مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
سال:1399 | دوره:50 | شماره:2 (پیاپی 91) |تعداد مقالات:30

سیستم های تبرید جذبی به دلیل دارابودن قابلیت استفاده از انرژی و گرمای خروجی از دیگر سیستم ها مورد توجه دانشمندان قرار گرفته اند. پایین بودن کارایی آنها باعث ارایه آرایش های متعددی برای این سیستم ها از طرف دانشمندان شده است. بررسی این سیستم ها از لحاظ قانون دوم ترمودینامیک باعث پیدا کردن دلایل مختلف پایین بودن کارایی آن ها خواهد شد. در این مقاله تغییرات ضریب عملکرد و بازده اگزرژتیکی سیستم تبرید جذبی تک اثره و دو و سه اثره جریان سری و موازی لیتیم بروماید آب با تغییرات دمای ژنراتور دما بالا در دماهای تبخیرکننده مختلف با استفاده از برنامه ی کامپیوتری نوشته شده در نرم افزار Engineering Equation Solver (EES) تحلیل شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده برتری سیستم های تبرید جذبی سه اثره نسبت به سیستم های دو اثره و تک اثره می باشد. این نتایج حاکی از برتری نسبی سیستم سه اثره موازی نسبت به سری است. هم چنین نرخ مبرد استفاده شده به گرمای داده شده به ژنراتور دما بالا برای سیستم های جریان موازی بیشتر از جریان سری و برای سیستم های سه اثره بیشتر از دو اثره و تک اثره می باشد.

یکی از روش های مرسوم برای افزایش سرعت جریان، استفاده از نازل در مسیر آن است. در این مقاله، به منظور افزایش سرعت جریان در تونل باد سرعت پایین و انجام آزمایش در محدوده سرعت های بالاتر، بهترین پروفیل نازل با توجه به محدودیت هایی مانند مساحت ورودی نازل، طول نازل و سرعت ورودی جریان، ارزیابی می شود. در این راستا، برای بررسی تاثیر متغیرهایی مانند مساحت خروجی نازل، سرعت خروجی جریان، موقعیت نقطه عطف پروفیل نازل، یکواختی جریان خروجی و طول موثر اتاق آزمون، میدان جریان در داخل نازل به روش عددی شبیه سازی شده و پروفیل مناسب برای نازل طراحی می شود. در انتها، با ساخت نازل طراحی شده و نصب آن در داخل تونل باد، کیفیت جریان به روش تجربی مورد ارزیابی قرار می گیرد. طبق نتایج به دست آمده، سرعت جریان آزاد در داخل اتاق آزمون حدود 30% افزایش پیدا کرده و میزان غیریکنواختی جریان تا 1%± کاهش یافته است.

در این مقاله، روش المان محدود برای مطالعه رفتار کمانش و خواص مکانیکی نانو مخروط های کربنی دو جداره استفاده شده است. به این منظور، نانو مخروط های دو جداره با طول ها و زوایای مختلف و تحت شرایط تکیه گاهی متفاوت مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به شباهت بین ساختار نانوسازه ها و قاب فضایی برای ساختار های نانو، از روش مکانیک سازه ای برای مطالعه رفتار مکانیکی نانومخروط ها استفاده می گردد. در این روش، نانو مخروط های کربنی به عنوان قاب فضایی در نظر گرفته می شوند و برای مدل کردن اتم ها و پیوند ها به ترتیب از المان های تیر و جرم استفاده می شود. برای تعیین خواص المان های تیر از برابری مکانیک سازه ای و مکانیک مولکولی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که مدول الاستیسیته نانو مخروط های کربنی دو جداره با افزایش زاویه راس و افزایش طول کاهش می یابد. همچنین با مقایسه تاثیر تغییرات در دو عامل طول و زاویه راس، زاویه راس تاثیر بیشتری را روی نیروی فشاری بحرانی می گذارد. نیروی فشاری بحرانی در نانو مخروط های کربنی دو جداره با افزایش زاویه راس نانومخروط، افزایش و با افزایش طول کاهش می یابد.

بهره مندی از ایندیوسر جهت جلوگیری از کاهش فشار حدفاصل ورودی پمپ گریز از مرکز تا ابتدای پره و بهبود عملکرد آن در سرعت های مخصوص مکش بالا، دارای کارکرد موثری می باشد. ایندیوسر چرخی محوری با تعداد پره ی کمتر از چرخ پمپ (3 یا 4) و زاویه ی حمله ی کوچک بوده، در بالادست محور چرخ پمپ نصب و با آن می چرخد. در این تحقیق پس از طراحی ایندیوسر برای یک پمپ، عملکرد آن با تغییر پارامترهای هندسی به صورت عددی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج عددی نشان داد که افزایش نسبت گام از 24/. به 48/. باعث افزایش فشار از 10% به 34% می شود در صورتیکه با افزایش نسبت طول به قطر از به، افزایش فشار تقریبا ثابت و برابر 23% می گردد. ملاحظه شد که با افزایش گام در دبی های کم، هد تولیدی چرخ پمپ کاهش می یابد. این موضوع می تواند بعلت عدم تبعیت جریان از هندسه ایندیوسر و در نتیجه ایجاد شرایط نامناسب در ورودی چرخ پمپ باشد. اما با کاهش آن در دبی های بالا، هد مذکور، بعلت ایجاد چرخش معکوس در خروجی ایندیوسر و ورودی پمپ، افزایش می یابد.

