مواد پرانرژی
سال:1391 | دوره:7 | شماره:4 (پیاپی 17) |تعداد مقالات:8

در موتورهای سیکل باز، برخورداری از حداقل مقادیر بیشینه در رژیم گذرای استارت مهمترین شاخص در بهینه سازی دینامیکی طرح سیستمی سامانه شناخته می شود. در این پژوهش، ضمن معرفی عوامل موثر در مقادیر بیشینه پارامترها در رژیم گذرا، چگونگی کاهش این مقادیر بیشینه که یکی از مهمترین عوامل بروز اختلال در این گونه موتورها است، بررسی شده است. برای دست یابی به این هدف، دو مدل شبیه ساز دینامیکی که یکی به زبان C++ و دیگری در محیط Simulink تهیه شده، مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق با توجه به مدار پنوموهیدرولیکی موتور مورد نظر، تاثیر عوامل موثر در کاهش مقادیر بیشینه با ارائه نتایج تئوری و تجربی نشان داده می شود. تطابق نتایج تست و پیش بینی شبیه سازی نشانگر دقت بالای مدل سازی است.

در کار حاضر بر اساس الگوریتم حل عددی بایر و فرانکل یک کد کامپیوتری جهت پیش بینی پارامترهای بالستیک داخلی (فشار و دمای گازهای پیشرانه، موقعیت و سرعت گلوله در زمان های مختلف) تهیه شده است. تغییرات نرخ سوزش به کار رفته با فشار به صورت غیرخطی است. عبارت حجم در معادله حالت با در نظر گرفتن حجم مشترک گازهای آغازگر، هم پوشانی اولیه گلوله با محفظه احتراق و عقب نشینی سلاح ویرایش شده است. در معادله انرژی اتلاف حرارتی، اتلاف ناشی از غلبه بر نیروی خان کشی و اتلاف مربوط به عقب نشینی سلاح و چرخش گلوله منظور شده است. نتایج کد تهیه شده بر مبنای روش حاضر با نتایج آزمایشگاهی و همچنین نتایج منتشر شده از دیگر کدهای معتبر در تحلیل بالستیک داخلی، تطابق خوبی را نشان می دهد. پس از اعتبارسنجی، مطالعه پارامتریک برای حجم مشترک گازها و نیروی مقاومت خان کشی به منظور میزان اثرگذاری بر دقت در محاسبه فشار گازهای احتراق و سرعت گلوله انجام شد. اثر فشار شروع حرکت گلوله بر بیشینه فشار گازهای احتراق نیز بررسی شده است. این تحقیق نشان داد با افزایش فشار شروع حرکت گلوله، بیشینه فشار در محفظه احتراق به صورت سهمی افزایش خواهد داشت. در ادامه مطالعه پارامتریک اثر خصوصیات آغازگر بر تغییرات دما و فشار گازهای احتراق با زمان بررسی شده است.

در مقاله حاضر، اثر چرخش غیر محوری پرتابه استوانه ای سر تخت در پدیده نفوذ به اهداف آلومینیومی مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل تحلیلی ارائه شده فرایند نفوذ بسته به نحوه برخورد پرتابه به هدف - به صورت عمودی یا مایل - به چهار مرحله فرسایش، پلاگینگ، توسعه سوراخ و پتالینگ تقسیم می شود. مرحله پلاگینگ نیز به صورت حفره ای شدن، شکل گیری پلاگ، جدایش پلاگ، لغزش پلاگ و تغییر شکل پس از سوراخ کاری در نظر گرفته شده است. در این مدل ماده هدف به صورت صلب - کاملا پلاستیک و پرتابه تغییر شکل پذیر در نظر گرفته شده است. شکل پذیری پرتابه بسته به سرعت نسبی آن در سه شکل: فرسایش، تخت شدن و حرکت صلب پرتابه اتفاق می افتد. همچنین اثر نیروی اصطکاک در کل فرایند نفوذ لحاظ شده است. نتایج مدل تحلیلی ارائه شده هم خوانی مطلوبی با نتایج تجربی دارد.

1،3،5-تری آمینو-6،4،2- تری نیترو بنزن (TATB) ماده منفجره ای است که دارای پایداری گرمایی بسیار بالا، حساسیت کم و دانسیته مناسب نسبت به سایر مواد منفجره متعارف مانند TNT می باشد. این خواص باعث شده که در سال های اخیر TATB برای استفاده در بعضی کاربردهای نظامی و غیر نظامی بسیار مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، یک روش جدید برای سنتز TATB با استفاده از ماده اولیه TNT ارائه شده است. هدف از ارائه این روش استفاده از مواد اولیه ارزان و در دسترس بوده تا بتوان TATB را بدون نیاز به امکانات پیچیده و خاص و صرف هزینه بالا سنتز نمود. در این روش ابتدا TNT را توسط سدیم دی کرومات و سولفوریک اسید غلیظ اکسید کرده و تری نیترو بنزوئیک اسید با بهره 60% سنتز گردید. سپس توسط حرارت آن را کربوکسیل زدایی کرده و تری نیترو بنزن با بهره 68% سنتز شد. تری نیترو بنزن حاصل طی یک مرحله احیاء، با بهره 75% تبدیل به تری آمینو بنزن شد. مرحله بعد نیترودار کردن می باشد که برای این منظور، ابتدا گروه های آمینی توسط گروه های استیل محافظت شده و پس از قرار گرفتن سه گروه نیترو با استفاده از اسید سولفوریک و اسید نیتریک، گروه های محافظ با انجام هیدرولیز برداشته و TATB با بهره 55% تهیه گردید.

مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف، کاربرد زیادی در صنعت از جمله سازه های دریایی، ساختارهای فضایی و زره های سبک وزن برای حفاظت بالستیکی دارد. علت مهم استفاده از این مواد در صنعت، خواص مکانیکی خوب، انعطاف پذیری بیشتر، ساخت آسان و مقاومت در برابر ضربه می باشد. مطالعات وسیعی در جهت شناسایی مکانیزم های تغییر شکل در حین فرآیند نفوذ و نفوذ کامل در کامپوزیت های تقویت شده با الیاف انجام شده است. ون با فرض عدم اصطکاک بین دماغه پرتابه و هدف و با استفاده از قانون بقای انرژی، معادلات عمق نفوذ، سرعت باقیمانده و سرعت حد بالستیک برای پرتابه های با دماغه مختلف ارائه داده است. در این تحقیق، برای پرتابه های با دماغه اجایو، مدل جدیدی ارائه می شود. در این مدل با استفاده از قانون دوم نیوتن، معادلاتی برای نفوذ کامل پرتابه های با دماغه اجایو و نیمکروی به دست آمده است. برای پرتابه اجایو به قطر 8.69 میلی متر و جرم 9.53 گرم و هدف کامپوزیت کربن / اپوکسی تست تجربی انجام شد. با استفاده از نتایج تجربی، معادله جدیدی برای ثابت تجربی مدل تحلیلی (b) ارائه شده است. با مقایسه نتایج تحلیلی روش جدید و روش ون و نتایج تجربی، مشاهده شد که مدل جدید در مقایسه با مدل ون از دقت بیشتری برخوردار است.

در این تحقیق، یک مدل دوبعدیCFD  برای بررسی هر دو پدیده هیدرودینامیک و انتقال جرم و تاثیر آنها بر انحلال گاز هیدروژن در یک سوخت هیدروکربنی به کار رفته است. برای این منظور، مدل اولرین - اولرین با به کارگیری روش حجم محدود استفاده شده است. مدل استاندارد k-e نیز برای آشفتگی فاز مایع و گاز منظور شده است. سرعت صعود به دست آمده حباب گاز توسط این مدل با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد و تطابق خوبی نشان داد. مدلCFD  رفتار مورد انتظار از هیدرودینامیک سیستم را به درستی نشان داد. برای سرعت های ظاهری گاز تا 3 سانتی متر بر ثانیه، مقادیر به دست آمده کسر حجمی گاز در مایع و ضرایب انتقال جرم حجمی توسط مدل به ترتیب تا 0.091 و تا 0.054 S-1 بود. نتایج محاسبات انتقال جرم نشان می دهد که غلظت هیدروژن در سوخت مایع با گذشت زمان افزایش می یابد تا به مقدار تعادلی خود برسد. زمان لازم برای رسیدن به غلظت تعادلی مایع با سه ضریب انتقال جرم معادل 0.0004، 0.0008 و 0.002 متر بر ثانیه، به ترتیب حدود 120، 60 و 25 ثانیه بود. بنابراین با انتخاب مناسب هندسه سیستم و سرعت گاز، می توان مقادیر مناسب انتقال جرم و توزیع گاز در مایع را برای انحلال گاز هیدروژن در سوخت مایع داشت.

در این مقاله، پاسخ دینامیکی استوانه ضخیم تحت بارگذاری فشار مکانیکی گذرای متحرک و توزیع دمای متغیر با ضخامت و متحرک در طول پوسته بررسی و تحقیق می شود. برای این منظور ابتدا معادلات حرکت پوسته به کمک اصل همیلتون و با استفاده از تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی به دست می آید. این معادلات که یک دستگاه معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی و با ضرایب ثابت است با تبدیل به معادلات دیفرانسیل معمولی حل گردیده است. نتایج به دست آمده از روش تحلیلی با روش اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس (ABAQUS) مقایسه شده است. مقایسه نتایج با روش اجزاء محدود نشان می دهد که تئوری مرتبه اول برشی برای محاسبه پاسخ دینامیکی استوانه ضخیم موفقیت آمیز می باشد.