقیقات بسیاری بوده است. با این حال بررسی آن در داخل محیط متخلخل به علت پیچیدگی مضاعف آن کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مقاله جریان دوفازی با نسبت چگالی و لزجت یک در داخل محیط متخلخل به روش شان و چن شبیه‌سازی شده است. به علت محدودیت ذاتی این روش و ضعف آن در کنترل مستقل کشش سطحی، تأثیر پارامترهایی نظیر عدد رینولدز، وبر و فرود قابل ارزیابی نمیباشد. اما با این حال می‌توان با تغییر میدان متخلخل و زاویه تماس تأثیر پارامترهای مربوط به محیط متخلخل از قبیل عدد دارسی و زاویه تماس را مطالعه نمود. رقابت میان نیروی مخالف در برابر حرکت قطره و اثر موئینگی در اثر حضور ذرات محیط متخلخل به کمک عدد دارسی توصیف شده است. همچنین تأثیر زاویه تماس میان فازهای مایع-گاز و سطح جامد بر میزان نفوذ قطره در داخل محیط متخلخل ارزیابی گردیده است.
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.
آیدین زهفروش، سیامک حسین پور،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در مقاله حاضر به بررسی جابجایی طبیعی نانوسیال آب-مس درون محفظه بسته‌ای که قسمتی از آن با ماده متخلخل با تولید حرارت داخلی پر شده است پرداخته میشود. نانوسیال مورد استفاده محلول مس-آب می‌باشد که برای تعیین خصوصیات آن از مدل‌های ماکسول و برینکمن استفاده شده است. به‌دلیل سرعت‌های پایین نانوسیال، از معادله دارسی-برینکمن جهت مدلسازی محیط متخلخل استفاده میگردد. به‌منظور بدست آوردن بیشترین برداشت انرژی از منبع حرارتی وابسته به دما، پارامترهای مختلفی مانند عدد رایلی، کسرحجمی نانوسیال، تخلخل ماتریس متخلخل و نسبت هدایت محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش کسر حجمی نانوسیال سبب افزایش نوسلت در تمامی تخلخل‌ها میگردد که این افزایش در تخلخل‌های پایین‌بیشتر خواهد شد. تغییرات نسبت هدایت ماتریس متخلخل تنها درتخلخل-های پایین اثرگذار بوده و سبب هدایت سریع حرارت تولید شده و افزایش دو برابری نوسلت خواهد شد. همچنین تغییرات تخلخل سبب ایجاد نقطه مینیمم برای نوسلت در تخلخل‌های دامنه ۴/۰ تا ۶/۰ خواهد گردید. با افزایش رایلی نفوذ نانوسیال به درون ماتریس متخلخل افزایش یافته و با خنک شدن ماتریس نوسلت بیشتری در تمامی دامنه تخلخل بدست می‌آید
حسن حسن زاده، سیدعلیرضا ذوالفقاری، حسین شریعتی ایوری،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
انجام فعالیت در هوای سرد،اگر چه موجب بالا رفتن دمای بدن میشود،اما می‌تواند با افزایش نرخ تعرق و جمع شدن آب در بافت لباس عاملی مهم در بروز نارضایتی حرارتی در فرد به حساب آید. علاوه بر این،آب جمع شده در سطح داخلی لباس‌می‌تواند سبب اختلال در تنفس پوست بدن شود. لذا میزان آب جمع‌شده و رطوبت سطح داخلی شاخصهای مهمی برای ارزیابی مناسب‌بودن لباس برای فعالیت زمستانه می‌باشد.