مهندسی مکانیک
سال:1401 | دوره:31 | شماره:4 (پیاپی 145) |تعداد مقالات:6

توجه به مخاطرات زیست محیطی انرژی های سنتی به ویژه پدیده گرمایش زمین ناشی از انتشار و متمرکز شدن گازهای گلخانه ای از اصلی ترین دلایل توجه به انرژی های نو است و دولت ها را بر آن داشته تا بهره مندی از منابع جدید انرژی را با جدیت در دستور کار قرار داده و برای آن برنامه ریزی کنند. از طرفی با توجه به جایگزینی سوخت های فسیلی توسط انرژی های تجدید پذیر و روش های نوین تولید برق، شایسته است که پتانسیل های موجود همانند اتلاف انرژی ناشی از تقلیل فشار گاز در ایستگاه های تقلیل گاز شهری مورد نظر و بررسی قرار گیرد. از این رو در مقاله حاضر سعی شده است تا با استفاده از یک توربو اکسپندر در یک ایستگاه تقلیل فشار گاز شهری، به تولید انرژی الکتریسیته پرداخته شود. گاز ورودی به این توربو اکسپندر نیز توسط انرژی زمین گرمایی پیش گرم می شود تا توان تولید کار در آن افزایش یابد. نتایج حاکی از آن است که ایده آل ترین راندمان آیزنتروپیک (برابر با 90 %)، در دمای ورودی توربواکسپندر برابر با 80 درجه سانتی گراد و میزان پیش گرمایش برابر با kJ/kg 5/186 اتفاق می افتد. همچنین افزایش میزان پیش گرمایش گاز طبیعی سبب افزایش دمای توربین انبساطی شده و در نتیجه توان تولیدی افزایش می یابد.

صندلی چرخ دار تعاملی و ارگونومیک مجهز به سامانه خدمات بهداشتی طراحی شده است. هدف آن علاوه بر رفع نیاز اساسی توان خواه جسمی-حرکتی، که جابجایی است، ارایه نوآورانه هم زمان سامانه خدمات بهداشتی قضای حاجت در یک فضای بهداشتی نیز هست. این پژوهش از نگاه هدف کاربردی و از دیدگاه ماهیت، کیفی-توصیفی است. به صورت میدانی، به دو شیوه کلامی-تصویری (پرسش نامه و مصاحبه) و غیرکلامی (مشاهده)، به روش پیمایشی برای جمع آوری داده ها اقدام نموده و از واکاوی از متخصصین مربوطه (گروه دلفی) بهره برده است. روش طراحی محصول مبتنی بر طراحی نامه بوده که بر پایه طراحی تعامل و کاربر محوری است. صندلی چرخ دار مجهز به سامانه خدمات بهداشتی با ویژگی های تعاملی و ارگونومیک بودن تحت برند صابیتا دستاورد این پژوهش است. کاربر اصلی این محصول که توان خواه جسمی-حرکتی است از یک سو از یک وسیله جابجایی کارآمد، کارا و ایمن بهره می برد و از سویی دیگر هم زمان از سامانه خدمات بهداشتی قضای حاجت در محیطی بهداشتی به همراه شست و شو و تطهیر به عنوان یافته های پژوهش برخوردار می گردد. علاوه بر آن ها، رضایت مندی و خوشنودی کاربر را نیز به دنبال دارد. صندلی چرخ دار صابیتا به منظور ایجاد تعاملی سازنده، نه تنها برای کاربر نقش بسزایی بازی می کند، بلکه باعث سهولت در کار همیاران توان خواه جسمی-حرکتی می شود. از یک سو عناصر شش گانه کاربردپذیری همچون کارآمدی، کارایی، ایمنی/راحتی، مطلوبیت، قابلیت یادگیری و یادآوری آسان را به ارمغان می آورد و از سویی دیگر اهداف طراحی تعامل همچون قابلیت رویت، بازخورد، محدودیت ها، سازگاری و فراخوانی را محقق می سازد. در نهایت یک تجربه مطلوب کاربری را به نمایش می گذارد.

سرطان سر و گردن اغلب دهان، گلو و بینی را درگیر می کند. این نوع سرطان با روش های درمانی همچون جراحی، رادیوتراپی و شیمی درمانی سبب آسیب رساندن به سایر سلول ها و عوارضی همچون آسیب های شنوایی و چشایی می شود. به منظور رفع این محدودیت در درمان بیماری، مطالعاتی در حوزه ی نانو صورت گرفته است. برخی از این مطالعات در خصوص استفاده از نانوذرات به عنوان حامل های دارویی، شناخت ساختار سلول سرطانی و بررسی خواص مکانیکی صورت گرفته است. در این مطالعه به منظور بهبود درمان و تشخیص زودهنگام این نوع سرطان، به تخمین مدول یانگ سلول سرطانی سر و گردن با استفاده از فرایند نانومنیپولیشن پرداخته شده است. تصاویر توپوگرافی و نمودارهای تجربی مورد استفاده از طریق کاوش سلول سرطانی سر و گردن توسط میکروسکوپ نیروی اتمی استخراج شده است. نوآوری اصلی این پژوهش در استفاده از مدل های تماسی جی کا آر، ام دی و تاتارا بوده است. هدف اصلی پژوهش، رسم نمودارهای عمق نفوذ برحسب نیروی اعمالی، جهت تخمین مدول یانگ بافت سر و گردن است. با مقایسه نتایج تیوری و تجربی، مقدار 12 کیلو پاسکال با در نظرگرفتن مدل تماسی جی کا آر و مقدار 11 کیلو پاسکال با مدل تماسی تاتارا به عنوان مقادیر مدول یانگ سلول سرطانی سر و گردن تخمین زده شده اند.

