2024-03-29T21:12:27Z
https://mej.aut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=91
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
حل عددی جریان مایع-بخار با استفاده از روش تفکیک شار در مجاری با مقطع متغیر
علی
نوری
اردلان
شفیعی غازانی
هدف از این مطالعه بررسی حل عددی جریان دوفاز مایع- بخار با روش تفکیک بردار شار در مجاری با سطح مقطع متغیر است. از مدل همگن تعادلی برای مدلسازی جریان دوفاز مایع- بخار در داخل یک نازل همگرا-واگرا استفاده شده است. جریان بصورت آدیاباتیک همراه با اصطکاک و خواص سیال با استفاده از جداول ترمودینامیک محاسبه شده است. حل عددی معادلات با روش تفکیک بردار شار و بصورت صریح انجام شده است. نتایج نشان می دهند که رفتار تغییرات کیفیت بخار بستگی به مقدار ورودی دارد بطوریکه باکیفیت ورودی بالا (73/0)رفتار کیفیت بخار در طول نازل قبل از موج ضربه ای ماهیت تقطیری و پس از عبور از آن ماهیت تبخیری دارد. در حالی که با کیفیت ورودی پایین (17/0) رفتار کیفیت بخار در طول نازل قبل از موج ماهیت تبخیری و بعد از آن ماهیت تقطیری دارد. بعلاوه باکیفیت ورودی بیش از 7/0 نتایج فشار تطابق بسیار خوبی با مقادیر تجربی دارد و بیشینه اختلاف بین نتایج عددی و نتایج تجربی کمتر از 5 درصد و نزدیک به محل گلوگاه رخ می دهد. با کاهش کیفیت ورودی، اختلاف فشار بین نتایج عددی و تجربی افزایش یافته و برای کیفیت ورودی 17/0 بیشینه اختلاف بین آن ها در پایین دست گلوگاه رخ داده و مقدار آن حدود 25 درصد است.
جریان دوفاز مایع-بخار
مدل همگن تعادلی
نازل همگرا-واگرا
روش تفکیک بردار شار
2016
05
21
1
8
https://mej.aut.ac.ir/article_413_a9f944117033fac36d6780e2071394e4.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
بررسی تجربی تأثیر ابعاد نازل بر یکنواختی جریان هوا و شدت اغتشاشهای آن
محمد علی
اردکانی
بهمنظور کاهش هزینههای ساخت تونل باد عمودی، نیاز است که ارتفاع نازل تونل باد را کوتاه نمود. بدینمنظور مناسب است که نسبت قطر ورودی به قطر خروجی نازل و نسبت طول نازل به قطر ورودی آن را کاهش داده، همچنین نقطه عطف منحنیهای نازل را به بالادست جریان تغییر داده و قسمت خروجی نازل را کوتاه نمود. با توجه به کاهشهای فوق، احتمال اینکه کیفیت جریان خروجی از نازل تغییر کند وجود دارد که در این زمینه باید تحقیقات لازم انجام شود. در این تحقیقات تجربی با استفاده از جریانسنج سیم داغ توزیع سرعت جریان هوا و شدت اغتشاشهای آن در خروجی نازل کوتاه شده، مورد بررسی قرار گرفت. . هنگامیکه نسبت سطح ورودی به خروجی نازل از 12 به 25/6 کاهش مییابد، نسبت شدت اغتشاشهای ورودی به خروجی نازل از 2/0 به 4/0 افزایش مییابد. با استفاده از نتایج بهدست آمده، میتوان طول نازل را حدود 62% کاهش داد بهطوریکه کیفیت جریان هوا در خروجی نازل کوتاه شده قابل قبول باشد.