هدف از این تحقیق، تعیین مقدار آب جمع شده در آرایش‌های متفاوت یک لباس چند لایه،متشکل از سه لایه بافت اصلی با ترکیب ویسکوز و پلی‌استر در یک محیط بسیار سرد (۲۰-درجه‌سلسیوس) است. برای این منظور، لباس به عنوان یک محیط متخلخل،با جریانی چند فازی و چند گونه‌ای به همراه میعان و جذب مورد مدلسازی قرار گرفته است.همچنین به منظور گسسته‌سازی و حل معادلات حاکم،از روش عددی حجم محدود ضمنی استفاده شده است.نتایج نشان می‌دهد که قرارگیری بافت غیر جاذب پلی‌استر در لایه نزدیک به پوست،موجب کم شدن تری لباس در این ناحیه میشود.همچنین، قرارگیری پلی‌استر در لایه خارجی می‌تواند به حفظ شرایط دمایی مطلوب‌برای لباس کمک نماید.ضمن اینکه نتایج نشان داد که استفاده از بافت ویسکوز در لایه میانی لباس می‌تواند منجر به کاهش تجمع آب در مرکز لباس‌می‌شود.بنابراین،آرایش پلی‌استر-ویسکوز-پلی‌استر با دارا بودن کمترین مقدار برای شاخص تجمع آب در مرز داخلی (۰۲/۰) و بیشترین مقادیر برای دمای مرز داخلی (۳۳ درجه‌سلسیوس) و دمای متوسط لباس (۱/۱۶ درجه سلسیوس) می‌تواند علیرغم ایجاد شرایط حرارتی و دمایی مناسب،جرم آب ناشی از تعرق را به خوبی از سمت پوست به محیط دفع نماید
میثم نظری، داود جلالی وحید، سمیرا خانجانی،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در مطالعه حاضر انتقال حرارت جابجایی اجباری در کانال استوانه‌ای بستر دانه‌ای با تولید حرارت داخلی مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. هوای خشک به عنوان سیال عامل در فرایند خنک کاری دانه‌های کروی گرم شده، مورد استفاده قرار گرفته است. حرارت داخلی با روش گرمایش القائی الکترومغناطیس در دانه‌های کروی فلزی استفاده شده در قسمت آزمایش به صورت یکنواخت تولید شده است. قطر دانه‌های کروی در محدوده ۵/۵ تا ۵/۷ میلی‌متر است و جنس آنها فولاد ضد زنگ انتخاب شده است. مطالعه حاضر در حالت جریان پایا و در رژیم جریان مغشوش در محدوده عدد رینولدز ۴۵۰۰ تا ۹۵۰۰ انجام گرفته است. پارامترهای مختلف ناشی از تغییرات قطر دانه‌ها، سرعت سیال و مقدار حرارت تولیدی بر روی انتقال حرارت جابجایی اجباری در کانال متخلخل مطالعه شده است. با توجه به مطالعات هیدرودینامیکی و حرارتی می‌توان دریافت که با افزایش عدد رینولدز، ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش می‌یابد. همچنین ضریب انتقال حرارت جابجایی با افزایش قطر دانه‌ها کاهش یافته است. مقدار حرارت تولیدی تأثیر ناچیزی بر ضریب انتقال حرارت جابجایی داشته است و تأثیر فشار بر روی انتقال حرارت جابجایی اهمیت ناچیزی دارد. کانال متخلخل در مقایسه با کانال خالی ضریب اصطکاک را به شدت افزایش می‌دهد در کانال خالی ضریب اصطکاک همواره عددی کمتر از واحد است ولی برای کانال متخلخل این پارامتر عددی در محدوده ۱۰ تا ۲۵ گزارش شده است.
