مکانیک هوا فضا
سال:1391 | دوره:8 | شماره:2 (پیاپی 28) |تعداد مقالات:8

دستگاه های انفجاری هوا- سوخت برای پاشش سیال عامل به محیط باز اتمسفر و ایجاد امواج دتونیشن در ابر حاصل از آن مورد استفاده قرار می گیرند. برای مطالعه عددی میدان جریان در داخل این ابر، نیاز به دانستن شرایط اولیه پاشش از جمله اندازه اولیه قطرات وجود دارد. در این مقاله شکست اولیه سیال در پاشش از دستگاه های هوا- سوخت به کمک مدل شکست فیلم مایع مدل سازی شده و بر این مبنا، یک کد رایانه ای برای انجام محاسبات نوشته و تهیه گردید. سپس نتایج تحلیل عددی شکست اولیه با نتایج تجربی اعتباردهی شده و مقادیر تخمینی از اندازه قطرات به یک برنامه مدل سازی انتشار ابر دو فازی داده شد و نتایج حاصله با مقادیر تجربی مقایسه گردید. از تلفیق نتایج مطالعه عددی و آزمایش های تجربی، پیشنهاداتی برای تخمین اندازه اولیه قطرات در پاشش انفجاری حاصل از دستگاه های هوا سوخت ارائه شده است. در حالت کلی نتایج نشان می دهند که اندازه متوسط قطرات، از مرتبه سانتی متر است.

یکی از روش های معمول جهت ارتقا خصوصیات فنی و اقتصادی نیروگاه های بخار، اعمال روش های بازتوانی بر روی آن ها است. روش های بازتوانی به دو دسته روش های جزئی و کلی تقسیم بندی می شوند. یکی از روش های جدید بازتوانی جزئی، روش گرمایش آب تغذیه موازی است. در این مقاله، با توجه به خصوصیات ممتاز این روش برای نیروگاه های نسبتا جدید، به بررسی اعمال آن با روشی پیمایشی بر روی نیروگاه شهید رجایی جهت تبدیل آن به یک سیکل تولید هم زمان پرداخته شده است. با در نظر گرفتن شرایط کلی سیکل، با طرح چند سناریوی مشخص در اعمال بهترین حالات موجود، به جایگزینی گرمکن های آب تغذیه موجود با گرمکن های کوچک تر اقدام شده است. گرمایش بخش دیگر جریان آب تغذیه به موازات گرمکن های آب تغذیه و به وسیله دو مبدل حرارتی انجام می شود. توابع راندمان اگزرژی و قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق تولیدی به عنوان توابع هدف معرفی می شوند. سناریوی برتر با توانایی عمل کرد در بار نامی و بار جزئی طرح بازتوانی به روش گرمایش آب تغذیه موازی است که در آن، افزایش 3.4 درصدی راندمان اگزرژی و افزایش 27 درصدی توان تولیدی واحد بخار مورد بررسی حاصل شده است.

در مطالعه حاضر، یک حل تحلیلی دقیق برای انتقال حرارت پایدار دوبعدی در لمینیت های کامپوزیتی استوانه ای ساخته شده از گرافیت اپوکسی ارائه گردیده است. این لمینیت ها استوانه ای بوده و در هر لایه الیاف به دور استوانه پیچیده شده اند. ابتدا تبدیل فوریه مناسب با استفاده از تئوری اشترم – لیوویل ساخته شده است. ضرائب سری به وسیله حل دستگاه معادلات مرتبط با شرایط مرزی داخل و بیرون استوانه و همچنین پیوستگی دما و شار حرارت در مرز بین لایه ها به دست آمده است، برای حل دستگاه معادلات حاصل از الگوریتم توماس استفاده شده است. در این مقاله، اثر تغییر زاویه الیاف روی توزیع درجه حرارت تحت شرایط مرزی کلی مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که توزیع درجه حرارت برای هر لایه کامپوزیتی با زاویه الیاف دلخواه بین توزیع درجه حرارت برای زوایای q=0o و q=90o قرار دارد.

در این بررسی، جریان جابه جایی توام آزاد و اجباری از یک محفظه باز که در یک کانال افقی قرار گرفته، به روش عددی حل شده است. سه قطعه گرمازا در کف محفظه و یک بافل عمودی بر روی دیواره بالایی کانال قرار گرفته است. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد کانال شده و با کف محفظه که گرم می باشد، تبادل حرارت می کند. معادلات مومنتوم و انرژی حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت هم زمان حل می شوند. نتایج نشان می دهند که افزودن بافل به کانال تهویه محفظه را در اعداد ریچاردسون پایین بهبود بخشیده ولی در اعداد ریچاردسون بزرگتر اثر معکوس دارد. همچنین با بررسی های انجام گرفته بر روی ارتفاع و موقعیت بافل ملاحظه می شود که با افزایش ارتفاع بافل و قرار گرفتن آن در ورودی محفظه، میزان انتقال حرارت از محفظه افزایش می یابد.