نازل
توزیع سرعت جریان هوا
شدت اغتشاشهای جریان هوا
جریانسنج سیم داغ
2016
05
21
9
16
https://mej.aut.ac.ir/article_363_e1c5c301ff748a5952708165cd901b08.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
بررسی تجربی پایداری نانوسیال اکسید مس بر پایه آب یون زدایی شده و دستیابی به شرایط بهینه پایداری
مهدی
کمال غریبی
سید امیرحسین
زمزمیان
فرامرز
هرمزی
در این تحقیق، پایداری نانوسیال اکسید مس با غلظت وزنی 1/0 درصد بر پایه آب یون زدایی شده به طور تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها با هدف بررسی تأثیر عوامل سرعت دورانی و مدت زمان پخش نانوذرات در سیال پایه، زمان موج دهی فراصوت، نوع و غلظت مواد فعال سطحی و مقدار اسیدیته بر پایداری نانوسیال و دستیابی به یک شرایط بهینه پایداری طراحی شده اند. نتایج از لحاظ آماری و با استفاده از روش تاگوچی در نرم افزار Qualitek-4تحلیل شده اند. علاوه بر آن، میزان پایداری نانوسیالات به کمک بررسی تصاویر ته- نشینی و همچنین روش پتانسیل زتا مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داده اند که استفاده از ماده فعال سطحی سدیم دودسیل- سولفات با غلظت وزنی 1/0 درصد، یک ساعت موج دهی فراصوت با استفاده از دستگاه موج دهی فراصوت میله ای و تنظیم مقدار اسیدیته برابر 72/10، بهترین شرایط را برای پخش نانوذرات اکسید مس در آب یون زدایی شده فراهم آورده اند. در این شرایط، نانوسیال ساخته شده برای مدت زمان حداقل 40 روز بدون مشاهده هیچ اثری از ته نشینی نانوذرات، پایداری خود را حفظ نموده است.
نانوسیال
پایداری
سرعت دورانی
مواد فعال سطحی
موج دهی فراصوت
اسیدیته
روش تاگوچی
پتانسیل زتا
2016
05
21
17
30
https://mej.aut.ac.ir/article_365_943344bedea240826868931ce38619e4.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
بررسی آزمایشگاهی تأثیر رقیقسازی و چرخش هوا بر تشکیل آلاینده NOx در شعله پیشآمیخته پروپان - هوا
محمد
محمودی آریا
افشین
فهیمی راد
پیمان
بازیار
حمید
مماحدی هوی
واکنش تشکیل NO حرارتی بشدت به دما حساس است و اگر روشی موجب کاهش دمای شعله شود عاملی مؤثر جهت کاهش این آلاینده به حساب میآید. رقیقسازی سوخت و همچنین ایجاد جریان چرخشی از روشهای مؤثر در کاهش دمای محفظهاحتراق محسوب میشوند که کاهش تولید NO حرارتی را در پی دارند. در تحقیق حاضر، هدف مطالعه آزمایشگاهی تأثیر رقیقسازی و چرخش هوا بر تشکیل آلاینده NOx در شعله چرخشی پیشآمیخته پروپان- هوا در محفظهاحتراق است. نتایج آزمایشگاهی با ساخت کورهای با محفظهاحتراق استوانهای و دارای تقارن محوری بدست آمده است. به منظور ایجاد جریان چرخشی نیز از چرخندهای با هندسه خاص که زاویه آن 45 درجه و عدد چرخش متناظر با آن 7/0 میباشد، استفاده شده است. آزمایشات بر روی محدوده نسبتهای همارزی (3/1- 7/0) و دامنه نسبتهای رقیقسازی (0/2-0/0) صورت گرفته است. نتایج بدست آمده نشان میدهند که، با افزایش نسبت رقیقسازی دمای شعله و در نتیجه انتشار آلاینده NOx از محفظهاحتراق کاهش مییابد. بعلاوه نتایج بیانگر این حقیقت میباشند که چرخنده موجب اختلاط بهتر سوخت، هوا و رقیقکننده شده و همچنین سبب میشود مقداری از محصولات احتراق که در ابتدای شعله شکل گرفته بازگردانده و مجدداً وارد ناحیه واکنش با هیدروکربنها شود. از آنجا که گونههای موجود دارای ظرفیتحرارتی بالایی میباشند، حرارت ناشی از احتراق را جذب کرده و مجموع این عوامل سبب کاهش آلاینده NOx میشوند. نتایج آزمایشگاهی با نتایج دیگر محققان مقایسه شده و روند قابل قبولی را نشان میدهد.
