مکانیک سازه ها و شاره ها
سال:1401 | دوره:12 | شماره:5 |تعداد مقالات:20

دستگاه آزمایش میله فشاری هاپکینسون برای تعیین خواص مکانیکی وابسته به نرخ کرنش مواد استفاده می شود. پارامترهای مختلفی بر اعتبار نتایج این آزمایش تأثیرگذار است. در این مقاله اثر ابعاد نمونه آزمایش و همچنین اصطکاک بر نتایج آزمایش هاپکینسون فشاری به روش عددی و آزمایشگاهی موردبررسی قرارگرفته است. برای انجام شبیه سازی ها از نرم افزار ABAQUS/Explicit استفاده شده است. با انجام شبیه سازی، سیگنال هایی که در محل کرنش سنج هستند استخراج شده و با تئوری انتشار موج به منحنی تنش-کرنش تبدیل می گردند. با مقایسه این نمودارها با نمودار تنش-کرنش برای حالت های مختلف اصطکاک و ابعاد، اعتبار آزمایش و نتایج آن بررسی می شود. بررسی ها نشان می دهد افزایش اصطکاک باعث افزایش تنش و کاهش کرنش در نمودار تنش-کرنش خروجی شبیه سازی و آزمایش تجربی می شود و بهترین نتیجه در حالتی که اصطکاک صفر باشد حاصل می شود. مشاهده گردید با افزایش نسبت طول به قطر، اختلاف نتایج برای ضرایب اصطکاک مختلف کاهش می یابد. به طور مشخص در نتایج شبیه سازی اختلاف بیشینه تنش با فرض با و بدون روانکاری برای نسبت طول به قطر 25/0، 5/0، 0/1 و 5/1 بترتیب 58%، 18%، 9% و 5% می باشد و روند مشابهی در نتایج تجربی مشاهده می گردد. به عبارت دیگر با تغییر ابعاد نمونه آزمایش در حضور اصطکاک، تغییر در نمودار تنش-کرنش مشابه اثر افزایش نرخ کرنش مشاهده می شود که می تواند ناشی از اثر متقابل اندازه نمونه و اصطکاک باشد. هرچه اصطکاک افزایش پیدا کند خطای ایجاد شده کرنش کلی نمونه را کاهش و تنش تسلیم افزایش خواهد داد.

در این تحقیق تحلیل سینماتیک مستقیم و سینماتیک معکوس یک ربات هیبرید شش درجه آزادی که از اتصال یک ربات موازی کروی با سه درجه آزادی دورانی به ربات موازی دلتا حاصل شده انجام شده است. مزیت این ترکیب، مستقل بودن معادلات مکان از معادلات جهت گیری فضایی است به گونه ای که می توان بدون هیچ محدودیتی مجری نهایی ربات را با هر جهت گیری که توسط ربات موازی کروی در دسترس باشد به هر مکانی از فضای کاری ربات دلتا منتقل کرد. از این رو مدل سینماتیکی این دو ربات موازی به صورت مستقل از هم استخراج شده و در نهایت برای کار به صورت یک پلتفرم یکپارچه با یکدیگر ترکیب شده اند. یک مدل مکانیکی از ربات در محیط Simscape نرم افزار MATLAB پیاده سازی شده است. سپس دقت و صحت این دو مدل بررسی و نشان داده شده است که کاملاً بر هم منطبق هستند. همچنین فضای کاری انتقالی و فضای کاری دورانی برای مجری نهایی ربات موازی هیبرید نیز به کمک روش های عددی از روابط سینماتیک ربات محاسبه شده است. علاوه بر این از سینماتیک معکوس ربات برای پیاده سازی یک سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی (ANFIS) جهت پیش بینی پاسخ های سینماتیک مستقیم با دقت بالا استفاده شده است.