در این مطالعه، مبادله گر حرارتی صفحه- پره با پره های offset-strip، برای سه حالت سیال عامل هوا- هوا، آب- هوا و آب- آب بهینه شده است. در گام نخست طراحی مبادله گر، ابتدا تحلیل کامل حرارتی و افت فشار به عمل آمده و با توجه به سه مشخصه هندسی پره ها (گام، ارتفاع و طول offset پره) و رابطه مقادیر انتقال حرارت و افت فشار با سرعت سیال عامل عبوری در هر حالت، حجم مبادله گر و هزینه کلی سالیانه آن بر مبنای رعایت میزان افت فشار مجاز داده شده در سمت هر دو سیال عبوری به عنوان قیدهای مساله، محاسبه شده است. سپس، الگوریتم ژنتیک به منظور جستجو و تعیین مقدار بهینه ابعاد مبادله گر، با رعایت قیدهای افت فشار، به کار گرفته شده است. مقایسه نتایج حاصل با نتایج سایر محققان نشان می دهد، حجم مبادله گر بهینه شده برای هر سه حالت سیال عامل هوا- هوا، آب- هوا و آب- آب، از 10 تا 15 درصد و هزینه کلی سالیانه از 5 تا 25 درصد کاهش می یابد.

در این تحقیق، به منظور بررسی جریان جابه جایی ترکیبی در محفظه مربعی پرشده از نانوسیال با دو دیواره متحرک با شیب های مختلف، از روشی عددی بر پایه روش حجم محدود استفاده شده است. تحقیق حاضر برای عدد ریچاردسون از  0.1تا 10، عدد رینولدز از 1 تا 100 و کسر حجمی نانو ذرات از 0 تا 0.06 صورت پذیرفته است. با استفاده از خطوط جریان، دما و نمودارهای ناسلت در حالت های مختلف، میزان تاثیر شیب، کسر حجمی نانوذرات، سرعت حرکت دیواره ها و عدد ریچاردسون بر مشخصه های حرارتی و هیدرودینامیکی بحث و بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان کسر حجمی نانوذرات در یک رینولدز خاص میزان انتقال حرارت افزایش و کسر حجمی نانوذرات با افزایش عدد رینولدز کاهش می یابد. همچنین در ریچاردسون های بالاتر، تاثیر افزایش کسر حجمی روی رفتار حرارتی و الگوی جریان، نمود بیشتری دارد.

در این تحقیق، انتقال گرمای همرفت آزاد از روی یک صفحه سینوسی عمودی دما ثابت با حل معادلات ناویر- استوکس، در رژیم جریان آرام و به روش حجم محدود تحلیل شده است. همچنین، مدل جدیدی بر پایه فشار برای محاسبه شارهای جابه جایی ارائه شده است. نسخه های مرتبه اول و دوم این مدل پیشنهادی قادرند تا شارهای جابه جایی را با دقت خوبی بدون نیاز به اتلاف مصنوعی محاسبه نمایند. نتایج عددی به خوبی با نتایج سایر پژوهشگران مطابقت دارد. در این بررسی، پارامترهای تغییرکننده شامل عدد ریله و نسبت دامنه به طول موج صفحه سینوسی می باشند. نتایج نشان می دهد که فرکانس تغییر ضرایب انتقال گرمای محلی برای صفحه در فضای آزاد برابر فرکانس خود صفحه می باشد. در ضمن، با افزایش عدد ریله ضریب انتقال گرمای میانگین افزایش می یابد.

این مقاله در رابطه با تاثیر زوایای پره بر روی پارامترهای عملکردی پروانه کمپرسور گریز از مرکز، مانند نسبت فشار، نسبت دیفیوژن و راندمان ارائه شده است. در ضمن، ابعاد و سایر پارامترهای هندسی ثابت نگه داشته شده است. این بررسی با استفاده از دانش دینامیک سیالات محاسباتی و با کمک نرم افزار فلوئنت صورت گرفته است. دامنه حل عددی برای پیش بینی عملکرد پروانه، از ورودی آن در جهت محوری تا خروجی پروانه در جهت شعاعی می باشد. کار عددی ارائه شده، شامل تحلیل جریان در پروانه اولیه و دو مدل دیگر است. در این دو مدل، زاویه ورودی و زاویه خمیدگی به پشت پروانه تغییر یافته اند. مدل آشفتگی به کار رفته در این کار،  K-eاستاندارد می باشد که می تواند لزجت گردابه ای را رصد کند. درستی عملکرد مدل عددی، با استفاده از داده های تجربی آزمایش های اکارت (1976) ارزیابی شده است.