سید عبدالمهدی هاشمی، احسان نوری، علیرضا آقایی،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق پایدارسازی شعله‌ی غیرپیش‌آمیخته‌ی مغشوش به‌کمک محیط متخلخل، به‌صورت تجربی بررسی شده است. یکی از راه‌کارهای ارائه شده برای پایدار کردن شعله و رسیدن به فن‌آوری احتراق با توان حرارتی بالا استفاده از محیط متخلخل در مشعل است. برای انجام آزمایش‌ها از یک مشعل غیرپیش‌آمیخته با سوخت گاز طبیعی استفاده شده است. آزمایش‌ها ابتدا برای شعله غیرپیش‌آمیخته‌ی معمولی و سپس برای شعله غیرپیش‌آمیخته‌ی پایدار شده با محیط متخلخل انجام شده است. در شعله معمولی اثرات سرعت سوخت، سرعت هوا و نسبت هم‌ارزی بر طول شعله و مرز پایداری آن بررسی شده است. در شعله پایدار شده از محیط متخلخل سرامیکی کاربید سیلیسیم با چگالی‌های حفره ۱۰، ۲۰ و ۳۰ حفره در اینچ (به‌ترتیب ۴، ۸ و ۱۲ حفره در سانتی‌متر) و در فواصل ۵، ۱۰ و ۱۵ سانتی‌متری از مشعل استفاده شده است. شعله‌ی پایدار شده با محیط متخلخل به چهار رژیم تقسیم‌بندی شده است. با توجه به آزمایش‌ها مشاهده شد که شعله معمولی در مخلوط‌های غنی تشکیل میشود و با افزایش نسبت هم‌ارزی طول شعله افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج به‌دست آمده در شعله پایدار شده با افزایش چگالی حفره امکان تشکیل شعله داخل محیط متخلخل افزایش می‌یابد. همچنین مشاهده شد که تشکیل شعله در داخل محیط متخلخل در متوسط نسبت هم‌ارزی ۶۳/۰ بوده که تقریبا با نسبت هم‌ارزی تشکیل شعله داخل محیط متخلخل در یک مشعل متخلخل پیش آمیخته برابر است.
محمود نوروزی، محمدرضا شوقی،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق، ناپایداری انگشتی لزج، در جابجایی مخلوط پذیر سیال غیر نیوتنی در یک محیط متخلخل ناهمسان گرد مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیرات ناهمسان گردی‌های تانسورهای نفوذپذیری و پراکندگی و نیز تأثیر پارامترهای رئولوژیکی حاکم بر مدل کاریو- یاسودا و تفاوت آن با حالت نیوتنی، در حالت‌های متفاوتی از ناپایداری انگشتی مورد بررسی قرارگرفته‌اند. در شبیه‌سازی غیرخطی، با استفاده از روش طیفی و تبدیلات هارتلی به بررسی ویژگی‌های ناپایداری انگشتی در یک محیط متخلخل ناهمسان گرد پرداخته شده است. در این پژوهش سه نوع جریان بررسی و مطالعه شده‌اند؛ در حالت اول، هر دو سیال جابجا کننده و جابجا شده، نیوتنی هستند و در دو حالت بعدی یک از سیالات جابجا کننده یا جابجا شده نیوتنی و دیگری غیر نیوتنی می‌باشد. همچنین، پارامترهای مشخص‌کننده رشد و گسترش ناپایداری انگشتی شامل طول اختلاط، بازده جاروبی و کانتورهای غلظت در حالت‌های متنوعی از جابجایی سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی مورد ارزیابی و مقایسه قرارگرفته‌اند. در هر سه نوع جابجایی، با افزایش نفوذپذیری در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر جریان، از شدت رشد ناپایداری‌ها کاسته شده و جریان پایدارتری به دست می‌آید درحالی‌که با افزایش پراکندگی محیط متخلخل در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر آن، جریان ناپایدار تر شده و ناپایداری‌ها با شدت بیشتری رشد می‌کنند. در جابجایی سیال نیوتنی توسط سیال غیر نیوتنی، با افزایش شاخص توانی و نیز کاهش عدد دبورا، جریانی پایدارتر می شود، درحالی‌که در جابجایی سیال غیر نیوتنی توسط سیال نیوتنی، عکس حالت قبل اتفاق می‌افتد.
