مکانیک سازه ها و شاره ها
سال:1397 | دوره:8 | شماره:4 |تعداد مقالات:21

دستیابی به جابه جایی خارج از صفحه بالاتر در میکروتیرها موجب افزایش حساسیت و دقت میکرو سنسورها و افزایش دامنه جابه جایی و کارآیی میکرومحرک های مبتنی بر این میکروتیرها می شود. در این مقاله، جابه جایی خارج از صفحه یک میکروتیر پیزوالکتریک با سطح مقطع T شکل به روش المان محدود مدلسازی شده است. به منظور افزایش جابه جایی خارج از صفحه این میکروتیر، تاثیر پارامترهای هندسی بر جابه جایی خارج از صفحه میکروتیر مذکور به روش تاگوچی بررسی شده است. سطح بهینه متغیرهای هندسی میکروتیر برای دستیابی به بیشترین جابه جایی خارج از صفحه میکروتیر، با تحلیل ضرایب سیگنال به نویز و ترتیب اهمیت تاثیر متغیرهای هندسی بر جابه جایی خارج از صفحه با تحلیل واریانس تعیین شده است. در بین مشخصات هندسی تحلیل شده، طول میکرو کانتیلور (L) بیشترین تاثیر را بر روی میزان جابه جایی خارج از صفحه دارد. با افزایش طول میکرو کانتیلور جابه جایی خارج از صفحه آن بیشتر می شود. پس از طول، عمق جان تیر (h)، بیشترین تاثیر را بر جابه جایی نوک میکرو کانتیلور دارد. هر چه اندازه عمق جان تیر کمتر باشد، میزان جابه جایی میکرو کانتیلور بیشتر است. با استفاده از سطوح بهینه متغیرهای هندسی، مقدار جابه جایی خارج از صفحه 3/296 میکرومتر بدست آمد که حدود 3/2 برابر نتیجه آخرین تحقیق انجام شده در این زمینه است.

رفتار دینامیکی سیستم های پیوسته مانند تیر ها و ورق ها تحت بارگذاری نیروی متحرک از جمله موضوعات مهم در مهندسی می باشد. در این تحقیق، از یک روش بدون المان جهت تحلیل پاسخ دینامیکی ورق های ضخیم تحت اثر نیروی متمرکز متحرک استفاده شده است. میدان جابجایی بر اساس تئوری تغییر فرم برشی مرتبه سه در نظر گرفته شده است. در این روش عددی، متغیر های میدان تنها با استفاده از گره-هایی که به طور هدفمند در دامنه مساله توزیع شده اند میان یابی می شود. به دلیل این که هیچ وابستگی بین گره ها نمی باشد، این امکان وجود دارد که در نواحی که نیرو وارد می شود تراکم گره ها بالا برده شود. از دیگر ویژ گی های روش ارائه شده، استفاده از توابع شکل نقطه ای شعاعی است که در برگیرنده ی خاصیت تابع دلتای کرونکر می باشد و شرایط مرزی اساسی را به راحتی ارضا می کند. همچنین به دلیل این که در این مسئله با چگالی بالای گره ها در مناطق اعمال نیرو مواجه هستیم، جهت دستیابی به دقت بالا و در عین حال سرعت مناسب، از روش انتگرال گیری تفکیک پس زمینه استفاده می کنیم. در این مقاله از شیوه ای جدید در چینش نقاط به صورت تطبیقی با حرکت نیروی متحرک استفاده شده است که دقت و سرعت حل را بالا خواهد برد. جهت اعتبار سنجی این روش در نهایت به مقایسه نتایج آن با روش های تحلیلی خواهیم پرداخت.