هدف از این مقاله ارائه روش نوین در ناوبری تلفیقی اینرسی با استفاده از تصویر به منظور افزایش دقت توأم با حفظ قابلیت اطمینان و عدم واگرایی می باشد. حال به منظور تخمین پارامترهای ناوبری شامل سرعت، موقعیت و وضعیت (جهت گیری) از روش فیلتر کالمن گسسته استفاده شده است. در این روش از داده های واحد اندازه گیری اینرسی (IMU) متشکل از سه شتاب سنج و سه ژایروسکوپ به عنوان مدل سیستم ناوبری و تصویر به عنوان اندازه گیری استفاده شده است. بدین ترتیب برای استفاده از تصویر، ابتدا با روش تطبیق تصویر با رویکرد "سیفت" که به معنای استفاده از ویژگی های تغییرناپذیر با مقیاس تصویر است، مؤلفه های موقعیت صفحه ای پرنده استخراج می شود. در این راستا به منظور ارزیابی عملکرد و کارایی کلی سیستم و بر طرف کردن چالش هایی مانند تأخیر زمانی ارتباطات، انتخاب فرکانس کاری مناسب، اثر حجم محاسباتی پردازش تصویر و تلفیق روی میکروکنترلر نهایی، به صورت زمان حقیقی از بستر سخت افزار در حلقه استفاده شده است. نتایج پیاده سازی سخت افزار در حلقه نشان می دهد باوجود داشتن اندازه گیری تصویر در فرکانس خروجی نه چندان زیاد، رویکرد مذکور می تواند دقت مناسبی برای تخمین پارامترهای ناوبری پهپاد داشته باشد. این روش می تواند با حفظ دقت و هزینه، جایگزین مناسبی برای پهپادهایی باشد که از روش ناوبری بر پایه سیگنال های ماهواره ای (GPS) استفاده می کنند

در این پژوهش تأثیر برهم کنش شاره-جامد برای جریان همرفت اجباری حول استوانه دایروی محصور در کانال دوبعدی با جریان تراکم ناپذیر بررسی شده است. تمامی سطوح کانال عایق می باشد و استوانه در دمای ثابت با جریان عبوری سرد، تبادل گرما دارد. سطح پایینی این کانال صلب می باشد اما قسمتی از سطح بالایی الاستیک می باشد. با عبور جریان از اطراف استوانه گرم و نوسان جدار الاستیک، آهنگ انتقال گرما در هر لحظه تغییر می کند که این تغییرات تابع شرایط ارتعاش نوسانگر الاستیک می باشد. مکان سطح الاستیک، دامنه و فرکانس ارتعاشی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار بر جریان عبوری از کانال می باشند. ازاین جهت در این پژوهش ابتدا مکان سطح الاستیک بررسی شده و سپس دامنه و فرکانس نوسانگر در چندین حالت بررسی شده است. بررسی های صورت گرفته در پنج عدد رینولدز مختلف نشان می دهد که جایگزینی جدار الاستیک در بالادست استوانه تأثیر بسیار بیشتری در افزایش انتقال گرما، نسبت به جایگزینی در پایین دست استوانه دارد. همچنین نتایج بیانگر این است که با جایگزینی جدار الاستیک و افزایش دامنه و فرکانس ارتعاشی، عدد نوسلت متوسط به طور مرتب افزایش یافته و متوسط دمای سیال خروجی از کانال نیز با افزایش دامنه و فرکانس، افزایش می یابد.

نوشتار حاضر روشی دقیق و کارآمد برای تحلیل ارتعاشات آزاد نانوتیر پیزوالکتریک ارائه می دهد. در این روش، به منظور اعمال اثرات ابعاد کوچک، از تئوری الاستیسیته ی غیرمحلی ارینگن استفاده شده است. برخلاف تئوری های تغییر شکل برشی، در تئوری حاضر میدان های جابجایی و کرنش به صورت فرم کلی در نظر گرفته شده اند و از کرنش برون صفحه ای عمودی صرفنظر نشده است. معادلات حاکم بر نانوتیر پیزوالکتریک با استفاده از اصل همیلتون به دست آمده است. با حل این معادلات فرکانس های طبیعی مربوط به مدهای طولی و ضخامت برای ارتعاشات آزاد نانوتیر استخراج شده است. همگرایی نتایج پیش بینی شده مورد مطالعه قرار گرفته و اثرات پارامتر های مختلف مانند پارامتر غیرمحلی، نسبت طول به ضخامت و ولتاژ اعمالی خارجی مورد بررسی قرار گرفته اند. به منظور صحه گذاری دقت روش حاضر، نتایج پیش بینی شده توسط این تئوری با نتایج تئوری های موجود در مقالات پیشین و روش المان محدود مقایسه شده اند. این مطالعه نشان می دهد فرکانس های طبیعی پیش بینی شده توسط تئوری حاضر در مقایسه با نتایج تئوری های تغییر شکل برشی کوچکتر می باشند. نتایج این پژوهش نشان می دهند که فرکانس طبیعی نانوتیر پیزوالکتریک با افزایش ولتاژ الکتریکی اعمال شده منفی و همچنین نیروی محوری کششی و کاهش پارامتر غیرمحلی افزایش می یابد. نتایج حاکی از آن است که فرکانس های طبیعی مربوط به مدهای ضخامتی قابل صرفنظر نمی باشند و برخلاف تئوری های تغییر شکل برشی ، تئوری حاضر می تواند این فرکانس ها را پیش بینی نماید.