سید سعید بحرینیان، زهرا مهردوست، رضا باهوش کازرونی،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله دو الگوریتم اتوماتیک و کارآمد برای تولید شبکه‌های بی‌سازمان، مناسب برای اعمال روش حجم محدود چند مقیاسی در مخازن نفتی ارائه شده است. روش حجم محدود چند مقیاسی یک روش عددی کارآمد برای شبیه‌سازی جریان در محیط‌های متخلخل می‌باشد. روش حجم محدود چند مقیاسی بیشتر بر روی شبکه‌های باسازمان مورد مطالعه قرار گرفته و در این پژوهش به تعمیم آن به شبکه‌های بی‌سازمان پرداخته شده است. توسعه روش حجم محدود چند مقیاسی به شبکه‌های بی‌سازمان امکان استفاده از مزیت‌های انعطاف‌پذیری و تطابق بهتر با ساختار‌های زمین‌شناسی را فراهم می‌سازد. در این روش انجام محاسبات بر روی سه شبکه ریز، شبکه درشت اولیه و شبکه درشت دوگانه صورت می‌گیرد. یکی از مشکلات اساسی در تعمیم روش حجم محدود چند مقیاسی به شبکه‌های بی‌سازمان، تولید شبکه‌های درشت اولیه و دوگانه می‌باشد. در این مقاله یک الگوریتم برای تقسیم‌بندی شبکه بی‌سازمان به منظور تولید شبکه درشت اولیه پیشنهاد شده است. همچنین برای تولید شبکه درشت دوگانه بر روی شبکه درشت اولیه، یک الگوریتم جدید ارائه شده است. در نهایت الگوریتم‌های پیشنهاد شده برای تولید شبکه‌های بی‌سازمان چند مقیاسی، برای شبیه‌سازی جریان در محیط متخلخل بهکار گرفته شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد روش حجم محدود چند مقیاسی بهکار گرفته شده با شبکه‌های بی‌سازمان چند مقیاسی تولید شده در این پژوهش، حل ریز‌مقیاس را با دقت بالایی پیش‌بینی می‌کند.
مهدی مشرف دهکردی،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در پژوهش حاضر، از روش حجم محدود چند مقیاسی برای حل معادله فشار حاکم بر جریان دو فازی تراکم‌ناپذیر آب-نفت در محیط‌های متخلخل به صورت دو بعدی استفاده شده است. روش حجم محدود چند مقیاسی پایه به همراه عامل اصلی تولید خطا در این روش به صورت ریاضی و فیزیکی تشریح شده است. با توجه به موقعیت مکانی شبکه‌های محاسباتی مورد استفاده در روش حجم محدود چند مقیاسی، یک سری میدان تراوایی مطلق دو مقیاسی همسانگرد طراحی شده‌اند. این میدان‌های تراوایی به گونه‌ای تولید شده‌اند که به نوعی عامل، میزان و محل‌های تولید خطا در میدان فشار روش چند مقیاسی را به تصویر بکشند. برای هر یک از این میدان‌های تراوایی مطلق، میدان فشار و سرعت حاصل از روش چند حجم محدود مقیاسی با نتایج روش حجم محدود استاندارد (به عنوان حل مبنا) مقایسه شده‌اند. نتایج عددی چنین نشان می‌دهند که روش حجم محدود چند مقیاسی با شرط مرزی متغیر نسبت به قرار گرفتن گوشه‌ها و مرزهای بلوک‌های دوگانه بر روی سلول‌های شبکه ریز با مقدار تراوایی کم حساسیت زیادی دارد. بیشترین خطا در میدان فشار و سرعت زمانی مشاهده میشود که گوشه‌های بلوک‌های دوگانه در مجاورت یا بر روی سلول‌های ریز با تراوایی بسیار کم قرار داشته باشند. علاوه بر این، با معرفی شرط مرزی تعدیل شده، تاثیر متوسط‌گیری مقادیر تراوایی مطلق بر روی مرزها و گوشه‌های بلوک‌های دوگانه بر روی میزان خطای روش حجم محدود چند مقیاسی نیز بررسی شده است.