ناحیه ی غنی از رزین یکی از عیوب رایج حین فرایند ساخت کامپوزیت های ساندویچی در روش تزریق رزین به کمک خلا است. در این مقاله، شبیه سازی عددی گسترش ترک در نمونه های کامپوزیت ساندویچی از پره ی توربین بادی با استفاده از معیار بسته شدن مجازی ترک و روش اجزای محدود توسعه یافته انجام می شود. با در نظر گرفتن سه اندازه ی مختلف برای ناحیه ی غنی از رزین، اثر ابعاد این ناحیه بر رفتار رشد ترک و واماندگی کامپوزیت ساندویچی بررسی می شود. نتایج حل عددی نشان دادند که ترک از زیر غلتک بارگذاری و در ناحیه ی زیر پوسته واقع در فوم شروع شده، تا مرکز هسته ی فومی رشد کرده و در نهایت با کاهش زاویه، به سمت ناحیه ی شیب دار در نمونه گسترش یافته و به سطح تماس هسته و پوسته می رسد. با استخراج مقادیر فاکتور شدت تنش مشاهده شد که در شروع رشد ترک، مود دوم و در ادامه رشد ترک مود اول به عنوان مودهای غالب شکست هستند. همچنین نتیجه گرفته شد که اضافه شدن ناحیه غنی از رزین با اندازه های کم و متوسط به نمونه های کامپوزیت ساندویچی، باعث ایجاد تاخیر در روند خرابی می شوند و در صورت زیاد بودن این ناحیه، فرآیند گسترش خرابی را شتاب می بخشد و نهایتا منجر به فروپاشی سریع تر سازه می شود. در نهایت آزمون خمش چهار نقطه ای روی نمونه های کامپوزیت ساندویچی انجام شده و تطابق خوبی بین نتایج حل عددی و تجربی رشد ترک و نمودار بار-جابجایی حاصل شده است.

یکی از مشکلاتی که در تحلیل ترک با روش های مرسوم وجود دارد، وجود شرایط خاص حاکم بر نوک ترک است. در سال های اخیر روشی بر مبنای مکانیک غیرمحلی به نام تئوری پری داینامیک مطرح شده که روند تحلیل چنین سازه هایی را بهبود داده است. در این تئوری، نقاطی از جسم که جابجایی یا مشتقات جابجایی در آن ها ناپیوسته باشد، از سایر نقاط مادی متمایز نمی شود. در این مقاله به بررسی رشد ترک در یک تیر با ترک اولیه، تحت بار ضربه ای پرداخته شده است. مدل رشد ترک با استفاده از تئوری پری داینامیک مدل سازی شده و نتایج حاصل با دیگر مطالعات، اعتبارسنجی شده است. همچنین از دو مدل تعریف ترک و دو شکل کروی و تخت برای پرتابه استفاده شده و تاثیر برخی از پارامترهای پری داینامیک بر نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصل نشان دهنده ی قابلیت تئوری پری داینامیک برای مدل سازی رشد ترک در مسایل مورد بررسی می باشد.

مسایل مربوط به انفجار می تواند در محیط های متفاوتی از جمله خاک مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به کمتر شناخته بودن ماهیت انواع خاک ها و گستردگی معادلات حالت، این پدیده نیازمند بررسی دقیق می باشد. به دلیل مشکلات مدلسازی های آزمایشگاهی انفجار، از مدلسازی های عددی برای تحلیل این پدیده استفاده می شود. در بین روش های عددی، روش های با شبکه بندی مانند اجزای محدود با توجه به خصوصیات انفجار مانند سرعت بسیار بالا و تغییر شکل های شدید، در برخی مواقع باعث ایجاد خطاهای عددی شده و به همین دلیل استفاده از روش های عددی بدون شبکه برای مدلسازی این پدیده مناسب تر می باشد. همچنین با توجه به اینکه چاله های انفجاری خاک مساله مهمی بوده و بیشتر مطالعات صورت گرفته در این زمینه به صورت تجربی و آزمایشگاهی می باشد، در این مقاله سعی شده است به بررسی چاله های انفجاری از نظر قطر و ارتفاع چاله ایجاد شده در اثر مقادیر مختلف ماده منفجره پرداخته شود. مدل سازی با استفاده از روش بدون شبکه ذرات هموارساز SPH و توسط زبان برنامه نویسی فرترن انجام شده و علاوه بر چاله های انفجاری، فشار ناشی از انفجار در خاک و تغییرات سطح خاک در اثر انفجار نیز موردمطالعه قرارگرفته است. برای اعتبار سنجی مدل، از نتایج یک بررسی آزمایشگاهی کمک گرفته شده که نتایج قابل قبولی ارائه می نماید. در پایان نیز چاله های انفجاری در یک خاک دو لایه مورد مطالعه قرار گرفته است. برنامه نوشته شده می تواند برای مدلسازی های انفجار در خاک و چاله های انفجاری مورداستفاده قرارگیرد.