این پژوهش جهت تخمین خطای حل معادلات تعیین وضعیت یک حسگر افق زمین پویشی دو مخروطی با در نظر عوامل مختلف هندسی و محیطی نسبت به حالت ساده، انجام شده است. در فرآیند استخراج معادلات تعیین وضعیت این حسگر، ابتدا جهت مدل سازی زمین از فرم ساده سازی شده ی زمین به عنوان یک کره ی بدون اتمسفر استفاده و وضعیت ماهواره در این حالت با وضعیت ماهواره شبیه سازی شده در مدار فرضی مقایسه شد. اما در واقعیت عامل هندسی بیضی گون بودن زمین و عوامل محیطی همچون محدوده ی دید حسگر، اثر اتمسفر و بازتابش از سطح زمین موجب بروز خطا در اندازه گیری موقعیت ماهواره نسبت به حالت ساده می شوند. بنابراین با قراردهی این حسگر بر روی یک ماهواره، شبیه سازی حرکت در یک مسیر واقعی و مدل سازی در شرایط مختلف هندسی و محیطی مختلف پالس ورودی به حسگر و در نهایت موقعیت ماهواره محاسبه گردید. در ادامه با مقایسه ی موقعیت محاسبه شده توسط آن ها نسبت به حالت ساده، میزان تاثیر هر کدام را در بروز خطا تعیین گردید. شبیه سازی ها براساس حسگر افق زمین پویشی ساخته شده در پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران بر روی ماهواره ی میکروماوس انجام شده است. براساس این پژوهش، بیشترین میزان بروز خطا نسبت به حالت ساده در زاویه ی چرخش به ترتیب مربوط به اثر اتمسفر و بازتابش از سطح زمین، بیضی گون بودن زمین و عامل محدوده ی دید حسگر و در زاویه ی گام، بیشترین خطا به ترتیب مربوط به عامل زمین بیضی گون، اثر اتمسفر و بازتابش از سطح زمین و در نهایت عامل محدوده ی دید حسگر تعیین شد.

در این مقاله، پوشش دهی اینکونل 713 کم کربن با استفاده از لیزر پالسی Nd:YAG با توان 400 وات و پودر متکو81 وی اف انجام پذیرفت. تاثیر پارامترهای مختلف فرایند لیزر شامل فرکانس لیزر، عرض پالس و سرعت پیمایش اشعه لیزر بر ریزساختار پوشش و میکروسختی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش فرکانس و عرض پالس یا کاهش سرعت روبش اشعه لیزر سبب افزایش حرارت ورودی و در پی آن افزایش میزان رقیق شدن می گردد. منطقه پوشش نمونه ها با نسبت رقت بالا از ساختار یوتکتیک (Cr7C3+γ) تشکیل شده است در حالیکه منطقه پوششی نمونه ها با نسبت رقت کم از یک ساختار هیپریوتکتیک (کاربید شبه پایدار اولیه Cr7C3 احاطه شده توسط Cr7C3+γ) تشکیل شده است. افزایش فرکانس لیزر و عرض پالس (افزایش رقیق شدن و حذف کاربیدهای اولیه در ریزساختار) سبب افت سختی در منطقه پوشش می شود اما افزایش سرعت لیزر تاثیر معکوس داشته و سبب افزایش سختی می گردد. نمونه بهینه انتخاب شده دارای فرکانس لیزر 4/18 هرتز، عرض پالس 2/11میلی ثانیه و سرعت لیزر 8/2 میلیمتر بر ثانیه بود. این نمونه علاوه بر درصد رقیق شدگی و ظاهر قابل قبول دارای سختی قابل توجه 1204 ویکرز می باشد که در حدود 3 برابر سختی فلز پایه است.