رقیقسازی
پیشآمیخته
نسبت همارزی
نسبت رقیقسازی
عدد چرخش
NOx
2016
05
21
31
40
https://mej.aut.ac.ir/article_366_a21c2f6ff7636c9a319b15a011b419df.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
بررسی پارامترهای موثر بر سرعت بحرانی تهویه در تونلهای مترو
مسعود
مونسان
محمدرضا
طلائی
حبیب اله
ملاطفی
با توجه به اهمیت ایمنی تونلهای زیرزمینی و سلامتی مسافرین، تحلیل و شبیهسازی آتشسوزی در تونل برای طراحی یک سیستم تهویه مناسب و کارآمد و مقابله با خطرات و کاهش آسیبهای ناشی از آتشسوزی لازم و ضروری است. سیستم تهویه طولی به طور گسترده در تهویه تونل استفاده میشود و یکی از مهمترین پارامترها برای ایمنی تونل در هنگام آتشسوزی در این نوع سیستم ، سرعت بحرانی تهویه است. سرعت بحرانی تهویه، حداقل سرعت جریان طولی هوا است که مانع از برگشت دود ناشی از آتشسوزی به سمت بالادست جریان میشود. اگر سرعت تهویه کمتر از سرعت بحرانی باشد، دود و اثرات ناشی از آتشسوزی در بالادست جریان پخششده و مشکلاتی از جمله عدم دید مناسب و کمبود اکسیژن برای مسافران به وجود میآید. در سرعت جریان هوای برابر با سرعت بحرانی تهویه، دود و گرما به پاییندست تونل حرکت میکند و بدین ترتیب هوای تازه و یک مسیر امن برای فرار مسافران فراهم میشود. هدف از این مطالعه بررسی سرعت بحرانی تهویه و پارامترهای تأثیرگذار بر روی آن است. در این مقاله از کد FDS که یک شبیهساز دینامیک سیالات محاسباتی است برای مطالعه سرعت بحرانی استفاده شده است. سپس اثر شکل منبع آتش، وجود وسیله نقلیه مانند قطار درون تونل، شکل هندسی تونل و شیب تونل بر روی سرعت بحرانی تهویه مورد بررسی قرار گرفت
آتشسوزی در تونل
سرعت بحرانی تهویه
برگشت جریان
2016
05
21
41
54
https://mej.aut.ac.ir/article_368_a85c4e378fb3e96759608b8a7594d05e.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
مدلسازی نفوذ سیال با نسبت چگالی بالا در بستر متخلخل لایهای به کمک معادلات حالت با روش شبکه بولتزمن
حانیه
صالح آبادی
آتنا
قادری
محسن
نظری
محمد حسن
کیهانی
در این مطالعه، نفوذ قطره با نسبت چگالی بالا داخل محیط متخلخل لایهای به کمک روش شبکه بولتزمن و مدل شبهپتانسیل مدلسازی شدهاست؛ بدلیل ضعف ذاتی این مدل در مدلسازی جریانها با نسبت چگالیهای بالا، از معادلات حالت ریدلیش-کوانگ و پنگ-رابینسون استفاده شده و تاثیر دما برروی کشش سطحی بررسی شدهاست. برای اطمینان از صحت مدلسازی، منحنیهای پیوستگی حاصل از مدلسازی با منحنیهای تئوری ماکسول استخراج شده توسط محققان قبلی مقایسه شدهاست که نتایج حاصل با منحنیهای تئوری مطابقت دارند. همچنین دو تست ساده و کاربردی نیز انجام گرفته است که تطبیق نتایج حاصل با نتایج قبلی صحت و اعتبار کد تک جزئی – دوفازی را تایید میکند. پس از اعتبارسنجی، نفوذ قطره داخل محیط متخلخل لایهای بررسی شدهاست؛ تاثیر عوامل مختلف از جمله نسبت تخلخل و ویژگی آبدوستی یا آبگریزی سطح بر روی نرخ نفوذ و یا الگوی نفوذ مورد مطالعه قرار گرفتهاست. نتایج نشان میدهدکه با کاهش تخلخل، نرخ نفوذ کاهش مییابد و آبدوست کردن سطوح نیز در تخلخلهای پایین بطور کلی موجب افزایش نرخ نفوذ میشود. همچنین، بررسی الگوی نفوذ نشان میدهد، نفوذ در حالت آبدوست منسجم و پیستون-مانند پیشروی میکند و در حالت آبگریز بصورت انگشتدانههایی و باصطلاح انگشت-مانند صورت میگیرد. برای بررسی کلیتر پدیده نفوذ در ماده متخلخل، کد نوشته شده برای مدلسازی دو جزیی- دوفازی توسعه داده شده است. پس از اعتبار سنجی کد توسعه یافته، الگوی نفوذ در اعداد موئینگی و نسبت ویسکوزیته مختلف بررسی شده و رژیمهای ویسکوز فینگرینگ و کاپیلاری فینگرینگ مشاهده و برای اولین بار مقایسه شدهاست.