در این پژوهش ارتعاشات آزاد ورق کمانه شده ترکدار به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی بررسی شده است. به این منظور ترک با استفاده از فنر خطی بدون جرم و به صورت باز مدل شده است. معادلات حاکم بر مسئله ارتعاشات ورق کمانش یافته به کمک تئوری میندلین و با در نظر گرفتن اثر نقص هندسی اولیه بدست آمده اند. پاسخ به صورت مجموع دو قسمت استاتیکی و دینامیکی در نظرگرفته شده است. دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاصل به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده و سپس دستگاه معادلات جبری غیرخطی بدست آمده به کمک روش طول کمان حل میگردد. پس از آن با فرض دامنه کوچک ارتعاشات ورق حول حالت کمانش یافته آن، معادلات ارتعاشات خطی شده و با جایگذاری مقادیر حاصل از حل استاتیکی در معادلات ارتعاشات خطی و با استفاده از روش المان کوادراتور دیفرانسیلی، دستگاه معادلات دینامیکی به یک مسئله مقدار ویژه غیراستاندارد تبدیل میگردد. در ادامه، فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای ورق کمانش یافته ترکدار با حل مسئله مقدار ویژه بدست میآید. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آزمایشهای عملی و روش اجزا محدود نشانگر دقت و صحت نتایج حاصل میباشد. علاوه بر این، چند مسئله ورق ترکدار کمانه شده به کمک روش پیشنهادی حل شده و اثر برخی پارامترها بررسی میگردد.

یکی از روش های اتصال انواع آلیاژهای آلومینیوم عملیات حرارتی پذیر، روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی است. امروزه شکل دهی ورق های حاصل از این روش مورد توجه قرار گرفته است. به منظور ایجاد شکل های پیچیده با عمق زیاد که با روش سنتی امکان پذیر نیست، از روش شکل دهی تدریجی استفاده می شود. روش شکل دهی تدریجی تک نقطه ای روشی انعطاف پذیر برای تولید کم و ساخت مدل اولیه می باشد. در این مقاله به مطالعه تجربی فرآیند شکل دهی تدریجی بر روی ورق آلومینیوم 6061 حاصل از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته شده است. در گام اول، اثر سرعت دورانی و سرعت پیشروی ابزار بر خواص مکانیکی ناحیه جوش در آلیاژ آلومینیوم 6061 بررسی و پارامترهای مطلوب استخراج شد. در گام بعدی، اثر روانکار، سرعت دورانی، سرعت پیشروی و مسیر ابزار بر میزان کاهش ضخامت (نازک شدگی)، زبری و عمق شکست درفرآیند شکل دهی تدریجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد روانکار و مسیر ابزار، میزان عمق شکل دهی را تا 6/1 برابر افزایش می دهد. همچنین با استفاده از این دو پارامتر اثرات کاهش ضخامت و کیفیت سطح نیز بهیود می یابد.

