مکانیک هوا فضا
سال:1384 | دوره:1 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

محاسبات ترمودینامیکی گرمای آزاد شده از احتراق، ضربه مخصوص جرمی و ضربه مخصوص حجمی نشان می دهد که سوخت های فلزی به خصوص در مورد انرژی تولیدی در واحد حجم سوخت می توانند از سوخت های فسیلی پیشی بگیرند. سوخت های فلزی و محصولات احتراق آنها نیز موجب شده که استفاده از آنها علاوه بر احتراق در رژیم مادون صورت در رژیم ماورا صوت نیز مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله تشکیل شعله ساکن با استفاده از پودر فلز خالص و بدون استفاده از سوخت های هیدروکربنی به صورت تجربی بررسی شده و توانایی تزریق موثر پودر فلز در محفظه احتراق به وسیله دستگاه انتشار آزمایشگاهی نشان داده شده است. پارامترهای دینامیکی سرعت سوزش و زمان احتراق پودر آلومینیم به کمک دستگاه احتراق ذرات اندازه گیری شده است. نتایج نشانگر این است که زمان احتراق ذرات با افزایش درصد اکسیژن به دلیل افزایش نرخ واکنش ذرات آلومینیم کاهش یافته و جایگزینی نیتروژن با آرگون باعث افزایش زمان احتراق می شود. سرعت پیشروی شعله های ذرات آلومینیم در محدوده شعله های دیفیوژنی بوده که تفاوت آن با شعله سوخت های هیدروکربنی ثابت بودن سرعت در مخلوط های غنی سوخت به هوا می باشد.

خنک کاری لایه ای در موارد متعددی کاربرد دارد که از جمله آنها می توان خنک کاری پره های توربین های گاز را نام برد. به همین منظور، بر روی پره ها سوراخ هایی ایجاد می شود که از داخل آنها سیال خنک وارد جریان اصلی شده و بر روی سطح پره قرار می گیرد. در این تحقیق، خنک کاری لایه ای سه بعدی آشفته غیر قابل تراکم روی یک سطح صاف به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در رهیافت میانگین گیری رینولدز معادلات ناویر- استوکز، برای مدل سازی آشفتگی از مدل k-ε استاندارد و مدل انتقال تنش برشی استفاده شده است. علاوه بر این، تحقیق روی این موضوع با رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ با استفاده از مدل زیر شبکه ای اسماگورینسکی نیز انجام شده است. در هر دو شبیه سازی از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل استفاده شده و برای گسسته سازی ترم های مکانی و زمانی به ترتیب از روش های توانی و کرانک- نیکلسون استفاده شده است. نتایج به دست آمده در زاویه تزریق 90 درجه با نتایج تجربی و عددی دیگران مقایسه شده که همخوانی بسیار خوبی را نشان می دهد. ضمنا، با مقایسه پارامتر اثربخشی خنک کاری لایه ای برای نسبت های سرعت و زوایای تزریق مختلف، مقدار بهینه این پارامترها به دست آمده است.

در این مقاله دقت دو روش عددی برای شبیه سازی غیر نسبیتی پدیده های هیدرودینامیک تشعشعی در محدوده دیفیوژن تعادلی و رژیم "چگالی انرژی پایین" مورد بررسی قرار گرفته است. منظور از روش عددی ترکیبی صریح- ضمنی، حل معادلات هیدرودینامیک تشعشعی در دو مرحله می باشد. در مرحله اول برای حل معادلات هیدرودینامیکی از یک روش حجم محدود استفاده شده که یک روش گودنفی صریح می باشد. برای حل عددی در مرحله دوم که مربوط به معادلات تشعشع می شود چند روش مورد استفاده قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده اند. در روش اول که یک روش "نیمه ضمنی" است، از تکنیک ضمنی خطی سازی استفاده شده که یک روش بدون تکرار برای حل معادلات مربوط به تشعشع است. در روش دیگر از پروسه مستقل از محاسبه ژاکوبین "نیوتن- کریلف" برای حل معادلات مربوط به تشعشع استفاده شده است. در نهایت برای نشان دادن دقت و خواص همگرایی این روش ها از چند مثال با تقارن کروی استفاده شده است. نتایج عددی نشان می دهد دقت روش دوم از روش اول بیشتر می باشد، اما این روش نسبت به روش اول زمان بیشتری برای محاسبه نیاز دارد.

سیستم تعلیق یکی از مهمترین اجزای خودروها می باشد که در کنترل و پایداری و ایجاد راحتی سفر تاثیر به سزائی دارد. از این رو، تحلیل و طراحی آن بسیار حائز اهمیت می باشد. به ویژه آنکه، در خودروهای شنی دار سیستم تعلیق نسبت به خودروهای دیگر از ویژگی خاص (پیوسته و متصل به هم بودن) برخوردار است. در این مقاله، ابتدا مدل ریاضی صفحه ای یک خودروی شنی دار 1.2) مدل(، همراه با معادلات دینامیکی حاکم بر آن و سپس مدل فضا- حالت آن توصیف شده است. پارامترهای اصلی سیستم انتخاب بهینه شده و سپس عکس العمل خودرو در مقابل ورودی های استاندارد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در این مقاله، به دلیل طولانی شدن مباحث، تنها به ورودی های شرایط اولیه، ورودی پله واحد و بالاخره ورودی ضربه یا شوک ناشی از شلیک گلوله پرداخته شده و پایداری آن با توجه به پارامترهای بهینه سازی شده مورد تائید قرار گرفته است.