در این مقاله، ارتعاش آزاد یک ورق مستطیلی تابعی تقویت شده با نانولوله های کربنی با استفاده از نظریه جدید تغییر شکل برشی مرتبه بالای مثلثاتی بررسی می گردد. نانولوله های کربنی در راستای ضخامت ورق به صورت یکنواخت، متقارن و نامتقارن توزیع شده اند. بستر الاستیک پاسترناک یا دو پارامتری در مدل سازی استفاده شده و همچنین برای محاسبه خواص ورق قانون جدید مخلوط ها بکارگرفته شده است. معادلات حاکم بر مسئله با استفاده از اصل همیلتون به دست آمده و برای یک ورق مستطیلی با شرایط مرزی چهار طرف تکیه گاه ساده با استفاده از روش ناویر حل شده اند. درنهایت اثر پارامترهای مختلف، مانند توزیع مختلف نانولوله ها، خصوصیات هندسی ورق، ثابت فنری وینکلر و ثابت برشی نوع پاسترناک، روی رفتار ارتعاشی ورق بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که مقادیر فرکانس طبیعی به ازای افزایش نسبت ضخامت به عرض ورق (h/b) و کاهش نسبت طول به عرض ورق (a/b) و نیز افزایش ضرایب بستر الاستیک افزایش می یابد به طوری که به ازای بزرگتر از 10000 و بزرگتر از 1000 تغییرات در مقادیر فرکانس طبیعی، بسیار کاهش یافته و محسوس نخواهد بود، همچنین بالاترین مقادیر فرکانسی مربوط به توزیع X و پایین ترین مقادیر مربوط به توزیع O می باشد.

در این مقاله، بر پایه ی نظریه ترموالاستیسیته ی دوبعدی حالت پایا، تاثیر پارامترهای موثر بر میدان تنش ایجاد شده در اطراف گشودگی غیردایروی واقع در صفحه نامحدود همسانگرد تحت یک چشمه گرمایی، بررسی می شود. صفحه همسانگرد در نزدیکی گشودگی دارای چشمه گرمایی نقطه ای بوده و مرز گشودگی، عایق می باشد. نتایج تنش مقاله حاضر با استفاده از توابع پتانسیل مختلط، به کارگیری نگاشت همنوا و حل معادلات انتگرالی، به دست آمده است. روش استفاده شده در این تحقیق، بسط روش متغیر مختلط برای صفحات نامحدود همسانگرد حاوی گشودگی دایره ای و بیضی شکل است. شعاع انحنای گوشه های گشودگی و زاویه چرخش گشودگی از جمله پارامترهای مورد بررسی هستند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند که پارامتر شعاع انحنای گوشه گشودگی تاثیر بسزایی در توزیع تنش اطراف گشودگی و تنش اطراف چشمه گرمایی دارند.

در این تحقیق یک سیستم تولید سه گانه بر مبنای پیل سوختی اکسید جامد با سوخت مستقیم آمونیاک، پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی شامل مدل سازی ترمودینامیکی پیل سوختی به منظور تحلیل انرژی و اگزرژی اجزاء و در نهایت محاسبه بازده انرژی و اگزرژی سیستم تولید سه گانه است. در سیستم پیشنهادی از یک پیل سوختی اکسید جامد با الکترولیت هیدروژن-پروتونی، به عنوان مولد اصلی استفاده شده که بر اساس نتایج گزارش شده پیشین، بیشترین بازده را برای پیل های سوختی با سوخت آمونیاک دارا می باشد. در ادامه، تاثیر پارامترهای مهمی چون چگالی جریان، دما و فشار کاری سیستم و فاکتور بهره گیری از سوخت، روی عملکرد سیستم تولید سه گانه، مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده، با در نظر گرفتن دما و فشار کاری K 1073 و kPa 505 برای پیل سوختی، فاکتور بهره گیری از انرژی و بازده اگزرژی سیستم پیشنهادی، اعداد قابل توجه %9/108 و 75% بوده و با جایگزینی سیستم تولید سه گانه پیشنهادی به جای پیل سوختی تنها، فارغ از بار سرمایشی و گرمایشی تولید شده، توان تولیدی به میزان kW 633، افزایش می یابد.

یک مبادله کن گرمایی پوسته-لوله با بافل میله ای با استفاده از نرم افزار HTRI و روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شبیه سازی گردید. نتایج به دست آمده از هر دو مدلسازی با داده های تجربی در دسترس مقایسه شد. همچنین اثر فاصله بافل ها و سرعت جریان سیال سرد بر کارایی مبادله کن گرمایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که کاهش فاصله بافل ها سبب افزایش انتقال گرما در مبادله کن می شود. با این حال، کم کردن بیش از حد فاصله بافل ها می تواند موجب کاهش قابل توجه انتقال گرما گردد. در مقایسه دو روش به کار گرفته شده برای شبیه سازی مبادله کن گرمایی پوسته-لوله با بافل میله ای، می توان گفت استفاده از نرم افزار HTRI آسانتر و سریعتر از روش CFD است و پاسخ های قابل قبولی را به دست می دهد. از طرف دیگر دقت نتایج حاصل از CFD بیشتر است، همچنین جزئیات پروفایل های دما و سرعت سیال در داخل مبادله کن، قابل محاسبه و تجزیه و تحلیل است. نتایج این تحقیق می تواند گامی موثر در توسعه کاربرد این نوع مبادله کن و بازطراحی آن باشد.