یکی از علل تلفات در مناطق جنگی، تلفات ناشی از انفجار مواد منفجره در نزدیکی وسایل نقلیه است. موضوع مهم در این وسایل، عدم آسیب شدید به سرنشین در هنگام انفجار است. یکی دیگر از مشکلات خودروهای سنگین عدم چابکی لازم است. به منظور افزایش چابکی خودروها کاهش وزن کابین خودرو الزامی است. در این مقاله، مدل سه بعدی کابین کامیون با هدف بررسی اثر انفجار در نزدیکی و زیر این کامیون و بهینه سازی کابین آن ایجاد می شود. سپس مدل شبیه سازی شده با المان های مربعی 10 میلی متری المان بندی می شود. سپس آزمون انفجار به دو صورت انفجار در زیر و جانب خودرو مطابق با استاندارد AEP-55 شبیه سازی می شود. در آزمون انفجار در زیر خودرو از 4 کیلوگرم معادل TNT در سطح زمین و در آزمون انفجار در اطراف خودرو نیز از 8 کیلوگرم معادل TNT در فاصله 3 متری هم سطح کف کابین استفاده می شود و میزان آسیب به سرنشین مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور برآوردن الزامات انفجار و با توجه اینکه این خودرو پایه یک خودرو تجاری طراحی شده است، جنس و ضخامت کفی خودرو اصلاح می شود. سپس ضخامت قطعات با بیشترین تأثیر در این آزمون که عبارت اند از: 1-کفی جانبی 2-کفی میانی 3- دیواره جانبی 4- دیواره جلویی 5- درب خودرو در 16 حالت بهینه سازی می شود. از این بین 7 حالت الزامات آزمون انفجار در زیر خودرو را برآورده می سازند. حالت بهینه خودرو دارای وزن 39/571 کیلوگرم است که نسبت به حالت اولیه 31/3 کیلوگرم سبک تر و نسبت به اولین حالتی که الزامات استاندارد AEP-55 را برآورده می سازد 72/79 کیلوگرم سبک تر است.

با توجه به اهمیت بالای روش های ساخت با پودر فلزاتی همچون آلومینیوم، در این پژوهش با استفاده از پودر آلومینیوم خالص، نمونه هایی با دو روش متالورژی پودر و تف جوشی پلاسمای جرقه ای ساخته و سپس نمونه ها از نظر ریزساختار، سختی، مقاومت سایشی و مقاومت خوردگی مورد بررسی قرار گرفتند. روش سینترینگ پلاسمای جرقه ای نسبت به روش متالورژی پودر بهبود قابل توجهی در میزان سختی، تراکم ریزساختار، افزایش مقاومت به سایش و خوردگی آلومینیوم نشان می دهد. این بهبود را می توان به سرعت و دمای بالای فرآینـد تف جوشی و همچنین اعمال همزمان نیرو و دما و در نتیجه چگالی کامل تر ساختار نسبت داد. ضریب سایش و سختی به ترتیب از 9/0 و 43 برینل در روش متالورژی پودر به 8/0 و 3/49 برینل در روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای افزایش یافته است. همچنین با توجه به نتایج آزمون خوردگی، مقاومت خوردگی خطی نمونه تف جوشی پلاسمای جرقه ای بیشتر از نمونه متالورژی پودر مرسوم نشان داده شده است.