برای جلوگیری از پدیده فلاتر، پره ها در یک ردیف از توربین یکسان ساخته نمی شوند و در عمل با هم از نظر جرم و سفتی اندکی تفاوت دارند. این تفاوت های اندک را ناموزونی نامند. در این پژوهش به بررسی اثر ناموزونی روی پاسخ ارتعاشی پره های یک ردیف از توربین که با دو سیم مستهلک کننده به هم متصل شده اند، پرداخته می شود. ابتدا سیستم به صورت جرم، فنر و دمپر مدلسازی شده و سپس معادلات حاکم بر سیستم استخراج می شود. در ادامه پاسخ ارتعاشی سیستم ناموزون با پاسخ ارتعاشی سیستم موزون در حالت های مختلف اتصال پره ها به یکدیگر مقایسه می شوند. همچنین پاسخ ارتعاشی سیستم ناموزون در حالت اتصال همه پره ها به هم نیز بررسی می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که تغییر اندکی در مقدار سفتی سیستم موزون، باعث می شود که دامنه ارتعاش برخی از پره های سیستم در بعضی از آرایش های اتصال پره ها به یکدیگر تغییر قابل ملاحظه ای داشته باشند. به طور مثال مشاهده می شود که وجود ناموزونی تا حدود 0. 5 درصد، در حالت اتصال هشت پره ای به یکدیگر در یک ردیف از پره های توربین، سبب می شود بیشینه دامنه پاسخ ارتعاشی سیستم، حدود 11 درصد افزایش یابد.

در این مطالعه یک حل تحلیلی مبتنی بر روش سری توانی جهت تحلیل ورقها ی مستطیلی هدفمند توسعه داده شده است. برای اولین بار یک دستگاه شامل پنج معادله دیفرانسیل پاره ای در حالت کلی توسط روش سری توانی حل گردیده است. اکثر روش های تحلیلی ارائه شده برای تحلیل ورق های مستطیلی، برای ورق ها تحت شرایط مرزی و بارگذاری مشخص می توانند بکار گرفته شوند. با استفاده از روش تحلیلی توسعه داده شده در این مقاله، ورق ها تحت شرایط مرزی مختلف، بارگذاری های عرضی و مماسی متنوع و ورق های مستقر بر بستر الاستیک دو پارامتری غیریکنواخت می توانند تحلیل شوند. در گام اول یک آنالیز حساسیت در رابطه با تعداد جملات حل سری بعنوان معیار همگرایی پاسخ ها انجام شده است. سپس نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده توسط دیگر محققین مقایسه شده است. در پایان اثر پارامترهای مختلف بصورت شکل های سه بعدی بررسی شده اند. این مطالعه نشان می دهد که روش توسعه داده شده از دقت بسیار مناسبی برخوردار بوده و می تواند برای تحلیل ورق های متنوعی بکار گرفته شود. همچنین مشاهده می گردد که نتایج می تواند بصورت تابعی از پارامترهای مختلف بدست آید. بنابراین حل تحلیلی ارائه شده می تواند به سادگی برای تحلیل اثرات پارامترهای مختلف بکار گرفته شود.

تحقیقات در زمینه تاثیر انفجار بر سازه های هیبریدی و کامپوزیتی در حال گسترش می باشد و سازه های جدید باید بتوانند در برابر بارهای انفجاری و موج ناشی از انفجار مقاوم باشند. در این مقاله با استفاده از ساخت کامپوزیت شیشه/اپوکسی به روش دستی، صفحات چندلایه کامپوزیت-فلز بهینه شده که بهترین مقاومت در برابر بار انفجار را دارند، ساخته شدند و سپس با استفاده از تست های استاندارد کشش برای کامپوزیت ها، خواص مکانیکی بدست آمد. تست انفجار در آزمایشگاه ضربه و انفجار توسط دستگاه شاک تیوب انجام شد. در انتها نتایج حاصل از تست تجربی و شبیه سازی اجزاء محدود مورد مقایسه قرار گرفتند و ملاحظه گردید که تطابق خوبی بین نتایج برقرار می باشد. نتایج آزمایش ها مشخص کرد که این صفحات در بارگذاری کمتر از 10 گرم ماده منفجره C4 (معادل فشار MPa 28) درون شاک تیوب حتی دچار لایه لایه شدن هم نمی شوند و در باگذاری های بالاتر از آن دچار تورق می گردند و در بارگذاری 20 گرم به مرز پارگی می رسند. در تمامی آزمایش ها می-توان دید که صفحه آلومینیوم پشت بدلیل انعکاس موج فشاری که به موج کششی تبدیل می شود از پنل جدا گردیده و دچار تغییر شکل پلاستیک شده است و باعث می شود که کامپوزیت کمتر دچار شکست شود.

