مکانیک هوا فضا
سال:1385 | دوره:2 | شماره:2 |تعداد مقالات:10

در موشک های سوخت مایع، هدایت پیشران به محفظه احتراق توسط فشاری که از طریق سیستم دمش تامین می شود، انجام می گیرد و تا زمان پایان کار موتور ادامه می یابد. دو عامل که در بهینه سازی جرم سیستم دمش، تاثیر مستقیم دارند عبارتند از تامین حداقل فشار مورد نیاز پمپ و قطع به موقع گاز ورودی به مخزن پیشران، انتخاب و تعیین حداقل فشار مورد نیاز پمپ های پیشران مستلزم محاسبه دقیق تغییرات فشار ورودی به پمپ می باشد. فشار بالشتک، ارتفاع ستون مایع پیشران و شتاب موشک، عوامل تاثیرگذار بر فشار ورودی به پمپ می باشند. تعیین زمان قطع گاز نیز با توجه به شتاب موشک انجام می گیرد. در این مقاله، تامین حداقل فشار مورد نیاز پمپ و قطع به موقع گاز ورودی به مخزن پیشران به طور تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از این تحقیق تطابق خوبی را با نتایج تجربی نشان می دهد.

پژوهش حاضر به منظور بررسی گونه ای از مشعل های احتراقی با بازده حرارتی زیاد و انتشار کم گازهای مضر که براساس شعله آزاد عمل نمی کند، انجام شده است. در این مشعل تمامی فرآیند احتراق در داخل یک ماتریس جامد متخلخل صورت می گیرد. برای حل معادلات جریان گاز و محیط متخلخل از یک مدل یک بعدی استفاده شده است. فرآیند احتراق در محیط متخلخل با جایگزینی یک منبع تولید حرارت با قدرت یکنواخت مدل شده است. برای آنالیز حرارتی مشعل های متخلخل در حالت گذرا، معادلات انرژی برای جریان گاز و محیط متخلخل و معادلات انتقال حرارتی تشعشعی بر پایه مدل دو شار حرارتی به صورت عددی حل شده و اثر پارامترهای مختلف بر عملکرد سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است. انطباق نتایج کار حاضر و نتایج معتبر دیگر محققین که از مدل های تشعشعی متفاوتی استفاده نموده اند، بسیار رضایت بخش است.

در بسیاری از طراحی های مهندسی، برای جلوگیری از و یا کاهش خسارات ناشی از برخورد،از سیستم های جاذب انرژی استفاده می شود. در این مقاله، ابتدا گزارشی در مورد چگونگی آماده سازی تعداد قابل توجهی سلول اکسترود به عنوان سازه های جاذب انرژی و نحوه بازپخت آنها ارایه می شود. سپس، نتایج حاصل از بیش از 90 آزمایش انجام شده در این تحقیق مرتبط با تاثیر پارامترهای هندسی، مانند ضخامت و ارتفاع سازه، پارامترهای مکانیکی، مثل تنش تسلیم سلول سازه و تغییر شرایط مرزی در میزان نیروی مچالگی در حالت بارگذاری محوری ثبت شده است. در بررسی این نتایج تجربی، شاخص های جذب انرژی مشخص و در ادامه تحلیل عددی سازه ها انجام شده است. در انتها، مقایسه ای بین میزان و نحوه جذب انرژی در نتایج تجربی و عددی صورت گرفته که براساس این مقایسه، اختلاف نتایج حدود 3 الی 8 درصد است.

در ساخت بیلوزهای فلزی، نسبت قطر خارجی به قطر ریشه از حساسیت ویژه ای برخوردار است، مخصوصا زمانی که این نسبت بزرگ باشد. در این موارد خطر پارگی و یا چروکیدگی در این نوع قطعات بسیار بالا است. بنابراین، انتخاب و کنترل پارامترهای فرآیندی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بیلوز فلزی در این پژوهش در دو مرحله با استفاده از تیوب اولیه ساخته می شود که شامل بالجینگ و فولدینگ است. پس از مرحله فولدینگ، ابتدا فشار داخلی و سپس نیروی محوری برداشته شده، برگشت فنری باعث افزایش طول بیلوز می شود. مشخصات اساسی بیلوز ساخته شده شامل قطر خارجی، برگشت فنری و توزیع ضخامت آن است. پارامترهای اصلی که روی مشخصه های مذکور اثر می گذارد شامل فشار داخلی، کورس اولیه و مقدار پیشروی محوری می باشد. در این مقاله، یک مطالعه عددی پارامترهای انجام شده و تاثیر پارامترهای اصلی روی کیفیت بیلوزهای فلزی بررسی شده است. پارامترهای مشخصی برای رسیدن به بیلوز مطلوب از بررسی پارامتری به دست آمده و تست های تجربی با این پارامترها انجام شده است. نتایج به دست آمده به روشهای اجزای محدود و تجربی مطابقت بسیار خوبی دارد.

در این پژوهش، فرآیند انتقال حرارت در یک سیستم ذخیره کننده انرژی با استفاده از روش آنتالپی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در این روش، از شبکه ثابت استفاده شده و معادلات حاکم به گونه ای تصحیح شده که برای هر دو فاز معتبر باشد. در سیستم های ذخیره کننده انرژی انتقال حرارت از اهمیت بسزایی برخوردار بوده و تابعی از انتقال حرارت اجباری بین سیال و دیواره می باشد. سیستم مورد نظر از دو سیلندر هم مرکز تشکیل شده که در لوله داخلی سیال عامل قرار گرفته و سیلندر خارجی از ماده تغییر فاز دهنده پرشده است. ضمنا، نحوه کار سیستم به صورت تناوبی است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر انتقال حرارت در سیال و در محیط ذخیره کننده با در نظر گرفتن شرایط اولیه و مرزی به صورت عددی و به متد حجم محدود گسسته شده و سپس با روش های تکراری حل شده اند. در نهایت، در این سیستم ذخیره کننده انرژی، توزیع دما، آنتالپی و ضریب انتقال حرارت جابجایی در طول زمان شارژ و دشارژ به دست آمده، نتایج دو حالت با هم مقایسه شده اند. نتایج حاصل تفاوت توزیع دما و ضریب انتقال حرارت جابجایی را در دو حالت شارژ و دشارژ به خوبی نشان می دهد.