در این مقاله رفتار رزونانس اصلی و ناپایداری پولین استاتیکی نانوصفحه دایره ای با تحریک الکترواستاتیکی غیرخطی بررسی شده است. معادله حاکم بر رفتار نانوصفحه کریشهف با در نظر گرفتن نیروی میرایی سیال و نیروی کزمیر و استفاده از تئوری تنش کوپل سازگار و تئوری سطح گورتین- مورداک و اصل همیلتون استخراج شده است. معادله حاکم برای ارتعاشات با دامنه کوچک حل شده است. برای این منظور، فرض شده که ابتدا صفحه توسط یک ولتاژ پایه DC خم می شود و سپس، به وسیله یک ولتاژ هارمونیک AC تحریک می شود تا حول حالت تعادل استاتیکی نوسان کند. برای به دست آوردن مدل کاهش مرتبه یافته از روش مانده های وزنی گالرکین استفاده شده است. با استفاده از روش مقیاس های چند گانه برای معادله غیرخطی حل نیمه تحلیلی ارائه شده و معادله پاسخ فرکانسی سیستم برای حالت رزونانس اصلی استخراج شده است. تاثیر لحاظ کردن اثرات اندازه و سطح بر روی ولتاژ پولین استاتیکی و پاسخ فرکانسی رزونانس اصلی سیسستم بررسی شده است. نتایج عددی به دست آمده با نتایج تحقیقات قبلی مقایسه و مطابقت خوبی بین آنها مشاهده شد. نشان داده شد که تحریک الکترواستاتیک و نیروی کزمیر اثر نرم شوندگی دارند در حالی که اثرات سطحی بسته به خواص مکانیکی سطح، ابعاد و شرایط مرزی نانوصفحه می تواند اثر سخت شوندگی یا نرم شوندگی داشته باشد.

جریان نشتی نوک پره کمپرسور یکی از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد کمپرسورهای محوری است که می تواند موجب آسیب زدن به پره های کمپرسور نیز گردد. در مقاله حاضر به بررسی اثر تزریق هوا جهت کاهش اثرات مخرب جریان نشتی نوک بر عملکرد کمپرسور محوری، پرداخته می شود. بدین منظور تحلیل عددی جریان در کمپرسور محوری ناسا روتور 37 با استفاده از نرم افزار CFX انجام می گردد. در ابتدا منحنی عملکرد کمپرسور در حالت بدون تزریق با نتایج تجربی مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است. در ادامه با در نظر گرفتن تزریق هوا برای یک گذرگاه، منحنی های عملکردی در مقایسه با حالت بدون تزریق بررسی گردید. با تزریق هوا، نسبت فشار افزایش و راندمان آدیاباتیک کمپرسور در دبی های یکسان کاهش می یابد. مشخص گردید که تزریق هوا موجب کاهش افت های موجود در کمپرسور محوری و تضعیف گردابه های ایجاد شده می گردد. این امر باعث کاهش ضریب افت روتور و همچنین کاسته شدن زاویه حمله جریان می شود. بر این اساس اعمال تزریق موجب افزایش حاشیه واماندگی و افزایش محدوده عملکردی کمپرسور به ترتیب به میزان 6 و 66 درصد می گردد. همچنین جریان نشتی نوک نسبت به حالت بدون تزریق دارای قدرت کمتری می باشد که در نتیجه افت کمتری در حالت با تزریق رخ می دهد.

در این مقاله به تحلیل شبه -استاتیک یک ربات نرم پیوسته متشکل از سه عملگر تقویت شده با الیاف پرداخته می شود. برای این منظور ابتدا با در نظر گرفتن این ربات به عنوان یک تیر کاسرات، معادلات سینماتیکی و دینامیکی آن استخراج و بصورت عددی حل شده است. معادلات حاصل از این مدل تابعی از طول انحنای تیر بوده و تنها قابلیت بررسی نیروها و کرنش ها در راستای طولی را دارد. در ادامه با توجه به عدم امکان پیاده سازی نیروها در راستای شعاعی در این مدل، با استفاده از معادلات الاستیسیته غیرخطی به مدل سازی یک تک عملگر تقویت شده پرداخته می شود. درنهایت با حل این معادلات، کرنش های حاصل از تنش های شعاعی محاسبه شده و با کرنش های حاصل از مدل تیر کاسرات ادغام می شود. در این پژوهش موقعیت نقطه انتهایی ربات با استفاده از روش های پردازش تصویر استخراج شده و با مدل های ارائه شده، مقایسه شده است. نتایج نشان می-دهد، اعمال تاثیر فشارهای شعاعی در مدل کاسرات، خطای نسبی را به میزان 48/13 درصد بهبود می بخشد.