سیدمسعود واحدی، محمدصادق ولی پور، فیلیپو دی مونته،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
امروزه استفاده از استنت‌های دارویی به‌عنوان روشی موفق در درمان انسداد عروق کرونری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله به منظور مطالعه اهمیت پوشش فوقانی در استنت حاوی هپارین، عملکرد دو طراحی (در شرایط وجود و عدم وجود این لایه نازک عاری از دارو) با یکدیگر مقایسه شده است. علاوه بر این، در مطالعه حاضر، اهمیت جریان پلاسما به عنوان موضوعی بحث‌برانگیز بین پژوهشگران مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور نزدیک‌تر کردن شبیه‌سازی به واقعیت کارکرد قلب وجود جریان پلاسما در حالت ضربانی در نظر گرفته شده و جراحت وارده به رگ در طی آنژیوپلاستی تا عمق لایه مدیا نفوذ کرده است. معادلات محیط متخلخل که بصورت حجمی میانگین‌گیری شده و دینامیک رهایش دارو را توصیف می‌کند بصورت عددی به روش حجم محدود حل‌شده‌اند. نتایج به دست آمده میزان فرورفتگی استرات در جداره رگ را در درجه اول اهمیت قرار داده است. گذر استرات از لایه‌های اندوتلیوم، اینتیما و لایه الاستیک داخلی و تماس مستقیم آن با لایه مدیا تغییرات بسیار زیادی در فارماکوکینتیک محلی ایجاد میشود. اگرچه جریان پلاسما باعث کاهش/افزایش مقدار متوسط سطح غلظت و متعاقبا کاهش/افزایش جرم موجود در لایه مدیا/ادونتیس میشود، اما نتایج از کم اهمیت بودن این جریان حکایت دارند. از جمله دیگر یافته‌ها می‌توان به کم اثر بودن پوشش فوقانی قرارگرفته روی پلیمر حاوی هپارین یاد کرد.
سیدمسعود واحدی، محمدصادق ولی پور، فیلیپو دی مونته،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
ازجمله مهمترین علل ناکارآمدی استنت های شریان کرونری انسداد مجدد درون استنتی می باشد. آگاهی از نحوه رهایش داروی موجود در پلیمر پوشش داده شده بر روی استنت‌ها اطلاعات ارزشمندی در خصوص عملکرد این‌گونه پروتزها در اختیار طراحان قرار می دهد. از تئوری محیط های متخلخل در مدل سازی پلیمر حاوی دارو و رگ آسیب‌دیده شامل لایه های مدیا و ادونتیس استفاده شده است. معادلات دیفرانسیلی با مشتقات جزئی جفت شده که توصیف‌کننده فارماکوکینتیک محلی داروی هپارین هستند بصورت عددی به روش حجم محدود حل شده اند. داروی موجود درون پلیمر یک‌بار بصورت دوفازی و یک‌بار بصورت تک فاز مایع مدل سازی شد و بدین صورت اهمیت تغییر فاز ارزیابی شد. با در نظر گرفتن سه مقدار برای پارامتر مشخصه تغییر فاز شدت تاثیر آن نیز بررسی شد. علاوه بر این متابولیسم دارو در لایه مدیا و خروج دارو توسط مویرگ ها و وازاوازوروم در مدل سازی مورد توجه قرار گرفت. نتایج تغییرات قابل‌توجهی در توزیع دارو در اثر وجود تغییر فاز دارو درون پلیمر را نشان می دهند. بطوری که کاهش زمان تغییر فاز دارو از جامد به مایع مسئله خوشایندی محسوب شده و نه‌تنها از خروج سریع دارو از پلیمر در زمان های ابتدایی جلوگیری می‌کند بلکه تغییرات زمانی یکنواخت تر جرم موجود در لایه مدیا و ادونتیس را به دنبال دارد. همچنین مصرف دارو توسط وازاوازوروم مقدار داروی موجود در جداره رگ را با کاهش شدیدی خصوصا در ادونتیس مواجه می‌کند.