در این مقاله مطالعه ای تحلیلی بر جریان روی صفحه تخت به روش وردشی تکراری انجام شده است. در این روش به منظور بدست آوردن فانکشنال از ضرایب لاگرانژ در یک چرخه تکراری استفاده شده است. به کمک روش محاسبات وردشی این ضرایب بصورت بهینه قابل تعیین می باشد. روش وردشی تکراری برای حل مساله بلازیوس بصورت تحلیلی تقریبی بکار گرفته شده و نتایج حاصل با نتایج موجود عددی و تحلیلی واهم نهشتی ادومین مقایسه شده است. دقت بالا در تکرارهای کم نشان دهنده قابلیت این روش در حل مسایل مشابه می باشد.

امروزه از پوسته های کامپوزیت لایه ای در کاربردهای مختلفی نظیر مهندسی هوافضا، مهندسی مکانیک، مهندسی صنایع دریایی و مهندسی خودرو به صورت گسترده ای استفاده می شود. در این مقاله، انتقال صوت به داخل یک پوسته کامپوزیت لایه ای نامحدود باهدف بررسی انتقال صوت به داخل کابین هواپیما مورد مطالعه قرار گرفته است. پوسته در داخل محیط سیال غوطه ور بوده و سیال خارجی با سرعت ثابتی از روی آن عبور می کند. از روش امپیدانس مشخصه مودال و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول برای محاسبه انتقال صوت با در نظر گرفتن سه جهت مختصات پوسته استفاده شده است. افت انتقال صوت بدست آمده در این مقاله بانتایج بدست آمده برای پوسته های جدار نازک کامپوزیت لایه ای توسط سایر محققین مقایسه شده است. همچنین، اثرات خواص سازه ای و شرایط پروازی، نظیر عدد ماخ، ارتفاع پرواز هواپیما، ضخامت جداره پوسته و زاویه چیدمان لایه ها بر افت انتقال صوت مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان، نتایج افت انتقال صوت حاصل از تئوری کلاسیک پوسته و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول برای پوسته های ایزوتروپ و کامپوزیت لایه ای با هم مقایسه شده اند که همخوانی خوبی را نشان می دهد.

در مقاله حاضر از یک مدل فیزیکی که اساس آن بر مدلسازی نوسانات سرعت نزدیک دیواره جریان های لایه مرزی استوار است، برای پیش بینی فرایند گذار، در جریان های با لایه مرزی چسبیده به سطح استفاده شده است. این مدل فرض می کند تولید و رشد نقطه های توربولانسی در ناحیه لایه ای جریان زمانی آغاز می شود که دامنه نوسانات سرعت نزدیک دیواره از مقدار معینی بیشتر شود. در این تحقیق، روابط فیزیکی حاکم بر رفتار پارامترهای ناحیه گذار بسط داده شده و بر مبنای آن یک نرم افزار رایانه ای لایه مرزی تهیه شده است. به کمک این نرم افزار، رفتار تعدادی از جریان های در حال گذار مطالعه شده است. جریان های مطالعه شده در این مقاله شامل جریان های لایه مرزی در حال گذار تحت شرایط گرادیان فشار صفر و غیر صفر می باشد که در آنها شدت توربولانس جریان آزاد دارای مقادیر متفاوت و بالایی است. نتایج حاصل تطبیق مناسبی را با داده های تجربی نشان می دهد.

در این تحقیق، فرآیند گذرای واماندگی یک توربین گازی بصورت عددی بررسی شده است. یک مدل یک بعدی ریاضی مرحله به مرحله توسعه یافته که می تواند رفتار سیستم را در خلال ناپایداری های آیرودینامیکی توصیف نماید. این ناپایداری ها می تواند با استفاده از استراتژی های کنترل فعال، مثل تنفس و تزریق هوا از بین برود. دو نوع کنترل فعال به صورت های دایمی و غیردایمی در نظر گرفته شده است: در حالت دایمی، جرم با نرخ ثابتی از دیفیوزر خارج و یا با نرخ ثابتی به اولین مرحله کمپرسور تزریق می شود. در کنترل غیردایمی، نرخ تنفس یا تزریق هوا به دامنه و فرکانس نوسان اغتشاشات فشاری بالادست جریان مربوط می شود. نتایج نشان می دهد که در هر دو استراتژی تزاحمات واماندگی حذف شده، ناپایداری های مربوطه محدود می شود و بنابراین دامنه پایدار عملکردی کمپرسور افزایش می یابد. همچنین، نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقدار کمتری هوای کمپرسور بایستی با داشتن کنترل غیردایمی خارج شود. یک سطح مقطع متغیر دیفیوزر قادر است کار محدود کردن ناپایداری های واماندگی را انجام دهد. کنترل فعال ناپایداری ها که توسط تزاحمات سینوسی فشار کل ورودی به وجود می آید نیز در این کار بررسی شده که نتیجه اش ناپایدار کردن شرایط پایدار سیستم در نقطه طراحی می باشد.