ضریب اصطکاک در سطح تماس قالب و قطعه کار یکی از عوامل مهمی است که تاثیر قابل توجهی بر مراحل طراحی یک فرایند آهنگری دارد. تا کنون روش های مختلفی توسط محققان برای اندازه گیری اصطکاک مورد استفاده قرار گرفته اند که همگی دارای مزایا و معایبی می باشند. در این مقاله، روش جدیدی به نام فشار قالب باز میله برای اندازه گیری اصطکاک معرفی شده و مورد بررسی عددی و تجربی قرار گرفته است. با توجه به اینکه آلیاژهای تیتانیوم از نوع آلیاژهای کارسخت پذیر هستند و ارزیابی اصطکاک در فرآیندهای شکل دهی تیتانیوم اهمیت بالایی دارد، لذا در آزمون تجربی، یک نمونه از جنس Ti-6Al-4V مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که حساسیت این روش نسبت به میزان ضریب اصطکاک در حد مطلوبی بالا است؛ به طوری که منحنی های نمودار کالیبراسیون آزمون به خوبی از یکدیگر تفکیک می شوند. همچنین شکل هندسی قطعه کار سبب می شود تا سطح افزایی بالایی در حین انجام آزمون صورت بگیرد.

در این تحقیق به بررسی تجربی اثرات آشفتگی جریان ورودی بر روی ضریب پسای سیلندرهای پشت سرهم با قطرهای ناهمسان و در اعداد رینولدز مختلف پرداخته شده است. آزمایش ضریب پسا برای سیلندر پایین دست در قطرهایmm 5/15A= وmm 3/21B=، در دو فاصله طولی بین مراکز دو سیلندر و در پنج عدد رینولدز بر اساس قطر سیلندر بالادست انجام شده است. شدت اغتشاشات تولیدی 5/4 و 7 درصد در ورودی اتاق آزمون تونل باد ایجاد شدند. موقعیت قرارگیری سیلندر بالادست نسبت به سیلندر پایین دست در پنج زاویه 0، 5/22، 45، 5/67 و90 درجه تغییر می کند. نتایج برای سیلندر پایین دست در شدت اغتشاشات 5/4 درصد نشان می دهند که با افزایش نسبت قطر سیلندرها و افزایش فاصله طولی بین دو سیلندر، ضریب پسا افزایش می یابد. اما با افزایش زاویه قرارگیری سیلندر بالادست نسبت به سیلندر پایین دست، ضریب پسا روندی متغیر دارد که به ماهیت جریان بستگی دارد. در نهایت با افزایش میزان درهمی جریان، ضریب پسا در تمامی مراحل آزمایش به شدت کاهش می یابد.

امروزه معیار ارزیابی بهره وری تولید در صنعت، تولید در کوتاه ترین زمان ممکن، با کمترین هزینه و بالاترین کیفیت می باشد. فرآیند هیدروفرمینگ به علت ویژگی های منحصر به فرد آن، به طور فزاینده ای در صنایع نظامی، خودروسازی، هوا فضا و دوچرخه سازی در حال استفاده می باشد. اغلب لوله های هیدروفرم شده توسط چندین مرحله فرآیند بارگذاری تولید می شوند که با انتخاب مناسب شرایط بارگذاری شامل فشار داخلی و پیشروی محوری می توان شکل پذیری ماده را بهبود داده و از بوجود آمدن عیوب مختلف در این فرآیند و قطعه نهایی تولیدی جلوگیری کرد. در این مطالعه به یافتن روشی کارآمد جهت دستیابی به مسیر بارگذاری مناسب فرآیند هیدروفرمینگ لوله پرداخته شده است، بطوری که مسیر بارگذاری مناسب در این فرایند با استفاده از الگوریتم کنترل فازی که با کنترل مناسب بارگذاری مانع از کرنش بیش از اندازه لوله در حال تغییرشکل و یا شکست آن شود، تعیین می گردد. برای این منظور و با توجه به مزیت های منطق و کنترل فازی از الگوریتم کنترل فازی ممدانی و با استفاده از کد نرم افزار المان محدود Abaqus برای کنترل فرآیند هیدروفرمینگ لوله استفاده شد. اندازه گیری های چروکیدگی و تغییر ضخامت بدست آمده از شبیه سازی به عنوان ورودی در کنترل فازی استفاده شده و خروجی کنترل فازی جهت تنظیم مسیر بارگذاری استفاده می شود. الگوریتم کنترل کننده طوری طراحی شده است که انبساط قطعه را بیشینه کرده و به طور هم زمان تغییرات ضخامت دیواره و چروکیدگی را حداقل می کند. مقایسه نتایج عددی با نتایج تجربی حاکی از دقت قابل قبول شبیه سازی ها و مدل ارائه شده جهت پیش بینی مسیر بارگذاری و رفتار ماده می باشد.

پدیده جدایش لایه یکی از عیوبی است که در سازه های ساندویچی تقویت شده با الیاف کامپوزیتی اتفاق می افتد. از این رو، در این مقاله کمانش، اثر جدایش و رشد جدایش در بارگذاری فشاری بررسی شده است. رشد جدایش توسط المان های چسبنده به همراه کد نقص در نرم افزار المان محدود آباکوس مدل شده است. در این تحقیق جدایش و رشد جدایش بین پوسته های کامپوزیتی و هسته مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل، سه شبیه سازی انجام گرفته است و نتایج آن، با نتایج تحقیقات گذشته مقایسه شده است. مدل اول سازه بدون نقص، مدل دوم سازه با در نظر گرفتن نقص اولیه جدایش و بدون رشد آن، مدل سوم، سازه با در نظر گرفتن نقص اولیه جدایش و رشد آن می باشد. در مدل دوم و سوم جدایش اولیه با طول های 25 و 50 میلی متر در نظر گرفته شده است. نتایج در مدل دوم و سوم حاکی از دو مرحله ای بودن در نمودار نیرو-تغییر مکان است که وقوع کمانش محلی در محل جدایش را توجیه می کند. همان طور که انتظار می رفت افزایش طول جدایش اولیه باعث کاهش در بار کمانشی محلی و هم بار کمانشی کلی می شود. همچنین، بر خلاف تحقیقات گذشته با در نظر گرفتن رشد جدایش و استفاده از کد نقص در این پژوهش نتایج و نمودارهای نیرو-تغییر مکان به نتایج تجربی نزدیک تر شده است.

