مهندسی مکانیک مجلسی
سال:1389 | دوره:3 | شماره:4 (پیاپی 12) |تعداد مقالات:8

در تحقیق حاضر نرخ آزادسازی انرژی کرنشی بحرانی برای کامپوزیت لایه ای کربن- اپوکسی T300/913 تک جهته با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ANSYS بر اساس روش بسته شدن مجازی ترک (VCCT) مورد بررسی قرار گرفته است. برای تحلیل های عددی از نمونه کشش فشرده (CT) استفاده شده است و ابعاد آن از مراجع موجود استخراج گردیده است.نتایج بدست آمده از تحلیل اجزاء محدود با نتایج آزمایشگاهی موجود در مقالات مقایسه شدند. توافق خوبی بین نرخ رهایی انرژی بحرانی بدست آمده از تحلیل اجزاء محدود با نتایج آزمایشگاهی وجود دارد. دقت و سادگی مدل ارائه شده، آن را برای پیش بینی و یا تکمیل تحقیقات آزمایشگاهی مناسب می سازد. نوآوری ارائه شده در این مقاله، سادگی مدل ارائه شده در این تحقیق می باشد که از مزایای آن در مدل سازی نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود I برای کامپوزیت های لایه ای به حساب می آید.

در این مقاله، یک سیکل ترکیبی پیشنهاد گردیده است که ترکیبی از سیکل قدرت رانکین و سیکل تبرید اجکتوری می باشد و قادر است همزمان هر دو توان حرارتی و تبرید را تولید نماید. این سیکل توسط حرارت خروجی از توربین های گازی، یا از طریق تلفات انرژی کارخانه ها، یا با انرژی خورشیدی و یا انرژی های زمین گرمایی کار کند. از آنالیز اگزرژی به منظور بهبود ترمودینامیکی این سیکل و از آنالیز پارامتری جهت بررسی اثر مشخصات ترمودینامیکی بر روی عملکرد سیکل استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین تلفات اگزرژی، به واسطه برگشت ناپذیری ها رخ می هد. اجکتور نیز سهم قابل ملاحظه ای در برگشت ناپذیری ها دارد. همچنین مشاهده شد که فشار ورودی به توربین، فشار خروجی توربین، دمای کندانسور و تبخیرکننده، اثرات قابل ملاحظه ای بر توان خروجی توربین و بازده اگزرژی سیکل دارند.

تاثیر غلظت محلول متانول و عمق کانال صفحات گرافیتی بر عملکرد تک سل پیل سوختی متانولی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. غشای مورد استفاده از نوع نفیون 117 و ابعاد تک سل 10×10cm است. از محلول متانول با غلظت های 0.5، 1، 1.5، 2 و 3 مولار استفاده شده است. عمق کانال به ترتیب 1، 1.5 و 2 میلی متر انتخاب شده و برای بررسی تاثیر عمق کانال، همزمان عمق کانال آند و کاتد تغییر کرده است. غلظت بهینه متانول برای تک سل فوق حدود 0.5 الی 1.5 مولار می باشد.بر اساس آزمایشات مختلف هرچه عمق کانال کمتر باشد انتقال جرم بهتر صورت گرفته و خارج کردن دی اکسید کربن راحت تر صورت می گیرد. نتایج حاصل عمق بهینه کانال برای عملکرد تک سل فوق را 1میلی متر نشان می دهد.

اخیرا با استفاده از محیط های متخلخل نوع جدیدی هوا-گرمکن طراحی شده است که اصول کارکرد آنها برپایه تبدیل انرژی بین آنتالپی گاز وانرژی تابشی استوار است. در کار حاضر رفتار حرارتی یک هوا- گرمکن متخلخل چهار لایه مورد تجزیه و تحلیل تئوریک قرار گرفته است. به علت عدم تعادل حرارتی بین گاز و محیط متخلخل دو معادله انرژی جداگانه برای فاز گاز و جامد در نظر گرفته شده است که شامل هدایت گرمایی در دوفاز، انتقال حرارت جابجایی بین دو فاز و تشعشع در محیط متخلخل می باشد که به صورت عددی در میدان دوبعدی مستطیلی حل می شوند.برای محاسبه تشعشع گرمایی از مدل جهات مجزا که برای محاسبات چندبعدی دقت بسیار بالایی دارد استفاده می شود. همچنین رفتار حرارتی سیستم مورد نظر و تاثیر پارامترهای مختلفی از قبیل ضخامت لایه متخلخل و نسبت پخش لایه بر عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی صحت روش بکار گرفته شده، نتایج عددی کار حاضر با داده های تئوری و تجربی محققین دیگرمقایسه شده و انطباق قابل قبولی مشاهده شده است.

