دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Investigating the Fluid-Solid Interaction in Incompressible Flow and The Effect of Oscillation Amplitude on Heat Transfer بررسی برهم‌کنش شاره-جامد در جریان تراکم ناپذیر و تأثیر دامنه نوسان بر انتقال گرما 4747 4772 4336 10.22060/mej.2021.18752.6882 FA سیداسماعیل رضوی عضو هیات علمی حجت داننده اسکوئی دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران ، 0000-0003-3109-9149 Journal Article 2020 07 19 In this study, the effect of fluid-solid interaction on forced convection flow in a channel with the two-dimensional incompressible fluid flow is investigated. One surface can exchange heat and the other is elastic and insulated. As the fluid flows through the hot and oscillating elastic surfaces, the rate of heat transfer to the fluid varies. In this case, the heat exchange rate behaves as a function of the conditions of the oscillating elastic surface, one of the factors affecting the heat exchange is the vibration amplitude of the elastic surface. Therefore, the aim of the simulation is to investigate the application of the replacement of the elastic boundary with the rigid boundary in a part of the channel and the effect of the maximum size of the amplitude of vibration of the vibrating elastic surface on the heat transfer rate. It was found that the average Nusselt number and the average temperature of the air leaving the channel increase with the replacement of the elastic surface with a part of the rigid channel boundary. Also, with increasing the maximum amplitude of oscillation wall vibration, the Naselt number, the average temperature of the output fluid, and the rate of heat transfer from the constant temperature level to the operating fluid increases.<br />  در این پژوهش تأثیر برهم کنش شاره-جامد برای جریان همرفت اجباری در کانالی با جریان تراکم ناپذیر دوبعدی بررسی می‌شود. یک سطح این کانال تبادل گرما داشته و سطح دیگر جامد الاستیک و عایق است. با عبور جریان از سطح گرم و نوسان سطح الاستیک آهنگ گرمای منتقل شده به سیال تغییر می‌کند. در این حالت آهنگ تبادل گرما به عنوان تابعی از شرایط سطح الاستیک نوسان‌گر رفتار می‌نماید، که یکی از این عوامل مؤثر بر تبادل گرما، دامنه ارتعاش سطح الاستیک می‌باشد. از این جهت هدف شبیه‌سازی صورت گرفته، بررسی کاربرد جایگزینی مرز الاستیک با مرز صلب در بخشی از کانال و تأثیر اندازه بیشینه دامنه نوسان سطح الاستیک مرتعش بر آهنگ انتقال گرما است. در کانال مورد بررسی سطح پایین تحت شرط مرزی دما ثابت قرار داشته و سطح بالایی در دو حالت صلب و الاستیک، عایق بوده و با سیال عامل هوا در شرایط مختلف بررسی شده است. معلوم شد که عدد نوسلت میانگین و دمای میانگین هوای خروجی از کانال، با جایگزینی سطح الاستیک با بخشی از مرز کانال صلب افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش بیشینه دامنه نوسان جدار مرتعش، عدد نوسلت میانگین، دمای میانگین سیال خروجی و آهنگ انتقال گرما از سطح دما ثابت به سیال عامل افزایش می‌یابد. https://mej.aut.ac.ir/article_4336_672d30ab508237ac28b92c3472c56688.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 A Theory for Predicting Stall Cell Transient Behavior ارائه یک مدل به منظور پیش‌بینی رفتار ناپایای سلول واماندگی 4773 4788 4452 10.22060/mej.2021.18800.6892 FA حسین خالقی دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران محمد جواد شهریاری دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران مارتین هنریچ انستیتوی مکانیک و دینامیک سیالات، دانشگاه فرایبرگ، فرایبرگ، آلمان Journal Article 2020 07 31 In this paper, a new model is developed for rotating stall in low speed axial compressors and fans. The theory is developed from Moore’s theory. The modified model makes it possible to predict the transient behavior of the stall cells, which is not possible with Moore’s theory. The general assumptions such as the layout of the compression system, the lags in the entrance and exit ducts, and the small disturbances are assumed to be similar to those of Moore’s theory. However, a second order hysteresis is used in the current work for the pressure rise of the rotor and stator rows. Comparing the experimental results with the theory shows that the modified model can predict the transient behavior of the stall cells fairly accurately. Furthermore, the current model makes it possible to study the effects of different parameters such as the stagger angle, number of stages, and number of stall cells. It has been suggested in the current study that the number of stall cells should reduce to one in a fully developed rotating stall pattern. در این مقاله یک مدل ریاضی جدید بر پایه مدل مور به منظور پیش‌بینی سرعت سلول‌های واماندگی توسعه داده شده است. مدل توسعه داده شده توانایی مدل‌سازی رفتار ناپایای سلول‌های واماندگی (تغییرات سرعت و شتاب سلول‌ها) را دارا است. این در حالی است که مدل مور فقط قابلیت پیش‌بینی سرعت نهایی سلول واماندگی را دارد. فرضیات صورت گرفته در این پژوهش مانند شمای کلی سیستم، تأخیرهای زمانی در کانال‌های ورود و خروج و همچنین اغتشاشات کوچک مانند مدل مور در نظر گرفته شده است. در مدل توسعه داده شده ضریب افزایش فشار در زمان بروز واماندگی گردان برای روتور و استاتورها به صورت یک تابع دیفرانسیل مرتبه دو در نظر گرفته شده‌ است که قابلیت‌های بیشتری به مدل می‌دهد. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و مدل توسعه داده شده نشان می‌دهد که مدل توسعه داده شده رفتار ناپایای سلول‌های واماندگی گردان را با دقت خوبی پیش‌بینی می‌نماید. به علاوه، مدل حاضر قابلیت بررسی اثر پارامترهایی مانند زاویه استگر، تعداد طبقات کمپرسور و تعداد سلول‌های واماندگی بر سرعت اولیه سلول واماندگی و شتاب آن‌ را دارا می‌باشد. همچنین مدل حاضر پیشنهاد می‌کند که واماندگی گردان کاملاً توسعه یافته زمانی تشکیل می‌شود که تعداد سلول‌های واماندگی به 1 برسد. https://mej.aut.ac.ir/article_4452_1f88c7c5d7d94ae08bd752aa3d82108b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 The Effect of Non-Newtonian Behavior on the Transport of Low Density Lipoprotein Particles in the Vortex Region in the Human Carotid Artery تاثیر رفتار غیرنیوتنی بر انتقال ذرات لیپوپروتیئن کم دانسیته ناحیه ورتکسی در رگ کاروتید انسانی 4789 4806 4490 10.22060/mej.2021.19068.6946 FA آرام پیری گروه مهندسی مکانیک، فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0002-3281-0724 ساجد هادی بافکر گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ارومیه ارومیه ایران ایرج میرزایی دانشگاه ارومیه*دانشکده فنی و مهندسی نادر پورمحمود حصار استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران حسن شیروانی استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه راسکین انگلستان Journal Article 2020 10 01 The common carotid artery is a large vessel which supplies oxygenated blood to the large front of the brain. The artery geometry is extracted from computed tomography angiography images of a healthy 20-year-old volunteer. ANSYS-Fluent commercial software is utilized to simulate the blood transient laminar flow in common, external and internal carotid arteries. In addition to the Newtonian viscosity model, two non-newtonian generalized power law and the modified Casson models have been selected for comparison. The quantitative and qualitative results include the distribution of the low density lipoprotein concentration, the wall shear stress and its fluctuations, and the volume and shape of the recirculation zone. Computations show that the low density lipoprotein Concentration estimated by non-Newtonian models is higher than by the Newtonian model. On the other hand, the carotid bulb and the beginning part of the external carotid artery, contain a large volume of the recirculation flow. Also, the low density lipoprotein particles concentration Comparison between the two modified Casson and Newtonian models in the common carotid artery zone shows the difference of about 12.5 percent. The results of this study show that the vortex region volume and shape are changed during the cardiac period cycle. The findings also reveal that Newtonian and non-Newtonian models present different results in predicting the flow parameters and secondary flow estimation. رگ کاروتید به دلیل شرایط خاص هندسی، مستعد تشکیل جریان چرخشی و نوسانات جریانی است. دراینمقالههندسه رگ کاروتید حاضر از تصاویر حاصل از سی تی آنژیو یک فرد سالم ۱۹ ساله بدست آمده و مدل سازی عددیجریان آرام ناپایایخون بر روی آن انجام شده است. نتایج عمدتاً شامل تنش برشی، غلظت ذراتلیوپروتئین با دانسیته پایین است. ارزیابی‌هانشانمی‌دهد کهغلظتتخمینزدهشدهبهوسیلهمدل‌هایغیرنیوتنیبیش ازنتایجمدلنیوتنیاست. درصد اختلاف غلظت برای مدل کیسون و نیوتنی در شریان کاروتید مشترکحدود 12/5 درصد است.از طرفی براساس نتایج کمی و کیفی، دو قسمت حباب کاروتید و بخش ابتدایی کاروتید خارجی میزبان تشکیل نواحی بازچرخشی است که در این میان حباب کاروتید بیشترین حجم ناحیه ورتکسی را به خود اختصاص می‌دهد. البته روی هم رفته مدل نیوتنی حجم ناحیه بازچرخش را بیش از مدل‌های غیرنیوتنی نشان می‌دهد. بر مبنای نتایج شبیه‌سازی، علی رغم پایین بودن مقدار فاکتور اهمیت غیرنیوتنی، به دلیل اثرات خواص غیرنیوتنی خون بر روی حجم ناحیه بازچرخش، اینگونه استباط می‌شودکه لحاظ خواص غیرنیوتنی خون حتی در عروق بزرگ نیز می‌تواند موجب حصول نتایج دقیق‌تر گردد. https://mej.aut.ac.ir/article_4490_46489c17893dfdcf028883202cefd6d1.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Studying Wind Effect on the Hydrodynamic Behavior of Lock-Exchange Density Current مطالعه اثر باد بر رفتار هیدرودینامیکی جریان چگال رهاسازی توده 4807 4826 4335 10.22060/mej.2021.19158.6962 FA پارسا نظمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران 0000-0001-6470-3272 احسان خواصی گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان صادق رستمی ده جلالی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2020 10 20 In the present study, the two-dimensional lock-exchange turbidity current under the influence of wind flow is modeled using open-source software. To solve this, the large eddy simulation method has been used in order to observe turbulent phenomena more accurately. By developing the two-phase solver of the software so that the equations of the volume of fluid method are coupled with the scalar equation of concentration, the three-phase problem is simulated as a phase of a mixture of dense fluid and pure water next to the air phase. The results show that an increase in wind speed reduces the buoyancy force driving the turbidity current and increases the entrainment, which means faster pollution of water areas. This increase in wind speed also increases the wall shear stress, with the difference that the amount of wall shear stress at low wind speeds is not significant. So this prevents a significant change in the deposition behavior of the current. Studying the current's sedimentation behavior, showed that at high wind speeds, the co-current wind flow corresponding to the turbidity current has more harmful effects than the reverse wind flow and its sediment accumulation is getting higher. <span lang="FA">در مطالعه حاضر انتشار جریان گل‌آلود رهاسازی توده به‌صورت دوبعدی، تحت تأثیر جریان باد با استفاده از نرم‌افزاری متن‌باز، مدل‌سازی شده است. جهت حل این مسئله از روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ به منظور مشاهده دقیق‌تر پدیده‌های آشفته، استفاده شده است. با توسعه حل‌گر دوفازی نرم‌افزار مذکور به‌گونه‌ای که معادلات روش حجم سیال با معادله اسکالر غلظت جفت شوند، مسئله سه‌فاز به‌صورت یک فاز مخلوط سیال چگال و آب خالص درکنار فاز هوا شبیه‌سازی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که افزایش سرعت باد سبب کاهش نیروی شناوری محرک جریان گل‌آلود و هم‌‌چنین افزایش درون‌آمیختگی می‌شود که معنای آن آلودگی سریع‌تر نواحی آبی است. این افزایش سرعت باد باعث افزایش تنش برشی دیوار نیز می‌شود با این تفاوت که مقدار تنش برشی دیوار در سرعت‌های باد کم، چشم‌گیر نیست و این خود مانع از تغییر قابل ملاحظه در رفتار رسوب‌گذاری جریان می‌شود. با بررسی رفتار رسوب‌گذاری جریان، مشاهده می‌شود که در سرعت‌های باد زیاد، جریان باد موافق با جریان گل‌آلود، تأثیرات زیان‌بارتری نسبت به جریان باد مخالف دارد و انباشت رسوب آن بیش‌تر است. </span> https://mej.aut.ac.ir/article_4335_f1676935f9304b97d59b0738289d2e22.