مهندسی مکانیک مدرس
سال:1400 | دوره:21 | شماره:7 |تعداد مقالات:6

در پژوهش حاضر، تاثیر قرار دادن محیط متخلخل در رگلاتورهای تقلیل فشار گاز طبیعی بر عملکرد و کاهش شدت صدای تولید شده بررسی شده است. ابتدا این موضوع به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها برای دو نمونه با محیط متخلخل ppi 10 و ppi 20 و سیستم بدون محیط متخلخل انجام شد. برای بررسی اعتبار نتایج آزمایش ها در 4 اختلاف فشار متفاوت بالادست 20، 10، 5 و 5/2 مگاپاسکال و نسبت فشار بحرانی جریان مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس برای ارزیابی چگونگی تاثیر پارامترهای جریانی بر عملکرد رگلاتور و تراز شدت صوت، جریان سیال عبوری از رگلاتور شبیه سازی عددی شد. نتایج نشان می دهد، استفاده از محیط متخلخل ppi 10 و ppi 20، ضریب جریان را به ترتیب 7 و 15 درصد و تراز شدت صوت را به ترتیب 15 و 20 دسی بل کاهش می دهد. نتایج حاصل از شبیه سازی جریان سیال نشان می دهد، قرار دادن محیط متخلخل در مسیر جریان ضمن کاهش شدت آشفتگی و منظم کردن جریان، با کاهش بیشینه سرعت سیال و کم کردن قدرت گردابه ها، شدت صوت تولید شده را کاهش می دهد. .

برج های هلر از رایج ترین انواع برج های خنک کن نیروگاه ها می باشند که تغییرات شرایط جوی نظیر وزش باد بر روی راندمان حرارتی آنها بسیار تاثیر گذار است. با توجه به رویکرد کلی شرکت های طراح سیستم های خنک کننده، امروزه در نیروگاه های واقع در مناطق خشک استقبال بیشتری از کندانسور های هوایی به چشم می خورد. در برج های هلر با توجه به فضای خالی بدون استفاده درداخل آنها، در این پژوهش به جای پیشنهاد جایگزینی کندانسور های هوایی، مدل هیبریدی هلر-کندانسور های هوایی پیشنهاد شده است که در آن با حذف کندانسور از سیکل ترکیبی، بخار خروجی از توربین مستقیما وارد رادیاتور های کندانسور های هوایی بدون فن که در داخل برج هلر تعبیه شده اند، شده و با مکانیزم مکش طبیعی، چگالش می یابد. مدل پیشنهادی در دو آرایش عمود و موازی جهت باد از کندانسورهای هوایی ارایه شده است که جریان اطراف مدل با فرض تراکم ناپذیر بودن جریان توسط معادلات پیوستگی، مومنتوم، انرژی و معادلات آشفتگی به صورت سه بعدی و در دو حالت عدم وزش باد و وجود وزش باد در 8 سرعت بررسی شده است. پس از بررسی های انجام شده عملکرد برج هیبریدی با سیستم خنک کاری واقعی نیروگاه فارس مقایسه شده و نشان داده شده است که برج خنک کن پیشنهادی در حالت عدم وزش باد، 25% نسبت به سیستم خنک کاری عملکرد بهتری داشته و در شرایط وزش باد نیز در سرعت های کمتر از m/s5/ 12 در دو آرایش افقی و عمودی از کندانسور های هوایی عملکرد بهتری داشته است. با مقایسه عملکرد دو آرایش معرفی شده، آرایش عمودی به عنوان گزینه مناسب معرفی شده است.

کشش عمیق، یکی از فرآیندهای شکل دهی ورق محسوب می شود، که در آن یک ورق فلزی با عملیات مکانیکی، به شکل مطلوب می رسد. یکی از مهم ترین مسایل در کشش عمیق، طراحی بهینه ی بلانک اولیه است که از نظر اقتصادی بسیار حایز اهمیت است. در این مقاله هدف اصلی، طراحی بلانک اولیه ی بهینه (با حداقل دور ریز وکم ترین عیوب)، برای کشش عمیق قطعات با مقطع مستطیلی می باشد. برای این هدف، در این پژوهش، یک برنامه به زبان ویژوآل بیسیک در نرم افزار سالیدورک نوشته شده است، که یک قطعه ی مستطیل شکل و متغیرهای سرعت پرس، عمق کشش را به عنوان ورودی گرفته و بلانک بهینه را طراحی می کند. همچنین در این برنامه، بلانک هایی با کانتور مستطیل، دایره، هشت ضلعی و لوزی به دست آمده است؛ به طوری که بر کانتور اولیه مماس باشند. همچنین یک برنامه ی مجزا جهت نمایش کانتور بلانک ها در زمان های مختلف نیز نوشته شده است. برنامه ی طراحی بلانک به دست آمده در این پژوهش، این ویژگی منحصر به فرد را دارا می باشد که برای هر نوع قطعه ی مستطیل شکل و با هر ابعاد دلخواهی، با توجه به ابعاد قطعه و عمق کشش، قابلیت طراحی بلانک بهینه را خواهد داشت. برای اطمینان از صحت برنامه ی نوشته شده به زبان ویژوآل بیسیک، نتایج حاصل از برنامه، با انجام کارهای تجربی، مقایسه و صحت سنجی شده اند. نتایج تجربی اثبات می کنند که بلانک های به دست آمده توسط برنامه، از دقت قابل قبولی برخوردار می باشند. در قطعات تولیدی تجربی، همچنین کاهش عیوب مانند گوشواره ای شدن و چروکیدگی در قطعات تولید شده با بلانک بهینه مشاهده شده است.