ظفر نمازیان، جعفر نمازیان،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش با استفاده از روش شبکه بولتزمن جریان دو فاز در محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفته است. یافتن آرایش بهینه برای محیط‌های متخلخل با نسبت تخلخل غیریکسان در سرتاسر محیط برای کم کردن میزان دبی نشتی و نفوذ سیال از اهداف این پژوهش است. روش انتخاب شده برای حل مسئله، روش عددیِ مزوسکوپیکِ شبکه بولتزمن بر روی یک شبکه‌ی D۲Q۹ می‌باشد. برای ارزیابی کد فرترن مورد استفاده در شبیه‌سازی ها، ابتدا جریان دو فاز در کانال با سطح آب گریز و آب دوست و سپس قرارگیری قطره بر روی سطح با آبدوستی و آبگریزی های متفاوت شبیه‌سازی شده است. در ادامه میزان نفوذ سیال در محیط متخلخل با آرایش متفاوت بررسی شده و سپس میزان نفوذ سیال در محیط‌های متخلخل با جنس‌های متفاوت از نظر آبدوستی و آبگریزی مورد مطالعه قرار گرفته است. در انتها نیز میزان دبی نشتی هر یک از محیط های متخلخل با آرایش متفاوت بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که ایجاد محیط متخلخل ترکیبی (از دو محیط با نسبت تخلخل‌های متفاوت) به نحویکه محیط با تخلخل پایین در قسمت زیرین قرار گیرد، از حیث کاهش نفوذ و نشتی بهینه خواهد بود. همچنین با آب‌دوست کردن سطح، نفوذ سیال درون محیط متخلخل نسبت به حالت آب‌گریز کند‌تر اتفاق می‌افتد.
سید مجید خطیبی، علی خالقی، محمود نوروزی،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
در مقاله حاضر، با رویکردی تجربی به مطالعه ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط شدنی سیال نیوتنی پرداخته‌شده است. نتایج بررسی این ناپایداری در انتقال نفت از مخازن نفتی بستر زمین به سطح زمین، کاربرد گسترده‌ای دارد. به‌منظور واقعی‌تر شدن نتایج این پژوهش، محیطی متخلخل با دیواره‌های شفاف و ساختاری فشرده از دانه‌های کروی شیشه ساخته شد که نفوذپذیری آن به بستر زمین نزدیک باشد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثرات نسبت لزجت، میزان دبی و عدد بی‌بعد بلاک بر نحوه رشد و شکل انگشتی‌ها و همچنین تأثیر آنها بر پارامترهای فیزیکی مهمی ازجمله طول اختلاط، بازده جاروبی و رشد اغتشاش به حالت پایه است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت لزجت، ناپایداری و تعداد شاخه‌های انگشتی افزایش و انگشتی‌های ریز بیشتری تشکیل میشود. همچنین افزایش نسبت لزجت باعث افزایش طول اختلاط و کاهش بازده جاروبی میشود. با افزایش میزان دبی نیز مشاهده شد که تعداد انگشتی‌های پهن افزایش و نوک انگشتی‌ها تمایل به پخش شدن پیدا می‌کنند، علاوه بر این با بررسی نتایج مشخص شد که افزایش دبی، راندمان جاروبی را افزایش می‌دهد، اما تأثیر محسوسی بر طول اختلاط ندارد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش بلاک طول اختلاط کاهش و بازده جاروبی افزایش می‌یابد.
پوریا اکبرزاده، حسن پناهدوست،
دوره ۱۷، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۶ )
چکیده
پدیده کانال با دیواره موجدار متحرک به طور گسترده در اندام‌های بایولوژیکی نظیر سیستم‌های گوارشی، دفع ادرار و صفرا مشاهده میشود. همچنین امروزه پمپ‌های انگشتی، غلتکی و پمپ‌های مدیریت زباله در صنعت هسته‌ای نیز بر‌اساس قوانین دیواره‌های موجدار متحرک کار می‌کنند. لذا در این مقاله جریان هیدرودینامیک مغناطیسی نانوسیال در یک کانال منحنی در محیط متخلخل با دیواره موجدار متحرک به همراه چشمه حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، جریان تراکم ناپذیر می‌باشد و معادلات حاکم برای جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم با استفاده از فرض طول موج بلند به‌دست آمده‌اند. برای حل عددی معادلات، از روش تقریب تفاضل مرکزی و روش ضمنی جعبه‌ای کلر استفاده شده است. انتقال حرارت به دلیل وجود میدان مغناطیسی کاهش پیدا می کند. همچنین افزایش قدرت چشمه حرارتی و عدد دارسی موجب کاهش انتقال حرارت میگردد. افزایش تخلخل در محیط، سبب افزایش انتقال حرارت میگردد. افزایش قدرت چشمه حرارتی همراه با کاهش سرعت در خط مرکزی کانال در حالت موجدار می‌باشد. در این مقاله با استفاده از نتایج به‌دست آمده از حل عددی، اثر کمیت‌های چشمه حرارتی، عدد دارسی و همچنین تخلخل روی سرعت سیال، دما، تابع نیروی مغناطیسی، افزایش فشار در واحد طول موج ،عدد ناسلت و همچنین پدیده به دام افتادگی جریان مورد بررسی قرار گرفته 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.