در این مقاله تحلیل خستگی و محاسبه عمر خستگی براکت درب خروج اضطراری یک هواپیما انجام شده است. چگونگی انتخاب نقاط بحرانی سازه درب بر اساس نتایج تحلیل تنش استاتیکی و معیارهای انتخاب نقاط بحرانی سازه تبیین شده است. بر این اساس چهار قطعه بحرانی تشخیص داده شد که یکی از این نقاط بحرانی، براکت درب است. سپس طیف تنش براکت با توجه به پروفیل های پروازی هواپیما و بارهای اعمالی به درب استخراج گردیده و با توجه به طیف تنش استخراج شده و با استفاده از روش شمارش سیکل جریان باران، عمر خستگی آن محاسبه شده است. جهت انجام فرایند فوق، دو کد برنامه نویسی در نرم افزار متلب نوشته شده است که یکی طیف تنش براکت را در یک بلوک پروازی استخراج نموده است و دیگری طیف تنش را به روش جریان باران شمارش نموده است. نتایج این تحلیل نشان داد که براکت درب در عمر پروازی هواپیما ایمن است. در نهایت تست خستگی براکت درب انجام شد و تطابق خوبی بین نتایج تجربی و نتایج عددی مشاهده گردید.

در این پژوهش، خواص فشاری چند لایه های الیاف-فلز شامل ورق آلومینیوم 3T-2024 به همراه کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با هیبرید الیاف جوت و الیاف شیشه بررسی شد. به منظور بهبود چسبندگی ورق های آلومینیوم با الیاف، این ورق ها توسط روش حکاکی شیمیایی اصلاح سطح شدند. همچنین به منظور بهبود خواص مکانیکی و رفتار چسبندگی الیاف جوت، اصلاح سطحی به روش بازی انجام و توسط طیف سنجی مادون قرمز تایید شد. نمونه ها براساس هشت حالت چینش متفاوت الیاف جوت-شیشه به صورت لایه گذاری دستی ساخته شدند. آزمون فشار لبه ای روی نمونه ها انجام شده و حداکثر بار اعمالی، حداکثر استحکام فشاری، انرژی جذب شده هنگام شکست و انرژی جذب شده ویژه محاسبه شدند. سه حالت شکست شامل تورق و جدایش یکی از رویه ها از الیاف، تخریب ستونی همراه با تورق رویه ها در جهات مخالف و حالت کمانش اویلری در نمونه ها مشاهده شد. با مقایسه حالات شکست و نتایج آزمون فشار لبه ای، پی برده شد که حالت شکست کمانش اویلری مطلوب ترین حالت شکست می باشد. همچنین بررسی نمودارهای نیرو-جابه جایی و حالات شکست نمونه ها نشان داد که نمونه هیبریدی با ترتیب چینش الیاف شیشه-جوت-شیشه-جوت-شیشه بیشترین استحکام فشاری (MPa 1/102) و انرژی جذب شده ویژه (kJ/kg 6/1123) را دارا بوده و شکست آن (حالت کمانش اویلری) به صورت چند مرحله ای و کنترل شده می باشد.