بهره گیری از صفحه های سوراخ دار به عنوان جزئی از یک مجموعه صفحه زرهی به منظور حفاظت از افراد و تجهیزات در جلوی صفحه هدف مدتی است که مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بدین منظور تاکنون بررسی در خصوص استفاده از یک صفحه سوراخ دار در جلوی صفحه هدف مورد توجه بوده و مشخص گردیده که استفاده از یک صفحه سوراخ دار در مجموعه صفحه های زرهی دارای مزیت های متعددی می باشد. اما این مجموعه صفحه، قابلیت ایجاد حفاظت بالستیک 100% را نخواهد داشت. به همین دلیل ایده استفاده از دو صفحه سوراخ دار در جلوی صفحه پایه مطرح گردیده و در این پژوهش پیامدهای این نوع چیدمان با انجام مطالعات تجربی و عددی مختلف مورد تحلیل قرار گرفته است. مشاهدات انجام پذیرفته حاکی از آن است که استفاده از دو صفحه سوراخ دار در جلوی صفحه پایه اگرچه موجب افزایش ضخامت و وزن آنها می گردد، در عین حال حفاظت بالستیک مجموعه صفحه های زرهی را در مقابل پرتابه ورودی به خصوص در نقاط ضعف استفاده از یک صفحه سوراخ دار در جلوی صفحه پایه بهبود می بخشد. با مقایسه تغییر شکل های حاصله در آزمایش های تجربی و شبیه سازی های عددی انجام شده به کمک نرم افزار LS-DYNA ، همگرایی مناسبی بین نتایج مشاهده شده است.

در تحقیق حاضر به بررسی اثر یک بازیاب حرارتی بر روی عملکرد سیکل ترکیبی ارگانیک رانکین (ORC) و زمین گرمایی پرداخته شد. آب داغ خروجی از زمین وارد یک جداساز مایع- بخار می شود. بخار تولیدی وارد قسمت توربین بخار و قسمت مایع نیز وارد یک مبدل حرارتی جهت سوپرهیت نمودن مبرد و چرخش توربین ORC می شود. مدل سازی انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیکی با استفاده از نرم افزار EES و دیدگاه SPECO در طیف وسیعی از مبردهای آلی مختلف انجام گردید. نتایج نشان داد که توان خروجی سیستم بر حسب فشار جداساز برای سیکل ساده دارای یک نقطه بیشینه است، اما برای سیکل اصلاح یافته بدون محدودیت و به صورت صعودی افزایش می یابد. از نظر تحلیل انرژی، مبردهای R237ea، n-Pentane با 45.4 و 40 درصد دارای بیشترین مقادیر افزایش توان تولیدی در هنگام استفاده از سیکل اصلاح یافته نسبت به سیکل ساده هستند. از نظر مبلغ صرفه جویی در هزینه تولید توان، مبردهای R237ea و R123 با 0.63و 0.55 (cent/kW-hr) در صدر بهترین مبردها می باشند. مبرد cis-2-butene با 6376 کیلووات بهترین مبرد از لحاظ میزان تولید توان و مبرد R237ea بهترین مبرد از لحاظ هزینه صرفه جویی تولید توان می باشد.

استفاده از سیستم های تولید همزمان در سال های اخیر با استقبال زیادی همراه بوده است. پژوهش حاضر به تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی (4E) یک سیکل ارگانیک رانکین با هدف تولید همزمان توان، هیدروژن و آب شیرین با منبع انرژی ترکیبی زمین گرمایی و حرارت بازیافتی می پردازد. در سیکل مذکور، سیال عامل ابتدا توسط حرارت بازیافتی پیش گرم شده و پس از آن توسط سه مبدل حرارتی اکونومایزر، اواپراتور و سوپرهیتر تا دمای ماکزیمم سیکل، سوپرهیت می شود. همچنین کارکرد سیستم در دو حالت با و بدون انرژی زمین گرمایی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین درصد تخریب اگزرژی برابر %35 و مربوط به الکترولایزر می باشد. همچنین کمترین مقدار فاکتور اگزرژواکونومیک برای الکترولایزر غشاء پروتونی و برابر 8/39 درصد است. میزان هیدروژن تولیدی و آب شیرین به ترتیب 1/64 لیتر بر ثانیه و 4/36 کیلوگرم بر ثانیه می باشد و با افزایش دمای منبع زمین گرمایی از 125 تا 155 درجه سانتیگراد، مقدار هیدروژن و آب شیرین تولید شده به ترتیب به میزان 29 و 17 درصد افزایش پیدا می کند. در صورت عدم استفاده از انرژی زمین گرمایی و تامین کل انرژی توسط حرارت بازیافتی، مقدار دی اکسیدکربن منتشر شده به مقدار 69 درصد افزایش می یابد.