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Experimental Investigation of the Performance of Trailing Edge Noise-Reducing Finlets بررسی تجربی عملکرد فینلت‌های کاهش‌دهنده نویز لبه‌فرار 4827 4846 4435 10.22060/mej.2021.19172.6968 FA عباس افشاری استادیار/دانشکده مهندسی هوافضا/ دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری علی اکبر دهقان هیات علمی-دانشگاه یزد علی نگهبان برون دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری احمدرضا ایوبی دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری Journal Article 2020 10 25 ^{In the present study, the efficiency of the finlet as a means of passive trailing<strong>-</strong>edge noise control has been experimentally investigated. Surface pressure spectra, spanwise length scale, and eddy convection velocity in the trailing-edge region are}^{important parameters in determining far-field trailing}<strong>^-</strong>^{edge noise.}^{In the present study}^{to measure the above parameters,}^{a flat-plate model equipped with unsteady surface pressure transducers has been designed and built. Results have shown that the flow behavior downstream of the finlets is strongly affected by the spacing between the finlets. The use of finlets with coarse spacing leads to a reduction in the surface pressure spectrum at mid to high frequencies and an increase in the spanwise length scale at low to mid frequencies. On the other hand, for the finlets with fine spacing, while the surface pressure spectrum has been further reduced at high frequencies, there has been an undesirable increase at low to mid frequencies. Moreover, fine finlets can significantly reduce the coherence and eddy convection velocity at mid to high frequencies. Finally, the Amiet-Roger model has been used to evaluate the changes in far-field trailing<strong>-</strong>edge noise and the results have shown the effectiveness of finlets in the mid and especially high frequency range.} در مطالعه حاضر، کارایی فینلت به عنوان یک روش کنترل غیرفعال نویز لبه‌فرار به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. طیف فشار سطح، طول مشخصه نوسانات فشار سطح در راستای دهانه بال و سرعت جابجایی ساختارهای گردابه‌ای‌‌‌ در محدوده لبه‌فرار پارامترهای مهمی در تعیین نویز لبه‌فرار در دوردست هستند. در این مطالعه جهت اندازه‌گیری پارامترهای فوق، یک صفحه تخت مجهز به سنسورهای اندازه‌گیری فشار ناپایای سطح، طراحی و ساخته شده است. استفاده از فینلت‌ها با فواصل عرضی زیاد، منجر به کاهش طیف فشار سطح در فرکانس‌های میانی و بالا و افزایش طول مشخصه در راستای دهانه مدل در فرکانس‌های پایین و میانی شده است. از طرف دیگر، برای فینلت‌ها با فواصل عرضی کم، در حالی که طیف فشار سطح در فرکانس‌های بالا به مقدار بیشتری کاهش یافته، افزایش نامطلوبی در فرکانس‌های پایین تا میانی بوجود آمده است. فینلت‌های ریز می‌توانند منجر به کاهش همدوسی عرضی در فرکانس‌‌های میانی و بالایی گردند. سرعت جابجایی ساختارهای گردابه‌ای نیز در پایین دست همه فینلت‌‌ها کاهش یافته است. در نهایت با استفاده از مدل تحلیلی امیت-راجر، تغییرات نویز لبه‌فرار در دوردست ناشی از حضور فینلت‌های مختلف پیش بینی شده که نتایج نشان‌دهنده کارایی مناسب فینلت‌ها در محدوده فرکانس‌های میانی و بخصوص بالاست. https://mej.aut.ac.ir/article_4435_3bc3e78c17d35e74ecfae5e475d960d7.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Implementation of Continuous Blowing and Synthetic Jet Actuators to Control the Flow Separation over a Fully Stalled Airfoil به کارگیری عملگر فعال دمشی پایا و جت مصنوعی ناپایا در کنترل جدایی و واماندگی جریان روی بالواره 4847 4864 4351 10.22060/mej.2021.19377.7011 FA جواد کمری آیرودینامیک، هوافضا، صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران 0000-0002-6490-9374 مهران تاج فر صنعتی امیرکبیر*مهندسی هوافضا 0000-0002-7381-1491 Journal Article 2020 12 10 Continuous blowing and synthetic jet actuators were implemented to investigate their effects on a fully stalled airfoil. An opening tangential to the boundary layer configuration was installed over the suction surface of the Selig-Donovan airfoil at the angle of attack of 16° and Reynolds number of 60,000. An optimization analysis was carried out to look for the optimum operational design point. Genetic algorithm, artificial neural network, and computational fluid dynamic simulations were combined to perform the optimization. Inserting location, opening diameter, velocity amplitude, and synthetic jet frequency were considered as design variables. Results indicated a significant improvement in aerodynamic characteristics, performance, and lift and drag coefficients. Using unsteady actuation caused a better improvement in aerodynamic characteristics compared to the steady case and also led to a remarkable reduction in the applied momentum coefficient. Contours of different flow field parameters were depicted for both cases and their similarities and dissimilarities were identified. Moreover, the synthetic jet actuator displayed a lower increase in the friction coefficient than the continuous blowing actuator. Therefore, it showed a higher performance improvement in comparison with the continuous blowing jet. عملگرهای کنترل فعال جریان به شکل دمش پایا و جت مصنوعی برای بهبود شرایط جریان روی بالواره دارای واماندگی استاتیکی مورد استفاده قرار گرفتند. بهینه ‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک کوپل شده با شبکه عصبی برای یافتن نقطه بهینه عملکردی این دو نوع عملگر که به صورت مماس بر سطح بر روی بالواره با زاویه حمله 16 درجه و عدد رینولدز جریان بر اساس وتر بال برابر 60،000 قرار داده شده‌اند، صورت داده شد. مکان جایگذاری عملگر، عرض/ قطر دهانه خروجی عملگر، انرژی تزریقی به میدان جریان بوسیله عملگر و نیز فرکانس تحریک آن به عنوان متغیرهای اصلی بهینه‌سازی در نظر گرفته شدند. نتایج بدست آمده بهبود چشگمیری را در مقادیر مربوط به ضرایب برآ، پسا و کارایی بالواره با بهره‌گیری از هر دو عملگر کنترل کننده جریان نشان می‌داد. این بهبود با کاهش چشمگیر و حتی حذف کل ناحیه جدایی شکل گرفته روی بالواره همراه بود و پسای فشاری را بطور چشمگیری کاهش داده و افزایش ضریب برآ و کارایی کلی بالواره را در پی داشت. از سویی دیگر دیده شد که تحریک ناپایا میدان جریان با استفاده از جت مصنوعی ضمن کاهش مقدار مومنتوم تزریقی، بهبود بیشتری را در ضرایب آیرودینامیکی کارایی و پسای بالواره  به همراه دارد. همچنین خصوصیات میدان با حضور این دو عملگر فعال جریان بررسی و با حالت بدون کنترل مقایسه شد. https://mej.aut.ac.ir/article_4351_d8a4e572d866aa45da78418d9d2ff9f9.