در این پژوهش به بررسی تاثیر دمای پیرسازی بر مود شکست و مکانیسم سایش در فولاد هادفیلد پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا پنج بلوک از فولاد هادفیلد ریخته گری شدند. سپس هر پنج بلوک تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای ° C1100 به مدت 2 ساعت قرار گرفته و بلافاصله در آب خالص سریع سرد شدند. سپس یک بلوک در شرایط آستنیته شده باقی مانده و چهار بلوک دیگر تحت عملیات حرارتی پیرسازی در دمای 450، 500، 550 و ° C600 به مدت یک ساعت قرار گرفتند. در مرحله ی بعد، آزمایش های کشش تک محوره، سختی سنجی به روش ویکرز و سایش به روش پین روی دیسک بر روی هر پنج نمونه انجام شد. برای بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و برای بررسی سطوح شکست و مکانیسم سایش از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. مشاهدات میکروسکوپ نوری نشان داد که افزایش دمای پیرسازی منجر به افزایش میزان رسوبات کاربیدی و کاهش اندازه دانه های آستنیت در ریزساختار فولاد هادفیلد می شود. نتایج آزمایش های مکانیکی نشان داد که افزایش دمای پیرسازی منجر به افزایش سختی، استحکام و مقاومت به سایش فولاد هادفیلد شده، ولی در عوض کرنش شکست آن را به شدت کاهش می دهد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطوح شکست و سایش نشان داد که افزایش دمای پیرسازی منجر به ایجاد شکست ترد شده و در تمام نمونه های پیرسازی شده، سایش چسبان اتفاق می افتد.

استفاده از سازه های ساندویچی که از هسته های موجدار ساخته شده است، درصنایع متفاوتی مانند صنایع خودرو، هوافضا، کشتی سازی کاربرد وسیعی پیداکرده است. هسته های موجدار در وسط سازه های ساندویچی، سبب افزایش تحمل بار خمشی بالاتر می شود. برای اولین بار دراین مقاله، پانل ساندویچی با هسته موجدار با استفاده از یک حل تحلیلی مبتنی روش سری توانی بررسی شده است. بکارگیری روش سری توانی محدودیت های اعمال شده در تحقیقات گذشته را برای شرایط مرزی خاص به منظور حل تحلیلی معادلات نخواهد داشت. در ابتدا معادلات دیفرانسیل پاره ای حاکم با تکیه بر سری دوگانه مک لورن بر اساس نظریه مرتبه اول ورق بسط داده شده اند و سپس با توجه به شرایط مرزی متنوع حل شده اند. در این مقاله فرض شده است که پانل ساندویچی بر روی تکیه گاه الاستیک قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از این روش با مراجع دیگر صحه گذاری شده است. درادامه مقاله، تاثیر پارامترهای هندسی مختلف از قبیل ضخامت روکش ها، ضخامت هسته، زاویه، طول گام، نوع شرایط تکیه گاهی و سختی تکیه گاه الاستیک مورد بررسی قرار گرفته است.

در این تحقیق، برای نخستین بار ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط شدنی سیال نیوتنی بوسیله ی سیال ویسکوالاستیک در یک محیط متخلخل ناهمسانگرد مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل سازی سیال ویسکوالاستیک توسط معادله ساختاری اولدروید-بی صورت گرفته است. تاثیرات پراکندگی عرضی و طولی وابسته به سرعت محیط بر روی ناپایداری انگشتی با کمک آنالیز پایداری خطی و شبیه سازی غیر خطی بررسی شده است. نتایج آنالیز پایداری خطی نشان می دهد که هر چه نسبت پراکندگی در جهت عمود بر جریان به جهت جریان افزایش یابد، نرخ رشد ناپایداری کاهش خواهد یافت و جریان پایدارتر می شود. شبیه سازی غیرخطی با کمک روش طیفی و تبدیلات هارتلی انجام شده و نتایج شامل کانتورهای غلظت، منحنی های میانگین غلظت عرضی و طول اختلاط خواهد بود. نتایج شبیه سازی غیرخطی نشان می دهد که با افزایش پراکندگی محیط متخلخل در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر آن، جریان ناپایدارتر شده و انگشتی ها با شدت بیشتری رشد می کنند.

