دانشکده فنی دانشگاه تبریز
سال:1380 | دوره:27 | شماره:پیاپی 27 |تعداد مقالات:7

جزییات یک مدل عددی برای شبیه سازی جریان آشفته در درون بنادر رودخانه ای مربعی شکل در این مقاله ارایه می شود. برای مدل‍سازی جریان تور بلان از معادلات هیدرودینامیکی انتگرال گیری شده در عمق رینولدز استفاده شده است. برای گسسته سازی معادلات حاکم از روش تفاضلات محدود و برای حل آنها از روش نیمه ضمنی ADI و الگوریتم توماس استفاده شده است. در این پژوهش سعی بر این بوده است که با به کارگیری مدل های صفر و دو معادل های توربلانس (طول اختلاط و k-ε) و نیز شرایط مرزی بسته مختلف بتوان تا حد امکان به شکل دقیق الگوی جریان در درون بنادر مزبور دست یافت.

با هدف بررسی رفتار دال های مسلح به ورق های فولادی سوراخ دار در خمش دو طرفه، نمونه هایی از دال های بتنی مسلح به ورق های فولادی سوراخ دار و نمونه هایی از دال های مسلح به شبکه میلگردهای (با درصد حجمی تقریبا مساوی) ساخته شده و تا شکست، تحت آزمایش قرار گرفته اند. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهد که دال های مسلح به ورق های سوراخ دار در مقایسه با سیستم معمولی تسلیح دال ها، از مقاومت ترک خوردگی، نرمی، قابلیت جذب انرژی و مقاومت نهایی بالاتری برخوردار می باشند. امکان انتقال نیرو از فولاد به بتن و برعکس می تواند استفاده عمومی از این روش و کاربرد ورق های سوراخ دار ساخته شده از مواد کامپوزیت با مقاومت کششی مناسب را فراهم آورد.

در این مقاله از روش المان مرزی با المان های خطی و درجه دو برای شبیه سازی فرآیند انجماد و سرد شدن فلز خالص (آلومینیم) ریخته گری شده در قالب ماس های استفاده شده است. در این روش، نقاط گرهی روی مرز دامنه قرار داده می شوند. در مسایل مرز متحرک، موقعیت این گره ها در هر گام زمانی اصلاح شدند؛ زیرا موقعیت آن ها تابع زمان است. اصلاح گره بندی در روش المان مرزی به مراتب ساده تر از سایر روش های عددی متعارف است. معادله رسانش گذرا همراه با تغییر فاز را به یک معادله انتگرال مرزی تبدیل کرده و با استفاده از روش المان مرزی؛ تابع گرین زمان مند و انتگرال تلفیقی را به صورت عددی حل و توزیع دما و موقعیت جبهه انجماد را پیدا می کنیم. دقت روش مورد استفاده با حل مساله یک بعدی انجماد بررسی و نتایج شبیه سازی عددی با نتایج به دست آمده از انجام آزمایش های مختلف مقایسه و بحث شده است.

در گازی کردن و احتراق مواد بیومس از جمله سوخت چوب، مشکل اصلی انتقال ترکیبات قلیایی از محفظه گازی کننده به روی سطوح مختلف در سیستم های تبدیل انرژی است. رسوب این مواد بر روی سطوح فلزی می تواند باعث فرسایش و خوردگی سطوح و گاهی موجب انسداد مسیر گاز و تولید ارتعاش شود. در این مقاله گازی کردن و احتراق ذرات چوب در گازی کننده های سیکلونی شبیه سازی شده و پارامترهای موثر بر کاهش تولید و انتقال مواد قلیایی از گازی کننده مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات بقای حاکم بر فاز گاز با استفاده از روش حجم های محدود و معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت ذرات جامد در سیستم لاگرانژی با انتگرال گیری گام به گام در فواصل زمانی کوچک حل شده است. بررسی نتایج به دست آمده از جمله توزیع دما، توزیع گونه های شیمیایی، نرخ آزاد شدن گازها، مسیر حرکت و زمان ماند ذرات چوب در داخل گازی کننده سیکلونی نشان می دهد که نسبت های هم ارزی در گستره 15/0 تا 4/0 و اندازه ذرات بین 150 تا 600 میکرون شرایط مناسبی برای کاهش تولید مواد قلیایی و استفاده موثر از سوخت فراهم می کند. مقایسه نتایج محاسبات عددی با اندازه گیری های آزمایشگاهی دقت رضایت بخش نتایج نظری را نشان می دهد.