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Numerical Simulation of Non-Newtonian Blood Flow in A Three-Dimensional Non-Planar Bifurcation with Stenosis شبیه‌سازی عددی جریان غیرنیوتنی خون در مدل سه‌بعدی دوشاخگی با یک شاخه غیرمسطح با گرفتگی موضعی 4865 4886 4467 10.22060/mej.2021.19414.7019 FA علی احمدپور دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران آرمان خوشنویس دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران Journal Article 2020 12 24 In the present study, numerical simulation of the steady blood flow through the carotid artery with a non-planar geometry model and considering mild (20%), moderate (50%), and severe (80%) occlusion was performed. In this research, the shear-thinning behavior of the blood fluid is incorporated by the Carreau–Yasuda model, and the viscoplasticity of blood was ignored. Furthermore, concentric and eccentric geometries were considered for stenosis. By comparing the non-Newtonian and Newtonian viscosity results, significant differences were found in the secondary flow lines. Shear-thinning behavior affects the secondary flow lines so that the vortices are either not formed or are smaller in size in the middle of the stenosis and subsequent sections. Moreover, axial velocity profiles in the non-planar branch decreased by increasing stenosis percentage, and in estimating the maximum wall shear stress, the Newtonian model had a significant error compared to the non-Newtonian one, and the estimated values by the Newtonian model were less than the non-Newtonian in most cases (up to 37% for an 80% stenosis). In addition, variation of velocity and shear rate caused by stenosis reveals the importance of the non-Newtonian model in calculating streamlines and velocity magnitudes. Plus, as the percentage of stenosis increased, the vessel's curvature effect, which causes the velocity field to deviate to the inner wall, decreased. در پژوهش حاضر، شبیه‌سازی عددی عبور جریان دائمی خون در مدل دوشاخگی غیرصفحه‌ای با سه شدت گرفتگی ملایم (%20)، متوسط (%50) و شدید (%80) انجام‌شده است. در این تحقیق، اثر روان‌شدگی برشی خون با مدل کرئو-یاسودا شبیه‌سازی‌ و از خواص ویسکوپلاستیک آن صرف نظر شده است. همچنین دو هندسه‌ی هم‌مرکز و خارج از مرکز برای گرفتگی در نظر گرفته‌شده است. نتایج بدست آمده از این مقاله نشان می‌دهد که لزجت غیرنیوتنی در مقایسه با لزجت نیوتنی، تفاوت‌های قابل توجهی در خطوط جریان ثانویه داشته و روان‌شدگی برشی به نحوی در خطوط جریان ثانویه تأثیر‌ ‌گذاشته بطوری که گردابه‌ها در مقطع میانی گرفتگی و پس از آن یا تشکیل نشده‌ یا اندازه‌ی کوچک‎تری داشته‌اند. همچنین، سرعت محوری در شاخه‌ی غیرمسطح با افزایش درصد گرفتگی، کاهش یافته و در نهایت، حداکثر تنش برشی دیواره‌ای با لزجت نیوتنی در قیاس با لزجت غیرنیوتنی، خطای قابل توجهی داشته و مقادیر تخمین زده‌شده توسط آن در اکثر موارد کمتر از لزجت غیرنیوتنی بوده است. این اختلاف تا %37 برای یک گرفتگی با شدت %80 نیز می‌رسد. همچنین، تغییرات سرعت و نرخ برش ناشی از عبور گرفتگی، سبب می‌شود تا مدل‌سازی لزجت غیرنیوتنی نقش مهمی را در تعیین خطوط جریان و اندازه سرعت ایفا نماید. به علاوه، با افزایش درصد گرفتگی، اثر انحنای رگ که موجب انحراف میدان سرعت به دیواره بیرونی می‌شود کاهش می‌یابد. https://mej.aut.ac.ir/article_4467_995f5e03890b029865f402e83a81c29d.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Numerical/Experimental Investigation of the Presence of a Protuberance in a Convergent – Divergent Nozzle in Supersonic Regime to Control the Thrust Vector بررسی عددی/تجربی حضور برآمدگی نامتعارف در یک نازل همگرا-واگرا در رژیم مافوق صوت برای کنترل بردار پیشرانش 4887 4904 4447 10.22060/mej.2021.15393.6112 FA داود مختاری گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران محمد حججی گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران مرکز تحقیقات هوافضا و تبدیل انرژی، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران 0000-0002-6385-7859 مسعود افرند گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران Journal Article 2018 12 04 In this study, the effect of protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a convergent-divergent nozzle was designed and fabricated. This nozzle is such that the nominal Mach number in the nozzle exit in full expansion condition is 2. The wall of the nozzle is equipped with pressure holes to measure pressure variations. Also, there is a hole on the nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors for pressure measurement and also the Schlieren system are used to check the outlet flow field. The total pressure in all experiments is constant and equal to <em>NPR</em>=6.6. Three-dimensional and multi-block numerical code is used for flow modeling. Also, the turbulence model k-ε, RNG is used to model the nozzle flow. An unstructured mesh has been used for modeling the flow field within the nozzle and the outside domain. The results of this study show that the depth of penetration of the protuberance in the flow field has a significant effect on the amount of deviation and even the direction of the jet stream exited from the convergent-divergent nozzle. The maximum deviation of the jet outlet from the nozzle is 9.8 degrees, which is equal to a penetration ratio of 0.4. In addition, these results indicate that with the increase in protuberance penetration within the nozzle, the