مدل دوفازی
معادله حالت
نفوذ سیال
محیط متخلخل لایهای
2016
05
21
55
66
https://mej.aut.ac.ir/article_596_5cff18007b6c1d22039592ac26d07d9b.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
طراحی، ساخت و تست سرد و گرم پاشش میکروموتور سوخت مایع با تک انژکتور گریز از مرکز دو پایه
علی
مهرابی
فتح الله
امی
اسماعیل
ولیزاده
احسان
موحد نژاد
در این تحقیق ابتدا پیشرفت مستمر مطالعه بر روی میکروموتورهای موشک سوخت مایع بعنوان سیستم پیشرانش کمکی و تستر آزمایشگاهی بصورت خلاصه مرور گردیده است. سپس پروسه طراحی و ساخت یک میکروموتور سوخت مایع با تک انژکتور گریز از مرکز آزمایشگاهی با تراست نامی 300 نیوتن تراست ارائه گردیده است. برای مهیا کردن آب، سوخت و اکسیدکننده تحت فشار جهت انجام تستهای سرد و گرم، امکانات تست آماده گردیده اند. نتایج تست شبیه سازی شده با آب ارائه گردیدهاند. استارت های اولیه با سوخت واقعی جهت تست گرم میکروموتور نامؤفق بودند. دبی کم احیاکننده(سوخت) نسبت به اکسیدکننده، کم بودن میزان اختلاط سوخت و اکسیدکننده و وجود ناخالصی در سوخت خود مشتعل TR-1 بعنوان دلایل عدم مؤفقیت مطرح گردیدند. برطرف کردن موارد مذکور به انجام تست های مؤفق و نتایج آن انجامید. نتایج بطور قابل قبولی با نتایج مورد انتظار طراحی مطابقت داشتند.