بروز حالت منفرد (یا تکین) (singularity) همواره در فرایند کنترل روبات ها مشکل آفرین بوده است. طراحی مناسب مسیر حرکت روبات یکی از راهکارهایی است که در غلبه بر مشکلات ناشی از بروز حالت تکین در روبات ها از آن استفاده می شود. در این مقاله هدف ارایه الگوریتمی جهت شناسایی مسیرهایی است که تحت آن روبات قادر باشد نقطه تکینی را که در شروع مسیر خود قرار دارد، در راستای جهت منفرد ترک نماید. بر اساس روش تجزیه مقدار منفرد و مدل ریاضی حالت منفرد، الگوریتمی ارایه شده است که توسط آن می توان برای روبات های غیر مضاعف و حالت تکین مرتبه یک، مسیرهای ممکن در راستای جهت منفرد را برای ترک نقطه منفرد شناسایی نمود. سپس نتایج برای یک روبات شش درجه آزادی به کار گرفته شده و در خصوص مسیرهای ممکن برای این روبات بحث گردیده و نتایج تحلیل ارایه شده است.

توربین فرانسیس یکی از پر کاربردترین نوع توربین های هیدرولیکی در نیروگاه های آبی است. در این مقاله ضمن ارایه روابطی برای تعیین شکل تقریبی قسمت گردنده یک توربین فرانسیس، شبیه سازی و بررسی جریان در قسمت گردنده و نیز جریان در قسمت گردنده همراه با لوله خروجی پرداخته می شود. ابتدا با توجه به روابط تجربی، شکل گذرگاه جریان در قسمت گردنده را به طور مقدماتی تعیین و با استفاه از اطلاعات ورودی مساله (هد، دور محور و دبی جریان) و نیز شکل هندسی قسمت گردنده، شکل پره های متحرک به دست می آید، سپس معادلات سه بعدی جریان متلاطم و تراکم ناپذیر به شکل عددی حل می شوند. مدل تلاطم استفاده شده، مدل k-ε استاندارد است. روش حل عددی، یک روش فشار مبنا است که مولفه های سرعت و فشار در آن کوپله شده و در یک شبکه هم مکان حل می شوند. برنامه کامپیوتری مورد استفاده، یک نرم افزار تجاری می باشد. با استفاده از این نرم افزار ابتدا یک شبکه سه بعدی به روش جبری طراحی می شود، سپس جریان در قسمت گردنده با پره هایی که شکل آن ها از روابط تجربی و تشابه به دست می آید مورد تجزیه و تحلیل قرار داده می شود. بالاخره جریان در قسمت گردنده همراه با لوله کشش مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهند که می توان از طریق این روش و برنامه حاضر، جریان در توربین های فرانسیس را تحلیل و مسایلی نظیر کاویتاسیون، جدایش جریان و بهینه کردن شکل قسمت گردنده را بررسی کرد.

به منظور شناخت قابلیت ها و پتانسیل های بالقوه دریاچه ارومیه، کیفیت شیمیایی و فیزیکی آب آن، در فصل بهار و پاییز، در نقاط و اعماق مختلف بررسی گردید. تجزیه و تحلیل آماری که بر اساس آزمون t، T2 هتلینگ و تجزیه تابع تشخیص انجام یافت، تایید نمود که آب دریاچه ارومیه در بهار از نظر غلظت نمک ناهمگن بوده، ولی در پاییز آب دریاچه از نظر غلظت در سطح و در عمق روی هم رفته همگن بوده و این امر گویای انتقال جرم مابین مناطق مذکور است، که می تواند عامل بسیاری از تحولات مختلف جنبی از دیدگاه زیست محیطی، پیشرفت کارهای ساختمان بزرگراه شهید کلانتری و احداث پل میان گذر باشد. همچنین مطالعه اثرات خوردگی آب دریاچه بر روی فلزات مختلف صورت گرفت. مطالعات تکمیلی از دیدگاه ارزیابی تاثیر فرایند تبلور جز به جز بر روی کیفیت آب دریاچه نیز صورت پذیرفت.