در این مقاله، تاثیر دو پارامتر مهم در اندازه گیری سرعت با دستگاه بادسنج سیم داغ (HWA): یکی اثر تغییر دمای هوای جریان آزاد (دمای تونل باد) و دیگری اثر تغییر دما یا نسبت فراگرمایی حسگر بر منحنی مشخصه و کالیبراسیون حسگرهای سیم داغ و فیلم داغ مورد مطالعه تجربی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای تونل، ولتاژ بالای پل مدار وتستون در دستگاه HWA کاهش می یابد و نرخ کاهش آن به فیزیک حسگرها، سرعت سیال و نسبت فراگرمایی آزمایش بستگی دارد که معمولا در عمل برای تصحیح این اثر از ضرایب تصحیح دما استفاده می شود. همچنین نتایج بررسی اثر تغییر دمای حسگر نشان می دهد که منحنی های کالیبراسیون به دست آمده برای هر حسگر در نسبت های فراگرمایی متفاوت را می توان با اعمال ضریب تصحیح مناسبی بر هم منطبق کرد، به طوری که با داشتن منحنی کالیبراسیون یک حسگر در دو نسبت فراگرمایی متفاوت بتوان منحنی کالیبراسیون آن حسگر را برای هر نسبت فراگرمایی دلخواه دیگر بدون نیاز به آزمایش مجدد به دست آورد.

ژیروسکوپ های ارتعاشی با ابعاد کوچک و هزینه کم جایگاه ویژه ای را در صنایع نظامی و غیرنظامی به خود اختصاص داده اند. در ژیروسکوپ های ارتعاشی مبتنی بر ارتعاش جابه جایی هم راستا، جرم رزوناتور تحت تاثیر نیروی هارمونیک، در امتداد تحریک مرتعش می شود. سرعت زاویه ای ورودی باعث اثر کوریولیس و ارتعاش همزمان رزوناتور، عمود بر راستای تحریک شده است که دامنه آن متناسب با مقدار سرعت زاویه ای ورودی است. در این مقاله، معادلات حاکم بر رفتار ژیروسکوپ های ارتعاشی با ارتعاش جا به جایی هم راستا ارائه و پاسخ سیستم در مقابل ورودی های مختلف تحلیل می شود.

طراحی موشک کروز یک مساله پیچیده مهندسی است که مقدار زیادی به ابتکارات فردی طراحان وابسته می باشد. برای کاهش اتکا به سلیقه های فردی طراحان، از متدولوژی الگوریتم ژنتیک به عنوان روش بهینه سازی طراحی مفهومی موشک، جهت انجام ماموریت مشخصی استفاده شده است. نتایج به دست آمده از این روش با بهترین موشک کروز فعلی دنیا (هارپون) مقایسه گردید و تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده از این برنامه بر اساس شبیه سازی پرواز شش درجه آزادی، قابلیت این الگوریتم را به عنوان متدولوژی بهینه سازی طراحی مفهومی تایید نمود و نشان داد که الگوریتم ژنتیک نوعی روش سازمان یافته، برای یافتن ساختارهای مناسب و بهینه با کمترین زمان و هزینه و بالاترین دقت می باشد.

در این مقاله از بین ده ها مدل مختلفی که در زمینه نفوذ پرتابه در اهداف نیمه بی نهایت فلزی ارائه شده اند، چهار مدل که بهترین کاربرد را داشته اند. مد نظر قرار گرفته اند. این چهار مدل عبارتند از: مدل تیت و آلکسیوسکی به عنوان مدل مرجع، مدل نفوذ واحدی به عنوان مدلی که از پارامترهای فیزیکی سهل الوصول استاتیکی بهره می گیرد. مدل لوک و پیکوتووسکی به عنوان مدلی که از معادلات بقا استفاده می کند و اثرات قارچی شکل شدن سر پرتابه را در حین نفوذ در نظر می گیرد، و مدل واکر و اندرسون به عنوان مدلی وابسته به زمان که اثرات گذرای ابتدا و انتهای نفوذ را مد نظر قرار می دهد. نتایج مربوط به مدل های فوق با مقادیر تجربی مقایسه شده اند و برای تطابق بیشتر هر کدام از مدل ها پیشنهادهایی ارائه شده است.

در مقاله حاضر ضریب شدت تنش مود بازشوندگی در ترک های لبه ای با استفاده از تکنیک نوری غیر مخرب برشنگاری دیجیتالی تعیین گردیده و هاله های به دست آمده از روابط تحلیلی و روش اجزا محدود شبیه سازی شده اند. روابط برشنگاری و نیز روابط مکانیک شکست الاستیک خطی با یکدیگر ترکیب شده اند تا الگوریتمی برای تعیین ضریب شدت تنش (KI) به دست آید. به منظور بهره گیری از ویژگی میدانی برشنگاری و همچنین به حداقل رساندن خطای داده های تجربی، برای به دست آوردن ضریب شدت تنش مورد نظر از روش حداقل مربعات استفاده شده است. مقایسه هاله های شبیه سازی شده و مقادیر تجربی و تئوری ضریب شدت تنش نشان دهنده میزان اعتبار این تکنیک و توانایی های آن در مسائل کاربردی می باشد. اصل مقاله به صورت متن کامل انگلیسی در بخش انگلیسی قابل رویت است.