راپچردیسک یا دیسک انفجاری کامپوزیت در زمان ساخت کارسخت می شود و در زمان استفاده در فشاری متناسب با کارسختی ایجاد شده می ترکد و فشار را آزاد می کند. کارسختی و تغییر مسیر کرنش باعث می شود تا کرنش شکست تغییر کند؛ بنابراین در نظر گرفتن کارسختی ایجاد شده و چگونگی توزیع آن در زمان تولید برای پیش بینی رفتار و شبیه سازی محصولات ضروری است. در این حالت ورق در زمان شکل دهی و بعد از ایجاد شیار در زمان رسیدن به فشار پارگی مسیر کرنش غیرخطی را طی می کند. در این مقاله با استفاده از نرم افزار اجزا محدود آباکوس و با در نظر گرفتن میزان کرنش سختی ایجاد شده در زمان شکل دهی ورق قبل از ایجاد شیار، فشار پارگی راپچردیسک کامپوزیتی پیش بینی می شود. معیار فشار پارگی، ماکزیمم کرنش پلاستیک قابل تحمل تغییر کرده در اثر کارسختی یا مسیر کرنش غیرخطی در نظر گرفته شده است. پیش بینی های فشار پارگی با آزمایش های تجربی مقایسه و اعتبارسنجی شد. در این مقاله اثر الگوی شیارها با استفاده از شبیه سازی و آزمایش های تجربی بررسی شدند. در آزمایش های این مقاله فشار پارگی با ایجاد شیار بعد از شکل دهی بیشتر از 80% کاهش می یابد و شبیه سازی با این روش با خطای حدود 3% این کاهش فشار را پیش بینی می کند.

در این پژوهش به مطالعه تجربی و مدلسازی پارامترهای هندسی یک مشعل کوره پیش گرم در خط پرس مجتمع صنعتی اسفراین پرداخته شده است. جهت بهبود فرآیند احتراق در مشعل، سه قطر مختلف (10، 20 و 30 میلیمتر) برای نافی و سه طول مختلف (225، 250 و 300 میلیمتر) برای طول اختلاط مشعل در نظر گرفته شده است. برای شبیه سازی از نرم افزار انسیس-فلوینت و از مدل آشفتگی ε-RNG k استفاده شده است و نتایج مدلسازی نشان می دهد که روش اعمال شده دقت خوبی داشته و حداکثر با 23% خطا مقادیری بیشتر از مقادیر تجربی برای دما نشان می دهد که این اختلاف دما به علت عدم اندازه گیری دقیق دبی هوای ورودی و همچنین اندازه گیری نقطه ای دما در مشعل ایجاد شده است. در بررسی اثر قطر نافی مشاهده شده است که با افزایش قطر نافی از 10 تا 30 میلیمتر، ماکزیمم دمای داخل مشعل 6% افزایش داشته است که در برابر افزایش ناچیز آلاینده اکسیدهای نیتروژن در داخل مشعل، از بین قطر های انتخابی قطر 30 میلیمتر برای طراحی بهینه انتخاب شده است. همچنین نتایج بررسی اثر طول اختلاط بر عملکرد مشعل نشان داده است که با افزایش طول، میزان گرمای تولیدی بطور ناچیزی کاهش پیدا می کند که با توجه به پایداری مطلوب تر آلاینده های اکسید نیتروژن بعلت فضای بیشتر و واکنش کاملتر، طول 300 میلیمتر برای طراحی بهینه انتخاب شده است.

یکی از روش های مهم تولید قطعات صنعتی با تقارن محوری، شکل دهی ورق در فرآیند فلوفرمینگ می باشد. مزیت عمده این فرآیند تولید، استفاده از ابزار ساده، نیروی شکل دهی کم به خاطر تغییر شکل موضعی و افزایش خواص مکانیکی و کیفیت سطح قطعات نهایی تولیدی می باشد. در این تحقیق، فرآیند فلوفرمینگ گرم با استفاده از دستگاه تراش بر آلومینیوم آلیاژی AA6061-O مورد بررسی تجربی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا تجهیزات و قالب های مورد نیاز و نمونه های آزمایشگاهی طراحی و ساخته شدند. سپس اثر پارامترهای مختلف فرآیندی مانند درصد کاهش ضخامت ورق، درجه حرارت و تعداد مراحل شکل دهی (تعداد پاس) بر تغییرات ضخامت، دقت ابعادی و همچنین خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم فلوفرم شده گرم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد انجام فلوفرمینگ باعث افزایش استحکام و کاهش شکل پذیری لوله در تمامی سطوح فرایندی نسبت به لوله ابتدایی فلوفرم نشده می گردد. اما با افزایش دمای شکل دهی از 20 به 300 درجه سانتی گراد، درصد شکل پذیری لوله افزایش و استحکام و ریزسختی آن کاهش می یابد. در حالیکه با افزایش درصد کاهش ضخامت از 20 % تا 60% در یک دمای ثابت شکل دهی، میزان استحکام و ریز سختی لوله فلوفرم شده افزایش و شکل پذیری آن کاهش می یابد.