مشخصه های آیرودینامیکی یک هواپیما با پیکربندی بال مثلثی، هنگام برخاست و نشست، بطور قابل توجهی تحت تاثیر زمین قرار دارد. در این تحقیق اثر استاتیکی زمین روی یک مدل هواپیمای بال مثلثی 60 درجه با لبه های تیز متقارن به همراه بدنه و دم عمودی بصورت تجربی در تونل باد کم سرعت مورد مطالعه قرار گرفت. تونل باد مذکور از نوع مدار بسته و دارای مقطع آزمون باز به ابعاد 2/2 متر در 8/2 متر و حداکثر سرعت 90 متر بر ثانیه می باشد. تغییرات فشار دینامیکی در میدان جریان مقطع آزمون از مقدار متوسط کمتر 2/0 درصد و مقدار شدت اغتشاشات جریان مقطع آزمون در مرکز مقطع حدود 13/0 درصد می باشد. در تستهای مذکور اثرات زمین با استفاده از یک صفحه ثابت با ارتفاع قابل تغییر شبیه سازی شده است. نتایج نشان داده است که با کاهش فاصله از زمین نیروی برآ افزایش، نیروی پسای القایی کاهش، پسای کل افزایش و گشتاور پیچشی دماغه پایین به صورت غیر خطی افزایش پیدا کرده است. نرخ افزایش ضریب برآ در نواحی خطی با کاهش فاصله از زمین افزایش پیدا کرده است. در نواحی غیر خطی نیز روند افزایش ضریب برآ با کاهش فاصله از زمین وجود داشته اما میزان افزایش بخاطر انفجار گردابه ها و جدایش جریان از روی سطح کاهش محسوسی داشته است. در زوایای حمله مثبت بیشترین درصد افزایش ضریب برآ مربوط به زاویه حمله 5 درجه بوده است که بدلیل وجود جریان گردابه ای کامل روی کل سطح بال می باشد. کمترین درصد افزایش مربوط به زاویه حمله 30 درجه بوده است.

در این مقاله به طراحی یک سیستم آشکارساز عیب مقاوم با تلفیق باندگراف و مشاهده گر ورودی نامعلوم پرداخته شده است. روش پیشنهادی یک سیستم آشکارساز عیب دو مرحله ای بوده که در هر مرحله برخی معیارهای مطلوب یک سیستم تشخیص عیب در نظر گرفته می شود. در مرحله اول، مبتنی بر مدل باندگراف، معادلات فضای حالت بر اساس متغیرهای انرژی استخراج شده و با استفاده از مشاهده گر ورودی نامعلوم حالت ها و خروجی های سیستم به نحوی تخمین زده می شوند که نسبت به اغتشاشات وارده به سیستم بی تاثیر باشند. سپس با استفاده از فرم روابط تحلیلی افزونگی بر حسب خطای تخمین خروجی که شامل تاثیر عیب بوده و تاثیر اغتشاش در آن برطرف شده است به آشکارسازی عیب پرداخته می شود. به منظور آشکارسازی عیب از آستانه تطبیقی استخراج شده از جمله نامعین روابط تحلیلی افزونگی بر حسب خطا استفاده می شود. نتایج شبیه سازی برای یک سیستم تعلیق فعال خودرو نشان دهنده عملکرد بسیار مناسب روش پیشنهادی است.

در این مقاله مبادله کنی در نیروگاه توس مشهد که در یک کمپرسور هوا به عنوان کولر میانی استفاده می شود مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف از این مقاله افزایش راندمان این کولر میانی با افزایش سطح انتقال گرما همراه با حفظ اندازه پوسته و آرایش لوله ها است. طبق نتایج بدست آمده با افزایش تعداد لوله ها از 66 به 74 عدد مساحت انتقال گرما 13 درصد افزایش یافته است و که به دنبال آن راندمان مبادله کن گرمایی (کولر میانی) از 16/81 درصد به 7/82 درصد افزایش یافت. این افزایش راندمان مبادله کن باعث افزایش راندمان کمپرسور از 41 درصد به 42 درصد شد که این باعث صرفه جویی توان الکتریکی در موتور کمپرسور می شود. مقدار توان صرفه جویی شده 12/1کیلو وات ساعت می باشد.

در مقاله حاضر، توزیع غیریکنواخت دما و آثار آن در بلور میله ای که تحت پرتوهای گوسی و سوپرگوسی قرار دارد، به روش تحلیلی بررسی می شود. بلور به صورت یک میله با خواص ترمومکانیکی ایزوتروپیک فرض شده که با استفاده از پرتوهای دمش طولی برانگیخته می گردد. پرتوی دمش به سه صورت گوسی، سوپر گوسی مرتبه دوم و سوپر گوسی مرتبه سوم در نظر گرفته شده و اثرات هریک بر توزیع دما و عدسی گرمایی بایک دیگر مقایسه می شود. با توجه به نوع پرتو دمشی، توان گرمایی ایجادشده در داخل بلور، در هر یک از حالت های گوسی و سوپرگوسی محاسبه شده و معادله توزیع دما به روش تحلیلی حل شده و در ادامه یک فرم بسته برای توزیع دمای بلور تعیین می گردد. پاسخ به دست آمده با نتایج المان محدود و تجربی مقایسه و در نهایت توزیع دما و میزان عدسی شدگی در توان های مختلف محاسبه می شود. نتایج نشان می دهد که در دمش سوپر گوسی، بیشینه دما کوچک تر از دمش گوسی بوده و نقطه کانونی در فاصله بزرگ تری (از سطح ورودی دمش) نسبت به حالت گوسی اتفاق می افتد.

