مکانیک هوا فضا
سال:1389 | دوره:6 | شماره:2 (پیاپی 20) (انتقال حرارت و پیشرانش) |تعداد مقالات:7

در این تحقیق عملکرد یک موتور سوخت جامد با حل بالستیک داخلی آن مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای مورد نیاز در طی زمان سوزش، از جمله فشار محفظه، عدد ماخ جریان، چگالی و دمای محصولات احتراق، استخراج گردیده است. بدین منظور، با استفاده از نسخه جدید نرم افزار فلوئنت، بالستیک داخلی موتور سوخت جامد با یک گرین استوانه ای درون-بیرون سوز، از طریق حل معادلات متقارن محوری ناویر-استوکس روی شبکه ی بی سازمان و متحرک شبیه سازی شده است. همچنین، معادلات بقای شبکه متحرک و مدل سازی جریان در نواحی متحرک، موجود در فلوئنت، بکارگیری شده و توابع لازم برای تحلیل جریان تعریف و نگاشته و به نرم افزار افزوده شده است. نتایج به دست آمده از این شبیه سازی با نتایج عددی و تجربی سایرین مقایسه و مطابقت داده شده است.

در این مقاله عملکرد یک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای در ساختار تقویت شده آندی با استفاده از یک مدل عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات در نظر گرفته شده شامل قوانین بقا جرم، انرژی و مومنتوم به همراه معادلات الکتروشیمیایی و سینتیک واکنش سوخت می باشند. به منظور افزایش دقت مدل آنالیز الکتروشیمیایی کامل، کمیت های ترمودینامیکی و فیزیکی متغیر با دما، مدل تشعشع بین سطوح جامد سلول و 5 لایه دمایی درون مدل در نظر گرفته شده اند. مدل بر اساس نتایج تجربی و عددی موجود معتبرسازی شده است. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که به ترتیب تلفات فعال سازی کاتد، آند و اهمی نقش های مهمی در کاهش ولتاژ مدار باز سلول دارند. توزیع کسر مولی اجزا نیز نشان می دهد که فرآیند تبدیل داخلی سوخت به علت دمای پایین عملکرد سلول تا 80% طول سلول ادامه می یابد و این فرآیند نقش بسیار مهمی در توزیع دما در سلول دارد.

در این مقاله با استفاده از تلفیق روش هم پوشانی و هموتوپی پرتوربیشن یک روش بدون شبکه و بدون انتگرال برای حل مساله هدایت معکوس مرزی ارایه شده است. یک هموتوپی ویژه برای معادله هدایت متناسب با مساله معکوس مرزی ارایه شده است. از توابع به دست آمده از این روش به عنوان توابع حدسی برای روش هم پوشانی استفاده شده است. همچنین، روش هموتوپی پرتوربیشن برای مساله هدایت پسرو به شکلی به کار گرفته شده که بتوان توابع هموتوپی پرتوربیشن را به عنوان یک حل عمومی برای شرایط مرزی مساله به دست آورد. برای تطبیق این حل با مساله اصلی، از توابع به دست آمده به عنوان توابع پایه استفاده شده و با روش هم پوشانی، دستگاه معادلات جبری برای ضرایب مجهول حاصل شده است. به منظور عادی سازی دستگاه معادلات حاصل، روش عادی سازی تیخونوف به همراه روش منحنی L به کار گرفته شده است. توجه شود که این روش برای مسایل غیرهمگن نیز قابل تعمیم است. نتایج حاکی از وجود دقت نسبتا خوبی در این روش می باشد.