در این مقاله به بررسی رفتار ارتعاشی یک تیر دوسرگیردار متصل به یک جاذب غیرخطی ارتعاشاتی که تحت بار نوسانی با دامنه های تحریک مختلف قرار دارد، پرداخته شده است. این سیستم درواقع یک مدل ساده و محلی از سازه های دریایی تحت تحریک سیال خارجی را ارائه می-دهد. برای مدل سازی تیر از تئوری اویلر-برنولی و برای مدل سازی جاذب (چاه غیرخطی انرژی)، از فنر غیرخطی و میراگر خطی استفاده شده است. پاسخ سیستم به دو روش تحلیلی (روش متوسط گیری مختلط شونده) و عددی (روش رانگ-کوتای مرتبه چهارم)، به دست آمده است و بر این اساس محدوده مناسب پارامترهای سیستم و جاذب، برای کاهش بهینه ارتعاشات استخراج شده است. علاوه بر این اثرات میرایی سیستم، تاثیر مودهای بالاتر، محدوده های رخداد پاسخ شبه تناوبی و شرایط رخداد ناپایداری در پاسخ حالت ماندگار سیستم بررسی شده است. نتایج نشان دادند که آستانه های نیرویی برای پدیده هایی نظیر ناحیه منفصل فرکانسی و محدوده های انشعابات و پرش در سیستم با تغییر محل نصب جاذب به شدت تغییر خواهد کرد.

هدف این مقاله مطالعه کمانش میکرو صفحه های مستطیلی تابعی مدرج توانی است. جهت به دست آوردن بار بحرانی کمانش بی بعد میکرو صفحه تابعی مدرج از تئوری تنش کوپل اصلاح شده بر اساس تئوری تغییر شکل برشی نمایی استفاده شده است. در تئوری تغییر شکل برشی نمایی از توابع نمایی در راستای ضخامت، جهت در نظر گرفتن تاثیر اینرسی دورانی و تغییرشکل برشی عرضی استفاده شده است. برای به دست آوردن بار بحرانی کمانش تمام شرایط مرزی، معادلات حرکت سیستم با به کارگیری روش ریلی ریتز بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده به دست آمده است که این تئوری شامل یک پارامتر مقیاس طول می باشد. دما در صفحه ی ورق ثابت فرض شده است و فقط در راستای ضخامت تغییر می کند. خواص مواد وابسته به دما فرض شده است و به طور پیوسته در راستای ضخامت بر اساس قانون پراکندگی قدرت در عبارات حجم شکست عناصر تشکیل دهنده تغییر می کند. در نهایت، تاثیر پارامتر های گوناگون از قبیل: اندیس توانی، نسبت طول به عرض (a/b)، نسبت طول به ضخامت (a/h) و پارامتر مقیاس طول بر بار بحرانی کمانش بی بعد میکرو ورق تابعی مدرج مستطیلی ارائه شده است.

جت مصنوعی ابزار جدیدی برای کاربردهای متنوع صنعتی به شمار می آید که به دلیل اندازه ی کوچک و نیاز نداشتن به منبع سیال خارجی مورد توجه محققان قرار گرفته است. پژوهش حاضر در راستای فهم بهتر از رفتار و مکانیزم جریان جت مصنوعی و برهم کنش آن با محیط خارجی به تحلیل میدان جریان جت مصنوعی در حضور جریان عرضی همراه با مدل سازی محرک نوسانی و هم چنین ارزیابی مدل های آشفتگی رینولدز بالا از طریق شبیه سازی عددی پرداخته است. برای این منظور از سه مدل آشفتگی "Realizable k-? (RKE)"، "RNG k-? (RNG)" و "Standard k-? (SKE)" استفاده شده است. نتایج نشان گر آن است که مدل آشفتگی "RNG k-? " برخلاف دو مدل دیگر، قادر به پیش بینی ساختار گردابه ی تولید شده در میدان جریان می باشد. هم چنین مقایسه ی سرعت لحظه ای بی بعد شده در خروجی اوریفیس نشان داد که برخلاف مدل استاندارد، مدل های RNG و RKE در نیم سیکل مکش توانستند نقاط ماکزیمم و مینیمم نسبی را با تقریب خوبی پیش بینی کنند.