در تحقیق حاضر یک سیستم سرمایشی تابشی مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا پتانسیل شهر زاهدان برای استفاده از این نوع سیستم سرمایشی مورد بررسی قرار گرفت. سپس اثر پارامترهای دبی آب و حجم مخزن ذخیره بر روی میزان بار سرمایشی سیستم بررسی شد. برای شبیه سازی مخزن ذخیره از مدل لایه بندی گرمایی استفاده شده است. در این مقاله اثر تعداد لایه های گرمایی در دقت جواب خروجی مطالعه شده است. با توجه به یافته های پژوهش زاهدان دارای پتانسیل بسیار مناسبی برای استفاده از این سیستم است. از طرف دیگر بررسی های صورت گرفته بیانگر تاثیر مثبت افزایش دبی آب در کاهش دمای آب مخزن هستند. همچنین بیشتر کردن حجم مخزن ذخیره اگرچه باعث افزایش دمای آب مخزن می شود، ولی در ذخیره سازی سرمایش تاثیر مثبتی دارد. در نهایت نتایج نشان می دهند که برای شبیه سازی مخزن ذخیره به صورت لایه بندی گرمایی، در نظر گرفتن تعداد لایه های گرمایی بین 3 تا 10 لایه، خطای کمی در محاسبات وارد می کند.

این مقاله به بررسی میزان صحت پیش بینی رفتار مواد با استفاده از دو معادله ساختاری جانسون-کوک و زرلی-آرمسترانگ در فرایند کشش سیم مسی پرداخته است. نیروهای کشش در فرایند کشش سیم در شرایط مختلفی از سرعت کشش و درصد کاهش توسط نیروسنج متصل به دستگاه کشش سیم اندازه گیری شدند. شبیه سازی المان محدود فرایند کشش سیم مطابق با شرایط تجربی با استفاده از معادلات جانسون-کوک و زرلی-آرمسترانگ انجام شد. کد معادلات ساختاری مذکور در زبان فورترن در قالب زیر برنامه VUHARD نوشته شده و در مسیر حل نرم افزار قرار داده شد. از نیروی کشش سیم اندازه گیری شده در آزمایش های تجربی به عنوان معیاری برای صحت سنجی نتایج حاصل از شبیه سازی استفاده شده است. با مقایسه نیروها مشاهده گردید که نتایج حاصل از معادله زرلی-آرمسترانگ نسبت به معادله جانسون-کوک نتایج نزدیک تری به نتایج تجربی دارد و در برخی موارد نیروهای کشش به دست آمده از شبیه سازی دقیقا منطبق بر نتایج تجربی هستند و این نشان دهنده دقت بالای مدل شبیه سازی ارائه شده و معادلات به کار گرفته شده است.

در تحقیق پیشرو مشخصه های عملکردی یک کمپرسور محوری در محدوده واماندگی با استفاده از روش محاسبات نرم افزاری و انطباق منحنی مور-گریتزر به صورت ترکیبی، بدست آمده است. با انجام مراحل طراحی روتور، حل عددی آن انجام شده و سپس با استفاده از منحنی درجه سه، نتایج بصورت نقشه کمپرسور در سه دور کاری 70، 90 و 100 درصد رسم شده است. بر اساس نتایج بدست آمده خطای محاسبات انجام شده با نتایج موجود در خصوص حداکثر فشار و دبی جرمی بسیار ناچیز است. برای خطای پیشبینی نقطه شروع ناپایداری ها خواهیم داشت؛ در دور کاری 100 درصد خطا در پیش بینی حداکثر فشار برابر 4490/0درصد و درمورد پیش بینی دبی جرمی در این نقطه برابر 8993/1 درصد می باشد؛ در دور کاری 90 درصد خطا در پیش بینی حداکثر فشار برابر 6685/0 درصد و در مورد پیش بینی دبی جرمی در این نقطه برابر 3578/4 درصد محاسبه شد و در دور کاری 70 درصد خطا در پیش بینی حداکثر فشار برابر 9363/0 درصد و در مورد پیش بینی دبی جرمی در این نقطه برابر 9353/8 درصد می باشد.

در مقاله حاضر، یک سیستم تبرید جذبی آب-آمونیاک با استفاده از قوانین بقای جرم و انرژی با نرم افزار EES مدل سازی گردیده است، با برقراری ارتباط بین نرم افزارهای MATLABو EES تاثیر راندمان مبادله کن گرمایی مبرد بر پارامترهای عملکردی سیستم بصورت ترمودینامیکی مطالعه می گردد و عملکرد سیستم تحت حالات مختلف تحلیل می گردد؛ در حالت اول مشابه با آثار منتشر شده در ادبیات تحقیق تحت یک مقدار بهینه ارزیابی شده برای فشار پایین و دمای مولد متناسب با محدوده بررسی راندمان مبادله کن و در حالت دوم به علت ارتباط تنگاتنگ پارامترها در این سیستم، بهعنوان نوآوری کار حاضر تحت پارامترهای بهینه متناظر با تغییرات راندمان مبادله کن. نتایج نشان می دهد که با افزایش راندمان مبادله کن از 0 تا 1، فشار پایین بهینه، دمای بهینه مولد و ضریب عملکرد سیستم در محدوده های 8770/2-6217/0 بار، 6/114-6/152 درجه سلسیوس و 5923/0-2909/0 به ترتیب افزایش، کاهش و افزایش می یابد که نشان دهنده تاثیر قابل توجه این پارامتر بر پارامترهای عملکردی سیستم می باشد. همچنین، نشان داده شد که در کار حاضر مبادله کن گرمایی محلول از تجهیزات ضروری سیستم بوده و انتخاب آن با کارایی های بالای 95/73٪ بایستی توجیه اقتصادی داشته باشد.