بهبود جدایش جریان اطراف توربین بادی محور افقی فاز ششم با تعبیه جت هوا بررسی شد. با استفاده از روش تاگوچی و با بهره گیری از پارامترهای کنترلی، ترکیب های بهینه و سطح اهمیت پارامترها در افزایش تولید گشتاور با استفاده از تجزیه و تحلیل نسبت سیگنال به نویز و واریانس به دست آمدند و گشتاورها بهینه شدند. مشخص شد که میزان اهمیت پارامترها بر افزایش گشتاور به ترتیب اهمیت شامل نسبت سرعت، موقعیت وتری و موقعیت طولی می باشد. در این راستا توربینی شامل دوازده جت به عرض 04/0 وتر محلی در موقعیت های وتری 1/0-3/0-5/0 و 7/0 با نرم افزار فلوئنت 2/18 و مدل آشفتگی kω- SST شبیه سازی و حل عددی انجام شد. مکان های طولی شامل سه قسمت بیرونی، میانی و داخلی هستند. نسبت های سرعت برای جت خروجی برابر 2/0،1/4،2/2، 8/2 و 2/3 می باشند. نتایج نشان دادند تغییرات گشتاور وابسته به تغییر در پارامترهایی بی بعد نظیر نسبت سرعت جت ، موقعیت وتری و موقعیت طولی می باشد. اثرات آیرودینامیکی جت دوتایی، سه تایی و چهارتایی با جت تکی مقایسه و افزایش گشتاور به واسطه بهبود الگوی جریان در اثر اتصال مجدد جریان جدا شده از سطح تیغه علی الخصوص در قسمت نوک تیغه ملاحظه گردید. جت های بیرونی بر افزایش گشتاور تأثیر گذارتر بودند و در بهترین حالت، گشتاور تولید شده به واسطه ی جتT1به میزان 132% یعنی بیش از دو برابر افزایش یافت و به عنوان اوج افزایش گشتاور گزارش شد.

ریزپمپ های الکترواسموتیک، دسته ای از تجهیزات ریزسیالی هستند که در آنها حرکت جریان سیال به وسیله اعمال میدان الکتریکی خارجی شکل می گیرد. این میدان، عموما به کمک دو الکترود مغروق در الکترولیت، به ریزپمپ اعمال می گردد. نحوه نصب صفحات الکترود حامل جریان در سیال الکترولیت و قرارگیری آنها بر سر راه عبور جریان سیال، موضوعی است که می تواند اثرات نامطلوبی بر کیفیت عملکرد ریزپمپ داشته باشد. در مقاله حاضر روشی ارائه شده که به کمک آن می توان بر این مشکل غلبه کرد. در این روش، صفحات الکترود به جای قرارگیری در سر راه جریان سیال، به کمک اتصالاتی T شکل، به دیواره ریزپمپ متصل شده و ضمن تحت تاثیر قراردادن توده سیال، ممانعتی نیز در مسیر حرکت جریان سیال ایجاد نمی کنند. چنین اتصالی، علاوه بر رفع مشکل پیشین، مزیت دیگری نیز دارد که آن امکان سری کردن پمپ ها و افزایش هد فشاری آنهاست. تمامی شبیه سازی های انجام شده در این مقاله در یک هندسه دوبعدی بین دو صفحه موازی انجام گرفته و شرایط جریان نیز آرام، تراکم ناپذیر و دائم فرض شده است. برای حل معادلات حاکم بر میدان جریان سیال، میدان های الکتریکی داخلی و خارجی و توزیع غلظت یون های مثبت و منفی موسوم به ارنست - پلانک از روش حجم محدود استفاده شده است. به استناد نتایج حاصله سری کردن دو ریزپمپ در قیاس با ریزپمپی با طول مشابه تا 80 درصد هد فشار خروجی را افزایش می دهد.