انژکتور دوپایه گریز از مرکز- میکروموتور- سوخت مایع- تست سرد- تست گرم
2016
05
21
67
78
https://mej.aut.ac.ir/article_632_980d1d4fccdc3d5a87e84d3e09be7857.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
ارزیابی نحوهی انتخاب ظرفیت موتورگازسوز در بهینهسازی سیستمCCHP با استفاده از الگوریتم ژنتیک مطالعه موردی: مجتمع ورزشی آبی
فاطمه
توکلی دستجرد
محمد مصطفی
غفوریان
محمد حسین
شفیعی میم
در این مقاله با استفاده از سه آنالیز انرژی، اقتصادی و زیستمحیطی به بهینه سازی ظرفیت نامی تجهیزات سیستم تولید هزمان برق، حرارت و برودت با محرک اولیه موتورگازسوز، برای یک مجتمع ورزشی آبی پرداخته شده است. آنالیزها برای دو سناریوی متفاوت تداخل سیستم با شبکه (امکان فروش الکتریسیته SSو عدم امکان فروش SNS) و نیز تعیین بهینه پارامترهای طراحی که شامل تعداد موتورگازسوز و ظرفیت نامی و بارجزیی آنها، ظرفیت گرمایشی بویلر، ظرفیت سرمایشی چیلرهای الکتریکی و جذبی میباشند، انجام شده است. پارامترهای طراحی با استفاده از یک تابع هدف چند معیاره که سودسالیانه نسبی (RAB) نامیده میشود و الگوریتم ژنتیک بهینه گردیدهاند. در گام بعدی نحوهی انتخاب ظرفیت نامی موتورگازسوز از نظر اقتصادی( PB ,RAB)و صرفه جویی در مصرف سوخت(FESR) و زیست محیطی (CO2) مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بهینهسازی نشان میدهد که در سناریوی امکان فروش الکتریسیته دو موتورگازسوز (با ظرفیتهایkW 130E1= و kW 150E2=) و در سناریوی عدم امکان فروش الکتریسیته یک موتورگازسوز (با ظرفیت kW 120E=) بیشترین مقدار تابع هدف را به همراه دارند. بعلاوه نتایج ارزیابی نحوهی انتخاب موتورگازسوز نشان داد که اگر در سناریوهای امکان و عدم امکان فروش الکتریسیته دو ظرفیت مشابه به جای ظرفیتهای بهینه انتخاب شوند، دوره بازگشت سرمایه و سود سالیانه نسبی به ترتیب افزایش و کاهش مییابند و پارامترهای نسبت صرفه جویی در مصرف سوخت و نسبت کاهش انتشار آلاینده CO2 در سناریوی امکان(عدم امکان ) فروش الکتریسیته، روند کاهشی(افزایشی) خواهند داشت.
سیستم تولید همزمان حرارت برق وسرما
ماکزیمم سود سالیانه
امکان فروش برق
2016
05
21
79
92
https://mej.aut.ac.ir/article_575_b217e379ecd9a80a4b7f4bc773f872cf.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1395
48
1
توصیف اولری-اولری جریان آب در یک گام پسرو تحت دمش نانوسیال
ادریس
ترشیزی
ایمان
زحمتکش
این مقاله به بررسی جریان آب در یک گام پسرو تحت دمش نانوسیالات مختلف میپردازد. هدف، ارزیابی تأثیر دمش نانوسیال بر میزان انتقال حرارت میباشد. برای این منظور از مدل دوفازی اولری-اولری استفاده میشود. صحت شبیهسازیهای انجام شده با مقایسۀ نتایج بهدست آمده و نتایج موجود به اثبات میرسد. نتایج نشان میدهند که افزایش دمش نانوسیال و بالارفتن کسرحجمی نانوذرات در آن، بهبود تبادل حرارت از سطوح مختلف کانال را در پی دارد. از مقایسۀ نتایج نانوسیالات مختلف میتوان دریافت که حداکثر میزان انتقال حرارت از دیوار پایینی هنگامی ایجاد میشود که نانوسیال دمیده شده حاوی نانوذراتی با بالاترین ضریب هدایت حرارتی باشد. با این وجود، مشخص میشود که بیشترین تبادل حرارت از دیوار بالایی مربوط به دمش نانوسیالی است که نانوذرات آن بالاترین میزان نفوذ را به جریان داخل کانال دارند. علاوه بر این، مشاهده میشود که تفاوت در نتایج نانوسیالات مختلف با افزایش دمش نانوسیال و بالارفتن کسرحجمی نانوذرات در آن آشکارتر میشود. درنهایت، مدل اولری-اولری نشان میدهد که در میان نیروهای میانفازی، اثر نیروی جرم مجازی و نیروی متقابل ذرات ناچیز بوده به گونهای که میتوان از حضور آنها چشمپوشی کرد.
نانوسیال
جریان دوفازی
مدل اولری-اولری
گام پسرو
دمش
2016
05
21
93
104
https://mej.aut.ac.ir/article_606_2b7e5aea9779b76a99ddbacd20ee7005.pdf