فرآیند هیدرو فرمینگ یکی از موثرترین روش های تولید، جهت افزایش حد کشش در شکل دادن ورق های فلزی می باشد.چرا که در فرآیند هیدروفرمینگ، شکل دهی توسط سنبه ای انجام می شود که قطعه را در جهت متقابل، با فشار کنترل شده سیال به جلو می برد. در این مقاله فرآیند کشش عمیق هیدروفرمینگ برای سنبه های سر کروی مورد بررسی قرار گرفته است. مسیرهای مختلف فشار در نرم افزار ABAQUS 6.7 تست شده، تا محدوده فشار کاری، به صورت شبیه سازی شده بدست آید. در نهایت اثر نسبت کشش، بر روی فشار محدوده کاری بررسی گردید. همچنین جهت بررسی دقت شبیه سازی، نتایج بدست آمده با تعدادی تست تجربی مقایسه شده اند. بررسی های انجام شده، بیانگر این است که با افزایش نسبت کشش، منحنی پارگی به شدت افت می کند و مساحت ناحیه مجاز کاهش می یابد، با افزایش زمان وسعت نواحی مجاز افزایش می یابد و با افزایش نسبت کشش مسافت ناحیه مجاز کاهش می یابد.

در این مقاله به بررسی فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک پرداخته می شود. این روش تراشکاری از جمله روش های پیشرفته است که باعث بهبود توانایی ماشینکاری مواد می شود. ابزار ارتعاشی تحت مود طولی با دامنه ارتعاش 10 میکرون و فرکانس 20 کیلوهرتز ساخته شده است بطوریکه ارتعاش در جهت سرعت برشی اعمال گردد. آزمایشی که بر روی آلومینیوم (AL7075) انجام گرفته منجر به کاهش نیروی ماشینکاری در فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک نسبت به فرآیند تراشکاری سنتی گردیده است. همچنین آزمایشاتی به هدف مطالعه پارامترهای موثر بر فرآیند ماشینکاری با قطعه کار از جنس Al7075 انجام شد. این پارامترها شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی، عمق برش و دامنه ارتعاش می باشد. تحلیل آماری بر روی نتایج آزمایش انجام و مدل های ریاضی مختلف برای پیش بینی نیروی ماشینکاری و بهینه سازی پارامترهای ماشینکاری برای دستیابی به حداقل نیروی ماشینکاری ارائه می گردد. جهت انجام آزمایش ها از روش Full Factorial استفاده شده است. در نهایت مقایسه نیروی ماشینکاری در دو فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک و تراشکاری سنتی انجام گرفته است.

در این مطالعه محدوده برگشت شعله و ساختار آن در لوله های باریک حامل جریان اشتعال پذیر به صورت عددی مورد بررسی قرار می گیرند. مدل ریاضی شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای انرژی و بقای اجزاء است. احتراق نیز به صورت واکنش یک مرحله ای برای متان مدل می شود. این مطالعه در دو مرحله انجام می شود، در مرحله اول تحلیل به صورت گذرا انجام شده تا جایی که شعله وارد لوله پیش اختلاط شود و گرادیان سرعت بحرانی (محدوده برگشت شعله) برای نسبت سوخت به هوای مختلف و در شعاع های مختلف لوله بدست آید. همچنین محدوده ای از جریان که به ازای آن شعله ناپایدار است نیز در این مرحله بدست می آید. در مرحله دوم با کاهش بیشتر نرخ جریان ورودی به محفظه، یک شعله برگشته در ناحیه پیش اختلاط نزدیک دیواره ایجاد می شود که با مطالعه شعله برگشته در داخل لوله پیش اختلاط، ساختار شعله برگشته در نزدیک دیواره بدست می آید. با توجه به اینکه پیش بینی برگشت شعله به صورت تجربی بسیار خطرناک است، مطالعه عددی آن می تواند در شناسایی هرچه بیشتر این پدیده و همچنین توسعه سیستم های احتراقی پیش اختلاط مفید واقع شود.

یکی از مهمترین قطعات سیستم انتقال قدرت در خوروهای امروزی، مجموعه پلوس است که وظیفه آن، انتقال گشتاور و سرعت دورانی خروجی از گیربکس به چرخ ها با نسبت ثابت است. مجموعه پلوس از چهار قطعه تشکیل شده که یکی از آنها کاسه خارجی است. به علت پیچیده بودن قطعه و با توجه به اهمیت آن در خودرو و وجود تنش های بالا، تنها راه مقرون به صرفه تولید آن، فرآیند آهنگری می باشد. شکل ظاهری قطعه، حداقل دو مرحله آهنگری را برای تولید مطرح می سازد.ابتدا شکل گیری قسمت دسته توسط اکستروژن مستقیم و سپس قسمت کاسه توسط اکستروژن معکوس. در این تحقیق فرآیند های اکستروژن مستقیم و معکوس داغ پلوس پراید همراه با پیش گرم و با در نظر گرفتن اتلاف دما تا لحظه اعمال ضربه سنبه، به روش اجزای محدود شبیه سازی شده است. قالب ها جهت بررسی دما و تنش به صورت توپر و الاستیک در نظر گرفته شده اند. نمودار نیروی لازم در طول فرآیند بر اساس جابه جایی سنبه و سایر نتایج مربوطه، در انتها مورد بحث قرار گرفته اند. جهت معتبرسازی، نتایج عددی حاصل، با نتایج حل تئوری مقایسه شده اند بطوریکه نتایج این مقایسه از همخوانی خوبی برخوردار است.