nozzle axial thrust has slightly decreased. در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه‌ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا-واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 می‌باشد. دیواره این نازل برای اندازه‌گیری تغییرات فشار مجهز به سوراخ‌های فشار شده است. همچنین، در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار و همچنین، از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش‌ها ثابت بوده و نسبت فشار نارل برابر 6/6 می‌باشد. از کد عددی سه بعدی و چند بلوکی برای مدل‌سازی جریان استفاده شده است. همچنین، از مدل آشفتگی کا اپسیلون آر ان جی برای مدلسازی جریان درون نازل استفاده شده است. از یک شبکه بی سازمان برای شبکه بندی درون نازل و محیط بیرون استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که عمق نفوذ برآمدگی در میدان جریان تأثیر چشمگیری بر میزان انحراف و حتی جهت انحراف جریان جت خارج شده از نازل همگرا-واگرا دارد. بیشترین میزان انحراف جریان جت خروجی از نازل برابر با 9/8 درجه بوده که در میزان نفوذ برآمدگی برابر با  اتفاق افتاده است. بعلاوه، این نتایج نشان می‌دهد که با افزایش میزان نفوذ برآمدگی در درون نازل، میزان پیشرانش محوری نازل اندکی کاهش یافته است. https://mej.aut.ac.ir/article_4447_6fd6b030c6afec018415662d0db43f9d.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Numerical Simulation of Variable Conductance Heat Pipe with Cold Reservoir by Single Phase Flow Approach شبیه‌سازی عددی لوله حرارتی رسانایی متغیر با مخزن سرد با رویکرد جریان‌ تک فازی 4905 4924 4331 10.22060/mej.2021.18622.6868 FA محمد مهدی گرجی مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان مهدی مشرف دهکردی عضو هیات علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان ابراهیم افشاری عضو هیات علمی، مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، ایثار دشتی پژوهشکده مواد و انرژی اصفهان Journal Article 2020 06 26 The heat pipes are usually simulated by using a two phase model and a model describing the phase-change process. The computational costs of the two-phase approaches are relatively high and the model generally needs small-size time steps, which leads to a long simulation run times in the order of several days. In the present study, a variable conductance heat pipe is simulated by using a set of single-phase fluid flow models. It is shown that the proposed approach needs to a simulation time in the order of minutes that considerably facilitates the parametric study process of the variable conductance heat pipe. The effect of heat rate, sink temperature, mass of non-condensable gas, vapor radius, and wick porosity on the performance of variable conductance heat pipe are investigated. For the considered variable conductance heat pipe, the obtained numerical results indicate that sink temperature has the greatest effect on distributions of average wall temperature, overall heat transfer coefficient, the active length of condenser, and its average temperature. By increasing the sink temperature of 10, the active length of condenser is increased about 48 and average wall temperature is increased about 6.4. یکی از مشکلات اساسی در شبیه‌سازی لوله‌های حرارتی بالا بودن هزینه محاسباتی و زمان اجرای آن‌ها است که عملا فرآیند مطالعه پارامتری را مختل می‌کند. در اینجا برای حل مشکل مذکور از یک مدل با چند جریان تک فاز به جای استفاده از مدل‌ جریان چند فازی استفاده شده است. در حقیقت با اعمال یک مجموعه شرط داخلی و همچنین عبارت‌های منبع معادلات مربوط به جریان‌های تک فاز مایع و تک فاز بخار با یکدیگر کوپل شده و حل می‌شوند. با انجام یک مجموعه مطالعه پارامتری روی لوله حرارتی رسانایی متغیر با مخزن سرد، میزان تاثیر عوامل مختلف از جمله نرخ حرارت ورودی، دمای مدفن حرارتی، جرم گاز غیرقابل چگالش روی عملکرد این تجهیز مشخص شده است. برای لوله حرارتی رسانایی متغیر بررسی شده نتایج عددی نشان می‌دهد که دمای مدفن حرارتی بیشترین تأثیر را بر توزیع دمای متوسط دیواره، ضریب انتقال حرارت کلی، طول فعال چگالنده و دمای متوسط آن دارد؛ به طوری که در هر مرحله افزایش دمای مدفن حرارتی به میزان (K)10، دمای متوسط دیواره به میزان (K)6/4، ضریب انتقال حرارت کلی به میزان (W/(m2.K))170/6، طول فعال چگالنده در حدود (mm) 48 و دمای متوسط آن (K)6/6 افزایش می‌یابد. بالاترین میزان رشد مقاومت حرارتی با افزایش تخلخل حاصل می‌شود؛ در هر مرحله افزایش تخلخل به میزان0/25، مقاومت حرارتی (K/W)15/6 افزایش می‌یابد که به دلیل کاهش رسانایی حرارتی مؤثر فتیله است. https://mej.aut.ac.ir/article_4331_c6447300d99fdbf4f3f7966295b8b5be.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Convection Heat transfer Fe3O4/Water in a Square microchannel Under Uniform Heat Flux and Magnetic Field انتقال حرارت جابجایی آب / در یک ریزکانال مربعی تحت شار حرارتی و میدان مغناطیسی یکنواخت 4925 4942 4371 10.22060/mej.2021.18841.6901 FA بهنام نیلفروشان دردشتی گروه حرارت و سیالات، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران محمد محسن شاه مردان استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران محسن نظری دانشیار،گروه حرارت و سیالات، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2020 08 07 This study aimed to investigate the heat transfer of water/Fe₃O₄ nanofluid in a square cross-sectional channel with dimensions of 80 cm ⨯1 cm ⨯1 cm under the influence of a uniform heat flux perpendicular to the laminar flow of ferrofluid in the presence of a magnetic field. Firstly, the production of ferrofluid with concentrations of 0.5 vol.% and 1vol.%, their quality, and the quality of the production method was investigated. The results of zeta potential and vibrating-sample magnetometer tests show the good quality and stability of the produced ferrofluid. The thermophysical properties of the made ferrofluid are compared and evaluated with existing experimental correlations. The heat transfer of the produced ferrofluids under the influence of heat fluxes of 134-546 Watts is investigated in the absence of an external magnetic field. Then, the effect of the external magnetic field on the heat transfer at 0.5 vol.