در این مقاله اثر نانوذرات مختلف بر بهینه سازی فنی-اقتصادی مبادله کن گرمایی پوسته و لوله بررسی شده است. اکسید آلومینیوم (Al2O3)و اکسید سیلیسیوم (SiO2) به عنوان نانوذارت بکار گرفته شده است. مدل سازی حرارتی بر اساس روش "ε-NTU" و بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک چندهدفه برای افزایش کارایی و کاهش هزینه کلی سالیانه استفاده شده است. جانمایی لوله، قطرلوله، نسبت گام لوله، طول لوله، تعداد لوله، نسبت فاصله ی بفل، نسبت برش بفل، اختصاص جریان، تعداد گذر لوله و همچنین غلظت حجمی نانوذرات به عنوان ده متغیر طراحی در نظر گرفته شده است. نتایج به صورت یک مجموعه حل (جبهه بهینه پرتو) نمایش داده شده است. نتایج نشان می دهد که کارایی و هزینه کلی سالیانه در حالت نانوذرات بهبود یافته است. به عنوان مثال 4. 174% و 2. 028% بهبود کارایی به ترتیب برای نانوذرات اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیسیوم نسبت به حالت بدون نانوذرات در مقادیر ثابت هزینه کلی سالیانه برابر با $/year5000، مشاهده شده است. علاوه بر این اثر نانوذرات بر برخی از مشخصه های مبادله کن گرمایی مطالعه و نتایج ارائه شده است.

در این مقاله یک فرآیند درحال بهره برداری نم زدایی گاز طبیعی به روش جذب سطحی شبیه سازی و آنالیز می شود. این فرآیند برای حذف آب و رساندن آن به مقدار مجاز در گاز طبیعی طراحی شده است و از 4 بستر دولایه تشکیل شده که 3 بستر در حال جذب و بستر دیگر در حال احیا می باشد. از جاذب های غربال مولکولی و آلومینای فعال برای جذب آب موجود در گازها استفاده شده است. گاز ورودی به این فرآیند از آب اشباع بوده و شامل متان، نیتروژن، آب، و کربن دی اکسید در نظر گرفته شده است و با دمای 42 درجه سلسیوس و فشار 90 بار وارد برج می شود. برای طراحی و مدلسازی این فرآیند از نرم افزارهای اسپن و متلب استفاده شده است. در این شبیه سازی مقدار آب موجود در گاز به کمتر از ppm09/0رسیده که مقدار مجاز آن ppm1/0 می باشد. نتایج نشان می دهند که مدل توسعه داده شده قادر است دادهای موجودرا با دقت قابل قبولی (88 درصد) پیش بینی کند.

در این مقاله تاثیر وصله کامپوزیتی برای ترمیم لوله ی استوانه ای حاوی ترک سطحی تحت فشار داخلی با استفاده از روش اجزاء محدود سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. لوله استوانه ای، حاوی ترک نیم بیضوی محیطی خارجی بوده و محدوده ی نسبت ابعادی ترک بین 2/0 تا 1 و عمق نسبی آن 2/0 و 8/0 می باشد. ابتدا به منظور اطمینان از صحت مدل سازی، استوانه ی حاوی ترک سطحی تحت کشش یکنواخت شبیه سازی و نتایج حاصل با داده های موجود مقایسه شده است. ضرایب شدت تنش در نوک ترک با استفاده از انتگرال تعیین شده است. سپس به ترمیم استوانه ترک دار تحت فشار داخلی با استفاده از وصله ی کامپوزیتی به صورت موضعی پرداخته شده است. در این راستا به منظور انتخاب وصله مناسب، تاثیر پارامترهای مختلف مانند طول، پهنا، ضخامت، جنس و زاویه ی قرارگیری الیاف چند لایه ای کامپوزیتی بر ضرایب شدت تنش ارزیابی شده است. نتایج تحقیق کاهشی به میزان 30 درصد را در میزان ضریب شدت تنش با استفاده از وصله گذاری مناسب نشان داده است. این امر سبب افزایش طول عمر به دلیل کاهش نرخ رشد ترک می گردد.

هدف این پژوهش امکان سنجی ایجاد پوشش کامپوزیتی Ni-Ti به روش پاشش سرد و بررسی تشکیل ترکیبات بین فلزی از عملیات حرارتی این پوشش ها می باشد. برای ایجاد پوشش کامپوزیتی، دو پودر نیکل و تیتانیم با نسبت حجمی برابر به صورت فیزیکی مخلوط شدند و با پاشش این مخلوط پودری، پوشش کامپوزیتی با نسبت اتمی Ti8/64-Ni2/35 بدست آمد. این پوشش تحت آنیل در دماهای C740، C900 و یک عملیات حرارتی ترکیبی دو مرحله ای در دماهای 740 و C960 و در زمان های مختلف قرار گرفت و تشکیل ترکیبات بین فلزی مطالعه شد. مطالعات ریزساختار نشان داد که در این پوشش هر سه ترکیب تعادلی بین فلزی Ni3Ti، Ti2Ni و NiTi در همه دماهای عملیات حرارتی تشکیل می شوند و با اتمام واکنشگرها میزان Ni3Ti کاهش می یابد. همچنین نتایج مطالعات نشان داد که تشکیل ترکیبات بین فلزی در پوشش پاشش شده با روش پاشش سرد، سینتیک سریعتری نسبت به نمونه های متداول پرس در شرایط مشابه آنیل دارد که این موضوع با روند تسهیل شده نفوذ درهم، ناشی از عیوب ریزساختاری و تغییر شکل شدید در پاشش سرد مرتبط است.