در این مقاله یک کنترل کننده گام به عقب انتگرالی برای کنترل موقعیت سیستم کوادروتور ارایه شده که با استفاده از الگوریتم هوشمند بهینه سازی ازدحام افزایشی ذرات، جهت بهینه سازی پارامترهای کنترلر طراحی شده مورد بررسی قرار گرفته است که در نهایت پارامترهای طراحی به منظور حصول پاسخ مطلوب بهینه بر روی کنترل کننده منظور شده اند. در ادامه به طراحی مسیر بهینه برای پرنده کوادروتور به کمک روش الگوریتمی تکاملی ازدحام ذرات و با در نظر گرفتن موانع از پیش تعیین شده در محیط سه بعدی پرداخته شده است، که امنیت پرواز کوادروتور را در محیط های سه بعدی از پیش شناخته شده تامین می کند، همچنین با در نظر گرفتن موانع محیطی، کوتاه ترین مسیر بین مبدا و مقصد به عنوان مسیر مطلوب کوادروتور مشخص می شود. در این مقاله علاوه بر بهینه سازی ضرایب کنترلر گام به عقب انتگرالی در جهت کاهش تلاش کنترلی ربات، به بهینه سازی مسیر حرکت کوادروتور پرداخته شده که هدف از این بهینه سازی، کاهش مصرف انرژی در حرکت ربات از مبدا به مقصد می باشد که در نهایت مسیر تولید شده توسط الگوریتم به عنوان مسیر مطلوب پرنده به کنترل کننده گام به عقب انتگرالی بهینه شده داده شده و نتایج در محیط متلب شبیه سازی شده است.

در این مقاله مواد فعال سطحی (سورفکتانت ها) و تاثیر آن بر جریان سیالات چند فازی مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا نحوه عملکرد سورفکتانت ها بیان شده است. بدین منظور، تعاریف تنش سطحی و نحوه تغییر آن در حضور سورفکتانت ها بررسی شده است. همچنین، فیزیک توزیع سورفکتانت ها در جریان چندفازی و جذب و دفع آن در سطح مشترک گزارش شده است. تغییرات فیزیکی سطح مشترک دوفاز به دلیل حضور سورفکتانت ها از طریق تعادل نیروها و تغییر در تنش سطحی و تعریف اثر مارانگونی بررسی شده است. انواع سورفکتانت ها و خواص آن ها بیان شده است. در نهایت کاربردهای مهم سورفکتانت ها در صنعت و زندگی روزمره با جزییات ذکر شده است. این بررسی نشان می دهد که سورفکتانت ها به عنوان یکی از عوامل موثر بر جریان چندفازی نیاز به مطالعه روز افزون دارد. شناخت بهتر این مواد می تواند در دستکاری و بهینه سازی کاربردهای دارای جریان سیال چندفازی بسیار مفید باشد.

در این مقاله به بررسی انتقال حرارت در میله سوخت داغ استوانه ای شکل قلب راکتور هسته ای تحت فشار مانند راکتور بوشهر پرداخته شده است. به طور کلی در آنالیز حرارتی یک میله سوخت، توجه ویژه به توزیع درجه حرارت در اجزاء تشکیل دهنده میله سوخت و همچنین تاثیر جریان سیال اطراف آن بر میزان برداشت حرارت معطوف می گردد. لذا در این مطالعه با استفاده از معادلات انتقال حرارت در سوخت و سیال مجاور آن، میزان شدت انتقال حرارت و تاثیر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. برای این شبیه سازی از دو نرم افزار انسیس فلوینت (CFD) و کد هسته ای COBRA-EN استفاده شده است، در این مدل سازی از مدلEPRI کد COBRA-EN به دلیل محافظه کارانه بودن آن برای محاسبه شار حرارتی بحرانی و حداکثر و متوسط دمای سوخت، آنتالپی، دمای خنک کننده، دبی جرمی خنک کننده استفاده شده است و نتایج آن با نتایج CFD و نتایج مرجع مقایسه گردیده است. همچنین پارامترهای ترموهیدرولیکی گاز هلیوم تحت فشار محبوس در بین سوخت و غلاف میله سوخت نیز بررسی گردیده است.