هدف از این تحقیق بررسی امکان کاهش همزمان آلاینده های NOx و دوده در یک موتور دیزل تزریق مستقیم با استفاده از روش تزریق دو مرحله ای سوخت می باشد. بدین منظور، از نرم افزار FIRE جهت شبیه سازی عملکرد موتور مورد مطالعه استفاده شده است. در این مطالعه، فرض شده که موتور در شرایط بار کامل کار می کند و سرعت موتور برابر 2.000 دور بر دقیقه می باشد. برای اعتباردهی به نتایج، مدل تزریق یک مرحله ای با نتایج حاصل از آزمایش های تجربی بر روی موتور مقایسه شده و پس از یافتن مدل تزریق یک مرحله ای مناسب از آن به عنوان حالت پایه موتور، استفاده شده است. در ادامه، مودهای مختلف تزریق سوخت، شامل پیش پاشش و پاشش اصلی یا پاشش اصلی و پس پاشش با تغییر درصد سوخت تزریق شده در هر مرحله و فواصل زمانی مختلف بین دو مرحله تزریق مدل شده و مود مناسب از لحاظ پارامترهای عملکردی موتور و کاهش سطح آلاینده ها انتخاب شده است. با توجه به نتایج حاصله، مشاهده می شود که تزریق دو مرحله ای سوخت میزان تولید آلاینده های NOx و دوده را به طور همزمان کاهش می دهد. در نهایت، مود تزریق پیشنهادی برای موتور مورد مطالعه در تحقیق حاضر، یعنی موتور MT4.244، عبارت است از مودی که درصد سوخت تزریقی در مرحله اول و دوم در آن بترتیب برابر 75 و 25 بوده و فاصله بین دو تزریق 25 درجه میل لنگ باشد.

در این مطالعه به بررسی افت فشار جریان جوششی اجباری مبرد R-134a درون لوله های افقی پهن شده پرداخته می شود. به این منظور، لوله های مسی گرد با قطر خارجی 9.52 میلی متر به چهار میزان متفاوت با ارتفاع داخلی 8.2، 8.3، 5.5 و 6.6 میلی متر پهن می شوند. دستگاه مورد استفاده در این بررسی یک سیستم تبرید تراکمی بخار مجهز به کلیه وسایل اندازه گیری مورد نیاز می باشد. این سیستم شامل سه تبخیر کننده گرم شونده با گرمگن الکتریکی می باشد که به ترتیب تبخیرکننده اولیه، تبخیرکننده آزمایش و تبخیرکننده ثانویه نامیده می شوند. رابطه ای برای محاسبه افت فشار جریان جوششی سیال در لوله های پهن شده ارایه شده که داده های آزمایشگاهی مطالعه حاضر را با دقت 20%± پیش بینی می کند. داده های آزمایشگاهی با روابط موجود برای پیش بینی افت فشار در لوله های پهن شده مقایسه شده اند. نتایج تجربی حاصله نشان می دهد که پهن کردن مقطع لوله باعث افزایش افت فشار نسبت به لوله گرد مشابه می شود. در بدترین حالت افت فشار، جریان جوششی درون لوله پهن شده افقی تا 600% نسبت به لوله گرد مشابه افزایش می یابد.

در این تحقیق یک میکرو مبدل حرارتی مستطیلی با قطر هیدرولیکی ثابت و نسبت منظری های مختلف در نظر گرفته شده و تغییرات افت فشار و مقاومت حرارتی میکرو مبدل در جریان آرام بر حسب توان مصرفی پمپاژ در شار حرارتی ثابت 0.3 مگاوات بر مترمربع تحلیل و مقایسه شده است. همچنین، تاثیر خواص وابسته به دمای سیال (گرانروی و ضریب رسانایی) بر افت فشار و مقاومت حرارتی میکرو مبدل مطالعه شده اند. در نهایت، معیار جدیدی بر اساس توان مصرفی پمپاژ سیال عامل و میزان گرمای انتقالی بر واحد اختلاف دما به عنوان ابزاری برای بهینه سازی میکرو مبدل حرارتی مذکور پیشنهاد شده است.

در این تحقیق، انتقال حرارت در پیستون موتور اشتعال جرقه ای محاسبه شده است. به منظور شبیه سازی انتقال حرارت در محفظه احتراق و محاسبه دمای گذرای پیستون در یک سیکل بسته، به صورت هم زمان بر اساس مدل شبکه حرارتی مقاومت-خازن، 24 معادله انتقال حرارت با مدل دو ناحیه ای احتراق حل می شود. مدل استفاده شده به خوبی دمای دیواره های محفظه احتراق را پیش بینی کرده و چون برای هر یک از متغیرهای مدل عباراتی برحسب هندسه موتور، متغیرهای عملکردی موتور و مشخصات مواد به کار گرفته شده، قابلیت استفاده برای موتورهای متفاوت را دارا می باشد. مجموعه عملیات شبیه سازی بوسیله برنامه ای که در نرم افزار MATLAB نوشته شده، انجام شده و نتایج با داده های تجربی موتور EF7.TC اعتباردهی شده است.