%, under the influence of a total heat flux of 1258.2 Watts is investigated. The magnitude of increase of heat transfer coefficient compared to pure water, without external field, for ferrofluid with 1 vol.%, under total heat fluxes of 134, 545, and 321.3 Watts, are 30%, 48%, and 38% respectively. At a heat flux of 1258.2 Watts, the heat transfer coefficient in the presence of an external magnetic field increases by 3.16% at 0.5 vol.% compared to the absence of a magnetic field. <strong>در این مقاله به بررسی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال آب/</strong><strong> </strong>Fe3O4 <strong>در کانال با سطح مقطع مربعی </strong><strong>با ابعاد </strong><strong>cm</strong><strong>1</strong><strong>⨯</strong><strong>cm</strong><strong>1</strong><strong>⨯</strong><strong>cm</strong><strong>80 تحت تأثیر شار حرارتی یکنواخت در جریان آرام فروسیال در حضور میدان مغناطیسی پرداخته می‌شود. ابتدا به تولید فروسیال با درصدهای حجمی %0/5 و %1 ، بررسی کیفیت فروسیال و روش تولیدی پرداخته می‌شود. نتایج آزمون‌های پتانسیل زتا و </strong><strong>اشباع مغناطیسی فروسیال </strong><strong>نشان از کیفیت و پایداری فروسیال تولیدی دارد. خواص ترمو فیزیکی فروسیال ساخته شده با روابط تجربی موجود مقایسه و ارزیابی می‌شوند. انتقال حرارت جابجایی فروسیال تولیدی تحت تأثیر شارهای حرارتی کل 546 </strong><strong>–</strong><strong> 134 وات، بدون حضور میدان مغناطیسی خارجی بررسی و سپس تأثیر میدان مغناطیسی خارجی بر انتقال حرارت فروسیال با درصد حجمی%0/5، تحت تأثیر شار حرارتی کل 1258/2 وات مطالعه می‌شود. میزان افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی نسبت به آب خالص، بدون وجود میدان خارجی، برای فروسیال با درصد حجمی %1، تحت شار حرارتی کل 134 وات، معادل %30، تحت شار حرارتی کل 545 وات، معادل %48 و تحت شار حرارتی کل 321/3 وات، معادل %38  می‌باشند. در شار حرارتی 1258/2 وات و برای فروسیال با غلظت %0/5، ضریب انتقال حرارت جابجایی در حضور میدان مغناطیسی خارجی نسبت به حالت عدم وجود میدان %3/16 رشد دارد.</strong> https://mej.aut.ac.ir/article_4371_1377e22fd81057b3e65aefd5fc634b64.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Study of the Flow and Heat Transfer of Pulsed Sinusoidal Impinging Jet at Distances Close To the Concave Surface مطالعه جریان و انتقال حرارت جت نوسانی سینوسی برخوردی در فاصله‌های نزدیک به سطح مقعر 4943 4960 4383 10.22060/mej.2021.19176.6971 FA سعید رخشا ذانشجوی دکترا-دانشگاه سمنان مهران رجبی زرگرآبادی عضو هیات علمی / دانشگاه سمنان سیف الله سعدالدین دانشگاه سمنان Journal Article 2020 10 29 <strong>The main purpose of this study is to investigate the effect of the pulsating of the inlet jet on the heat transfer rate short distances of the</strong> <strong>nozzle from the concave surface. For this purpose, three-dimensional simulation of flow and heat transfer of sinusoidal pulsed jets on the concave surface has been performed at distances of 0.5 times of nozzle diameter to 4 and for Reynolds numbers of 7000 and 14000. The results of the</strong> <strong>numerical simulation are in good agreement with the experimental results of the steady jet. The result shows that the effect of pulsating the flow with the sine function decreases at short distances between the jet and the concave surface.</strong><strong> So that at a</strong> <strong>distance of 4 times of nozzle diameter, pulsating jet led to a 10% increase in the average <em>Nu</em>, while this value is equal to 5% for a</strong> <strong>distance of 0.5 times of nozzle diameter. It can be found that pulsating the flow decreases <em>Nu</em> at low frequencies, and then with increasing the frequency of the pulsed jet, the <em>Nu</em> number increases. Furthermore</strong>,<strong> with increasing the distance between the surface and the inlet jet, the <em>Nu</em> number decreases significantly. This rate of reduction is lower in comparison to the steady jet.</strong> <span lang="FA">هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر نوسانی کردن جت ورودی بر میزان انتقال حرارت جت برخوردی در فاصله‌های کم از سطح مقعر می‌باشد. به این منظور شبیه‌سازی سه بعدی جریان و انتقال حرارات جت نوسانی سینوسی در فواصل جت تا سطح برخورد 0/5 تا 4 برابر قطر جت و برای اعداد رینولدز 7000 و 14000 به انجام رسید. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی تطابق مناسبی</span><span lang="FA">،</span><span lang="FA"> با نتایج آزمایشگاهی جت پایا دارد. نتابج نشان می‌دهد اثر نوسانی کردن جریان با تابع سینوسی در فاصله‌های کم بین جت و صفحه مقعر کاهش می‌یابد. به طوری که در فاصله 4 برابری قطر جت از سطح برخورد، نوسانی کردن جت سینوسی منجر به افزایش 10درصدی ناسلت متوسط سطح گردید در حالی که این مقدار برای فاصله 0/5 برابری قطر جت، برابر 5 درصد می‌باشد. بررسی اثر نوسان بر عدد ناسلت نشان داد که با نوسانی کردن جریان با جت نوسانی سینوسی، ابتدا ناسلت کاهش می‌یابد، و سپس با افزایش فرکانس نوسان جت ورودی، عدد ناسلت افزایش می‌یابد. با مشاهده نتایج، می‌توان دریافت که با افزایش فاصله بین سطح و جت ورودی، عدد ناسلت به صورت محسوسی کاهش می‌یابد. این میزان کاهش، در جریان نوسانی در مقایسه با جت پایا کمتر است</span><span lang="FA">. </span> https://mej.aut.ac.ir/article_4383_6de4bfe9504589a457d6e92fae4f9613.