پرداختکاری شیمیایی-مکانیکی (CMP)، یکی از روش های پرداختکاری نانومتری ساچمه ها و ویفرهای غیرفلزی، مانند ساچمه های سیلیکون نیتراید و انواع سرامیک ها می باشد. در این فرآیند، ذرات ساینده (ZrO2, CeO2, Fe2O3) که سختی کمتری نسبت به قطعه کار دارند، در سیالی غوطه ور هستند. در همین حالت، قطعه کار با سیال پایه (آب، هوا، آب اکسیژنه و یا روغن) واکنش شیمیایی داده و یک لایه نازک سیلیکا (SiO2) روی سطح قطعه کار ایجاد می شود. برداشت لایه نازک اکسیدشده، توسط ذرات ساینده، در نتیجه این واکنش، به راحتی از سطح قطعه کار انجام می گیرد. عوامل موثر در پرداختکاری شیمیایی-مکانیکی شامل 1-غلظت ذرات ساینده، 2-سرعت دوران کله گی ماشین فرز، 3-زمان پرداختکاری و 4-نوع ذرات ساینده است که با تغییر هر کدام، عواملی مانند 1-زبری سطح، 2-کرویت و 3-نرخ براده برداری تغییر می کند. در تحقیق حاضر، برای پرداخت شیمیایی-مکانیکی ساچمه های سیلیکون نیتراید، دستگاهی آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد و جمعا 24 آزمایش برای بررسی فاکتورهای ذکر شده بر صافی سطح قطعه کار و نرخ برداشت ماده، با نرم افزار Minitab، طراحی و انجام گردید. برای هر کدام از فاکتورها، دو سطح تنظیم شد و پس از آنالیز واریانس نتایج تجربی، معادله های رگرسیون برای صافی سطح و نرخ برداشت ماده بدست آمد. در آزمایش های انجام شده، با استفاده از هر سه ذره ساینده، با افزایش زمان پرداختکاری، سرعت دوران کله گی ماشین فرز و غلظت ذرات ساینده، میزان برداشت ماده بیشتر شده و کیفیت سطح نیز بهبود یافت. ریخت شناسی زبری سطح با استفاده از طیف نمائی پرتو ایکس مطالعه شد. هم چنین، امکان پذیری انجام واکنش های شیمیایی توسط معادله انرژی آزاد گیبس بررسی گردید. درنهایت، راه کارهایی برای پرداخت بهینه ساچمه های سرامیکی با توجه به شرایط آزمایشگاهی و آنالیز واریانس پیشنهاد شد. مقایسه نتایج تجربی نشان داد که زبری سطح ساچمه های پرداخت شده توسط ذرات ساینده Fe2O3 به مراتب بهتر از دو ساینده دیگر است(Ra= 69 nm).

در این پژوهش به مدلسازی تحلیلی و ارزیابی تجربی تلفیق یک سیستم فتوولتائیک/گرمایی با آب شیرین کن خورشیدی پرداخته شده است و عملکرد این سیستم با آب شیرین کن متداول مشابه مورد مقایسه قرارگرفته است. آزمایش 1 حالت فعال (مخزن آب شیرین کن، لوله گرمایی و سلول خورشیدی) و آزمایش 2 حالت غیر فعال (مخزن آب شیرین کن) در نظر گرفته شد. پس از ساخت آب شیرین کن در ابتدا عمق بهینه آب شور در مخزن آب به صورت تجربی اندازه گیری شد. در ادامه میزان تولید آب شیرین بررسی گردید که بیشینه آب تولید شده در آزمایش 1، مربوط به ساعت 14: 00 و به میزان () 292/0 بود و بیشینه آب تولید شده در آزمایش 2، مربوط به ساعت 14: 00 و به میزان () 406/0 بود. در ادامه مدلسازی سیستم بر اساس تحلیل و حل معادلات ترمودینامیکی و انتقال گرمای حاکم بر مسئله انجام شد. بعد از ارائه نتایج مدلسازی سیستم آب شیرین کن خورشیدی، نتایج تجربی و نظری مقایسه شدند و به تجزیه و تحلیل آن ها پرداخته شد.

عملکرد برج هلر به شرایط محیط وابسته است، بطوریکه علاوه بر دما و چگالی، دبی هوای مکیده شده به سمت برج، روی راندمان آن تاثیر خواهد گذاشت. در شرایط وزش باد، به علت از بین رفتن تقارن توزیع فشار در اطراف برج و همچنین ایجاد پدیده درپوشی در بالای برج، دبی ورودی به برج و راندمان برج خنک کن کاهش می یابد که درنتیجه، عملکرد کلی نیروگاه نیز کاهش می یابد. یکی از روش هایی که برای بهبود راندمان برج پیشنهاد شده است، تزریق دود خروجی از دیگ بخار که دمایی حدود 130 درجه سلسیوس دارد، بدرون برج در نیروگاه های چرخه ترکیبی می باشد. در مطالعه حاضر از نتایج تحلیل عددی، در حالت های بدون تزریق دود و با تزریق دود تحت شرایط طراحی برج و وزش باد، جهت تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی اجزای مختلف نیروگاه استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی، نشان دهنده افزایش MW2/17 توان گرمایی برج خنک کن در شرایط وزش باد با سرعت m/s20 تحت تاثیر تزریق دود، نسبت به حالت بدون تزریق دود می باشد که این میزان باعث افزایش راندمان های قانون اول و دوم نیروگاه به میزان به ترتیب % 94/0 و %88/0می شود.