در این مقاله تاثیر چرخش حفره پر شده با مواد متخلخل که در معرض دو میدان مغناطیسی متغیر قرار گرفته است بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی مورد بررسی قرار میگیرد. دو نیم استوانه گرم در حال خنک شدن از طریق انتقال حرارت جابجایی طبیعی محیط متخلخل هستند. دو میدان مغناطیسی جریان نانوسیال و انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون حفره متخلخل را تحت تاثیر قرار میدهد. معادلات مشخصه مرتبط با جریان سیال شامل معادله پیوستگی، مومنتوم و دو معادله انرژی مربوط به نانو سیال و ماتریس جامد محیط متخلخل جهت پیش بینی رفتار مسئله مورد نظر حل شده است. تاثیر زاویه چرخش حفره بر خطوط جریان و میدان دما بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که افزایش زاویه چرخش تاثیرات نوسانی بر روی بزرگی خطوط جریان دارد. برای زاویه چرخش =20 و =100 جابجایی طبیعی هر دو فاز تشدید شده است. چرخش حفره بستگی به چگونگی قرارگیری نیروهای لرنز و کلوین ناشی از میدان مغناطیسی سبب تقویت و یا تضعیف انتقال حرارت جابجایی سیال نانو شده و در نتیجه باعث تغییر عدد ناسلت هر دو فاز محیط متخلخل میشوند.

بکارگیری توربین بادی مقیاس شهری و روستایی که ضمن سادگی در هندسه و هزینه پایین ساخت داخل، امکان جذب توان بهینه باد را داشته باشد، جذابیت بالایی خواهد داشت. در این تحقیق ابتدا پتانسیل جذب انرژی باد در 3 نقطه مختلف ایران شامل شهرهای تهران، زاهدان و منجیل مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس یک نمونه توربین بادی محور عمودی متناسب با شرایط اقلیمی این 3 منطقه، بومی سازی شده است. فرایند بازطراحی بر مبنای مشخصه های یک توربین مبنا بعنوان طرح اولیه صورت گرفته و برای این منظور یک کد نیمه تحلیلی 3D بر پایه روش دی ام اس تی توسعه داده شده که اعتبار سنجی ان مطالعه و ارایه شده است. با استفاده از این ابزار نیمه تحلیلی جدید، تاثیر پارامترهای متنوعی شامل سرعت باد، تعداد پره، اندازه وتر، طول و قطر پره، بر ضریب توان و ضریب نیرو بررسی شده اند. نتایج این مطالعه پارامتری به همراه طرح نهایی توربین های پیشنهادی در بخش نتایج آورده شده است. بر اساس نتایج این پژوهش می توان دریافت که تاثیر تنظیم پارامترهای هندسی در یک توربین محور عمودی نوع اچ-شکل می تواند به میزان 20 الی 40 درصد بهبود در شاخص ها بسته به شرایط اقلیمی، ایجاد کند. دستیابی به طرح بهینه بومی شده از طریق ترکیب این کد تحلیلی و الگوریتم ژنتیک می تواند گام بعدی در امتداد این فعالیت باشد.

ناودان متمرکزکننده خورشیدی سهموی (PTC) به دلیل نسبت غلظت آن از همه جمع کننده های خورشیدی برتر است. روش های مختلفی برای افزایش کارایی سیستم PTC استفاده می شود که متداول ترین آنها عبارتند از افزایش بازتاب سطح جمع کننده، افزایش ظرفیت جذب لوله جاذب، استفاده از مایع با ظرفیت حرارتی بالا در لوله جاذب، و استفاده از جاسازهایی در جریان سیال در لوله جاذب. در مطالعه حاضر، ناودان سهموی از یک ورق فولاد نرم با یک گیرنده ساخته شده از مس در نقطه کانونی ساخته شده است، و آب به عنوان سیال کار استفاده شد. با استفاده از یک گیرنده لوله ای مارپیچی بدون روکش با یک گام ]گام سیم پیچی[ 2 سانتی متری و یک گیرنده مارپیچی با روکش سیاه، تغییرات دما را اندازه گیری کردیم. نتایج نشان داد که حداکثر دمای جاذب در 21 ژوئن در ساعت 13.17 بعد از ظهر می باشد که بعد از حداکثر تابش خورشید که 148 درجه سانتیگراد بود. درجه حرارت بالاتر در این زمان به دلیل تابش لحظه ای بیشتر خورشید است. همچنین، حداقل دمای گیرنده جمع کننده ثبت شده در 21 دسامبر در 13.12 بعد از ظهر می باشد که پس از حداکثر تابش خورشید که 91 درجه سانتیگراد بود.