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Influence of Pseudo-Boiling Phenomenon and the Mass Flux Ratio on the Dynamics of Transcritical Shear Flame اثر پدیده شبه جوشش و نسبت شار جرمی بر دینامیک یک شعله برشی محوری در شرایط گذر-بحرانی 4961 4980 4461 10.22060/mej.2021.18643.6895 FA حامد زینی وند دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی 0000-0002-9068-2994 هادی رضایی هیت علمی پژوهشگاه فضایی ایران محمد فرشچی دانشگاه شریف*هوافضا Journal Article 2020 08 02 <strong>In the present paper, the effects of the interaction of a high-density liquid oxygen jet with high-velocity hydrogen in the presence of a pseudo-boiling phenomenon are investigated. The pseudo-boiling phenomenon causes a sudden expansion in the flame, which leads to the formation of a recirculation zone. Different turbulence models have been investigated and it has been shown that the selection of a suitable turbulence model for the trans-critical reacting flow is much more important than subcritical and supercritical flames. Also, contrary to expectations, the dense core of liquid oxygen disappears faster in the non-reacting case than the reacting flow, which is due to the displacement of the mixing layer in the reacting flow due to the intense expansion (because of the pseudo-boiling phenomenon). The effects of mass flux ratio were also investigated and it was observed that by increasing the mass flux ratio from 5 to 24, a strong recirculation is formed at the flame front and the flame becomes like a bubble, similar to LOX-GCH₄ flame. Increasing the mass flux ratio leads to an increase in the strength of the shear layer that causes the pseudo-boiling phenomenon to occur at a higher rate. Finally, increasing conversion of the liquid-like oxygen to gas-like conditions leads to the formation of a strong vortex in the flame front</strong>. <span lang="FA">در مقاله حاضر اثرات مربوط به برهمکنش جت چگالی بالا اکسیژن مایع با جریان سرعت بالای هیدروژن در حضور پدیده شبه-جوشش مورد بررسی قرار گرفته است. در اثر پدیده شبه-جوشش یک انبساط ناگهانی در شعله ایجاد می‌شود که منجر به تشکیل جریان‌های چرخشی می‌شود. مدل‌های آشفته مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که انتخاب یک مدل آشفتگی مناسب در جریان‌های واکنشی گذر-بحرانی بسیار حیاتی‌تر از شعله‌های زیر بحرانی و فرا-بحرانی می‌باشد. همچنین بر خلاف انتظار، هسته چگال اکسیژن مایع در جریان غیر واکنشی سریعتر از جریان واکنشی ناپدید می‌شود که این پدیده ناشی از ضعیف شدن قدرت اختلاط در جریان واکنشی به دلیل انبساط شدید ناشی از پدیده شبه جوشش می‌باشد. اثرات نسبت شار جرمی نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش نسبت شار جرمی از 5 به محدوده 24، یک جریان چرخشی قوی در پیشانی شعله شکل می‌گیرد و شعله به شکل حبابی در می‌آید که مشابه شعله متان-اکسیژن مایع می‌باشد. افزایش نسبت شار جرمی منجر به افزایش قدرت لایه برشی شده و در نتیجه با افزایش اختلاط، پدیده شبه جوشش با نرخ و سرعت حجم بیشتری رخ می‌دهد. در نهایت افزایش حجم تبدیل اکسیژن از شرایط مایع-مانند به گاز-مانند منجر به تشکیل یک جریان گردابی قدرتمند در پیشانی شعله می‌شود. </span> https://mej.aut.ac.ir/article_4461_e0eacd983971634327ae1819ea8b6214.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Numerical Investigation of the Influence of Burner’s Bluff Body on Air-Fuel Mixing and Reaction بررسی عددی تأثیر زائده سرمشعل بر اختلاط و واکنش سوخت و هوا 4981 4998 4333 10.22060/mej.2021.18906.6915 FA امین آصفی گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کیلان، رشت، ایران جواد محمودی مهر گیلان*دانشکده فنی و مهندسی Journal Article 2020 08 24 One way to improve air-fuel mixing in a gas diffusion flame is to produce targeted vortices and circulate the flow using a bluff body. In this study, the influences of radius, thickness, and location of a disk-shaped bluff body on the performance of a methane gas diffusion flame are numerically studied. This investigation is carried out under both cold mixing and hot mixing (with combustion reaction) conditions. The present simulation is verified against experimental data. The results show the substantial influence of the mentioned parameters on the size and intensity of downstream vortices, and a direct dependence is observed between the sizes of inner and outer recirculation zones and air-fuel mixing. It is also observed that the flow pattern and level of air-fuel mixing are more dependent on the bluff body’s radius than its thickness. Based on the hot mixing simulation results and regarding the dependence between the rates of the chemical reaction and turbulence mixing, the higher rate of air-fuel mixing is associated with the decreased flame length. Among the cases investigated, the bluff body with a radius of 6mm, the thickness of 5mm, and axial location of 5mm away from the air channel exit results in the best air-fuel mixing. یکی از روش‌های بهبود اختلاط سوخت و هوا در یک شعله نفوذی گازی، تولید گردابه‌های هدفمند و ایجاد چرخش در جریان به کمک مانع سرمشعل است. در مطالعه حاضر، به بررسی عددی تأثیر شعاع، ضخامت و محل مانع جریان دیسکی‌‌شکل بر عملکرد یک مشعل نفوذی گازی با سوخت متان پرداخته می‌شود. این بررسی هم در شرایط اختلاط سرد و هم در شرایط اختلاط گرم (با فعالسازی واکنش احتراقی) انجام می‌پذیرد. صحت شبیه‌سازی حاضر از طریق مقایسه با اطلاعات تجربی ارزیابی می‌شود. نتایج حاکی از تأثیر محسوس پارامترهای مذکور بر بزرگی و قدرت گردابه‌های پایین‌دست مانع بوده و وابستگی مستقیمی میان وسعت گردابه‌های درونی و بیرونی و نرخ اختلاط سوخت و هوا مشاهده می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد حساسیت الگوی جریان و نرخ اختلاط سوخت و هوا به تغییر شعاع مانع در مقایسه با تغییر ضخامت آن بیشتر می‌باشد. بر اساس نتایج شبیه‌سازی‌های اختلاط گرم و با توجه به وابستگی نرخ واکنش شیمیایی به نرخ اختلاط آشفتگی، اختلاط‌های سریعتر سوخت و هوا با کاهش طول شعله همراه می‌باشد. از میان هندسه‌های مورد بررسی، مانع دیسکی‌شکل با شعاع 6 میلی‌متر، ضخامت 5 میلی‌متر و در فاصله 5 میلی‌متری از دهانه کانال هوا، بهترین نرخ اختلاط را موجب می‌شود. https://mej.aut.ac.ir/article_4333_40cccad2ac57c29035a432356f3c978d.