دوره ۱۸، شماره ۴ - ( ۸-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مطالعه، مدل جدیدی با استفاده از تلفیق روش سیستم عصبی فازی تطبیقی به عنوان یک روش جعبه سیاه برای پیش بینی زمانی و روش عددی بدون شبکه به عنوان یک مدل پایه فیزیکی برای پیش‌بینی مکانی غلظت آلاینده در محیط‌های متخلخل توسعه داده شد. برای این منظور یک مدل آزمایشگاهی دو بعدی ساخته شد و اسید نارنجی ۷ (AO۷) به عنوان آلاینده انتخاب گردید. آلاینده به مخزن بصورت غیریکنواخت وارد و در ۱۰ نقطه مقدار آلاینده در زمانهای مختلف و با فواصل ۳ دقیقه اندازه‌گیری شد. به منظور کاهش نویز در داده‌های اندازه‌گیری از روش آستانه موجک برای رفع نویز داده های مشاهداتی استفاده گردید. نتایج نشان داد که روش آستانه موجک توانایی مدل عصبی فازی تطبیقی را می‌تواند تا ۵ درصد افزایش دهد. همپنین نتایج نشان داد که مدل ترکیبی سیستم عصبی فازی تطبیقی و روش بدون شبکه از توانایی مناسبی برای شبیه‌سازی انتقال آلودگی برخوردار است..
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.
وحید دبیرپور، امیدرضا محمدی‌پور،
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در پژوهش حاضر انتقال حرارت همرفت حول یک استوانه گرم پوشیده‌شده با محیط متخلخل حلقوی در یک کانال تخت مورد بررسی قرار گرفتهاست. برای بهبود انتقال حرارت از محیط متخلخل با رسانندگی حرارتی بالا استفاده شده و در عین حال برای کاهش افت فشار جریان دو پراکندگی تخلخل برای این محیط در نظر گرفته شده است. برای ایجاد دو پراکندگی تخلخل، از پره‌های متخلخل با تخلخل ۰/۹ استفاده شده است که به طور یکنواخت به استوانه متصل شده‌اند. در این حالت پره‌ها درجه اول تخلخل (تخلخل میکروسکوپی) و چیدمان پره‌ها در فضای پیرامون استوانه درجه دوم تخلخل (تخلخل ماکروسکوپی) را تشکیل می‌دهند. هدف از این پژوهش بررسی و بهینه‌سازی شرایط جریان برای دست‌یابی به بیشترین دمای خروجی و نرخ انتقال حرارت به ازای کمترین اتلافات فشاری است. این بهینه‌سازی در بازه اعداد رینولدز ۶۰ تا ۱۲۰ اعداد دارسی ۳-۱۰ تا ۵-۱۰، تخلخل ماکروسکوپی ۰/۲۵ تا ۰/۷۵ و نسبت شعاع خارجی به داخلی پره‌های متخلخل ۱/۵ تا ۲ صورت گرفته است. مدلسازی مساله به کمک روش عددی شبکه بولتزمن صورت گرفته و صحت شبیه‌سازی توسط مطالعات عددی و آزمایشگاهی موجود مورد ارزیابی قرار گرفته است. بهینه‌سازی نتایج به کمک روش سطح پاسخ مرکب مرکزی سه‌سطحی انجام شده و نتایج عددی حاکی از صحت پیش‌بینی‌ها در شرایط بهینه است. به این ترتیب نتایج حاصل از این تحقیق می‌تواند راهنمایی مفید در زمینه بهینه‌سازی مبدل‌های حرارتی قلمداد شود.