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Energy and Exergy Analysis of Organic Rankine Cycle Fed by Electric Arc Furnace Waste Heat بررسی انرژی و اگزرژی سیکل رنکین آلی تغذیه‌شده با حرارت بازیافتی کوره قوس الکتریکی 4999 5016 4292 10.22060/mej.2021.19184.6970 FA آیدا ارومیه ای مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک،دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران مهران عامری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران محمد حسن نوبختی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران مسعود زارع دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران سعید عدالتی مدیر مهندسی و توسعه، شرکت فولاد بوتیای ایرانیان Journal Article 2020 10 29 In this study, the hybrid of organic Rankine cycle with heat recovery system of low temperature gases in Electric Arc furnace has been investigated. Moreover, the effect of the steam accumulator on stabilizing the mass and heat of exhaust gases of the heat recovery boiler is shown. Hence, constant thermal power has been achieved for a longer period of time for the organic Ranking cycle. The steam accumulator thermodynamic model is simulated based on the non - equilibrium thermal model for the liquid and vapor phases. Furthermore, the steam accumulator pressure variations with different mass outflow rates have been investigated. Constant and continuous thermal power has been reached with an output mass flow rate of 2.84 kg/s during four processes of the electric arc furnace. The transient state of the aforementioned hybrid system has been studied from the energy and exergy points of view. The energy and exergy efficiencies of the whole system are calculated with three working fluids Hexamethyldisiloxane, Toluene, and R245fa of the organic Ranking cycle. Toluene with thermal and exergy efficiencies of 16.4% and 27.1%, respectively, is suitable for use in the organic Ranking cycle compared with the other two fluids. یکی از فرآیندهای موردتوجه جهت تبدیل گرمای اتلافی به توان، استفاده از حرارت اتلافی گازهای خروجی از کوره قوس الکتریکی است، که نوسان‌های زیادی از دو جهت درجه حرارت و نرخ جریان دارند. در این مطالعه ترکیب سیکل رنکین آلی با سیستم بازیافت حرارت جهت بازیافت حرارت گازهای دما پایین کوره قوس الکتریکی موردبررسی قرار گرفته است. اثر جمع کننده بخار بر روی کاهش نوسانات توان حرارتی خروجی از بویلر بازیافت حرارتی، نشان داده شده است. مدل ترمودینامیکی جمع کننده بخار، بر اساس مدل عدم تعادل حرارتی بین فاز مایع و بخار، شبیه‌سازی شده است. تغییرات فشار داخل جمع کننده بخار با دبی‌های جرمی مختلف بخار خروجی از آن بررسی شده است. با دبی خروجی 2/84 کیلوگرم بر ثانیه از جمع کننده توان حرارتی ثابت و پیوسته‌ای در مدت چهار فرآیند شبیه‌سازی ‌شده از کوره قوس الکتریکی در دسترس است. سیستم بازیافت حرارت و سیکل رنکین آلی از دیدگاه انرژی و اگزرژی در حالت گذرا مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. بازده انرژی و اگزرژی کل سیستم با سه سیال عامل ام‌ام، تلوئن و آر‌245‌اف‌آ سیکل رنکین آلی محاسبه شده است. سیال تلوئن با بازده حرارتی و اگزرژی به ترتیب 16/4 و 27/1 درصد  نسبت به دو سیال عامل دیگر گزینه مناسبی جهت استفاده در سیکل رنکین آلی است. https://mej.aut.ac.ir/article_4292_8d8f733a7c2a2ea60df6439a28a2b9a3.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 53 9 2021 11 22 Comparison of Support Vector Machine and K-Means Algorithms Performance in Extracting the Real Driving Cycle of Combined Tehran-Amol مقایسه عملکرد الگوریتم‌های ماشین بردار پشتیبان و میانگین کی در استخراج چرخه واقعی رانندگی ترکیبی تهران- آمل 5017 5036 4387 10.22060/mej.2021.19222.6980 FA تابان مهر قرائتی دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران علی مومنی موحد دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران محمد آزادی سمنان-مهندسی مکانیک 0000-0001-8686-8705 سید اشکان موسویان دانشکده فنی کشاورزی شهریار، دانشگاه فنی و حرفه‌ای Journal Article 2020 11 06 Driving cycles represent the vehicle speed as a function of time and are used in vehicle design, fuel management, and the improvement of standard indicators. In this study, four combined driving cycles were extracted using real data. The data was collected from a passenger car with a gasoline engine under real driving conditions while driven from Tehran to Amol based on the car chasing method. A code was generated in MATLAB software to create the desired cycle using support vector machine and K-means algorithms considering mid-range and mean values as group centers. The characteristic parameters of the cycles such as the average speed and the percentage of the car travel time at idle, cruise, accelerating, and decelerating conditions were also calculated. These cycles were compared based on the mean relative error, the root-mean-square error, and the Chi-square test. The results showed that the cycles extracted by the support vector machine were closer to the allowable time interval (less than 1800 seconds); however, the cycle extracted by the K-means algorithm with the mean value as the centers of the generated categories, recorded the least errors. This cycle, in addition to spending most of its time in accelerated motion, represented a greater amplitude of acceleration and velocity fluctuations than other cycles. چرخه‌‌های رانندگی داده‌‌هایی بر حسب سرعت و زمان هستند که از آن‌ها در طراحی خودروها، مدیریت حمل و نقل و سوخت، تبیین و بهسازی شاخص‌های استاندارد استفاده می‌شود. در این پژوهش، چهار چرخه رانندگی ترکیبی بر اساس داده‌‌های واقعی استخراج گردید. برای رسیدن به این هدف، داده‌برداری با استفاده از یک خودروی سواری با موتور بنزین‌سوز به روش تعقیب خودرو‌، در مسیری از تهران به آمل، تحت شرایط رانندگی واقعی انجام شد. پس از آن در نرم‌افزار متلب، با استفاده از الگوریتم‌های ماشین بردار پشتیبان و میانگین کی و با در نظر گرفتن مقادیر میان‌برد و میانگین به عنوان مراکز دسته‌ها، یک کد برای تولید چرخه‌‌های مورد نظر، و محاسبه پارامترهای مشخصه‌ی آن‌ها، نظیر سرعت متوسط، درصد زمان پیمایش خودرو در حالت‌های درجا، بدون شتاب، شتابگیری مثبت و منفی ایجاد شد. سپس این چرخه‌‌ها بر اساس میانگین خطای نسبی، خطای ریشه میانگین مربع و آزمون مربع چی با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد اگرچه، چرخه‌‌های استخراج شده توسط ماشین بردار پشتیبان به بازه زمانی مجاز (کمتر از 1800 ثانیه) نزدیک‌ترند، اما چرخه استخراج شده توسط الگوریتم میانگین کی و میانگین به عنوان مراکز دسته‌های ایجاد شده، کمترین خطاها را ثبت نموده است. این چرخه علاوه بر آن‌که بیشتر زمان خود را در حال حرکت شتابدار بوده است، دامنه نوسانات شتابی وسرعتی بیشتری را نسبت به دیگر چرخه‌‌های مورد مقایسه گزارش نمود. https://mej.aut.ac.ir/article_4387_6b4e2b9376139fa09a68b94ec04dbe94.pdf