افزایش انتقال حرارت همزمان با کاهش افت فشار، کاهش اندازه و حجم، موضوعی است که طی چهار دهه مورد بررسی قرار گرفته است. میکروکانال ها می توانند جریان آرام را به گونه ای در کانال ها تثبیت نمایند که ضرایب انتقال حرارت بالایی حاصل گردد. در این پژوهش از دو هندسه کلی ( مستقیم و Vشکل ) با چهار حالت متفاوت انقطاع (پیوسته، پیوسته-منقطع، منقطع خطی، منقطع غیرخطی) استفاده شده است. سیال کاری آب می باشد. اثرات هندسه ها و انقطاع پین ها در رینولدزهای مختلف (100-900) بر روی افزایش انتقال حرارت میکروکانال بررسی شد. پارامترهای مهم از قبیل عدد ناسلت، افت فشار، ضریب انتقال حرارت و ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی ارزیابی شد. شبیه سازی توسط نرم افزار فلوئنت17 انجام شد. نتایج نشان می دهند میکروکانال های منقطع سبب افزایش ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت در مقایسه با هندسه های مستقیم شده است. همچنین توزیع دمای یکنواخت تری دارند و مانع از ایجاد نقاط داغ در میکروکانال می شوند. میکروکانال های دارای پین V شکل بدلیل ایجاد اغتشاش در بالک سیال و تولید جریان های چرخشی نتایج بهتری را گزارش می دهند. از میان حالت های مختلف، حالت منقطع غیرخطی برای هر دو هندسه کلی دارای بالاترین ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی می باشد، که تقریبا 5/1 برابر حالت پایه است. سپس با تغییر سیال کاری با نانوسیال آب/Al2O3، اثرات آن مورد یررسی قرار گرفت. نانوسیال باعث افزایش ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی تا 83/1 برابر برای هندسه مستقیم منقطع غیرخطی و 77/1 برابر برای هندسه Vشکل منقطع غیرخطی نسبت به حالت پایه گردید. همچنین افزایش غلظت نانوذرات سبب بهبود عملکرد هیدرولیکی-حرارتی شد.

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالهای مس و اکسید آهن بصورت جداگانه بررسی و سپس در شرایط مشابه تاثیر استفاده از نانوسیال هیبریدی مس/اکسیدآهن در رژیم آرام تحت شرایط شار حرارتی ثابت در جداره بصورت تجربی بررسی شده است. آزمایشها در سه کسر حجمی 1، 2 و 4 درصد حجمی و سه عدد رینولدز 600، 1200 و 1800 انجام و عدد ناسلت محلی اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد برای نانوسیال در حالت ساده و هیبریدی، با افزایش درصد حجمی نانوذرات و عدد رینولدز جریان، عدد ناسلت محلی افزایش می یابد. بررسی عدد ناسلت محلی برای نانوسیالهای مس، اکسیدآهن و ترکیب آنها نشان می دهد در حالت نانوسیال هیبریدی میزان افزایش عدد ناسلت محلی بیشتر از حالت نانوسیال ساده است. در حالت نانوسیال مس/آب بیشترین افزایش انتقال حرات جابجایی نسبت به آب خالص 8/7 درصد و در حالت نانوسیال هیبریدی 9/11 درصد می باشد. همچنین درصد حجمی نانوسیال هیبریدی در میزان افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی تاثیر زیادی دارد. در حالت استفاده از نانوسیال هیبریدی، در 2 درصد حجمی افزایش بیشتری نسبت به نانوسیال ساده مشاهده می شود.

دراین مقاله اثر زبری بر کاهش نیروی اصطکاک هیدرودینامیکی سطوح ابرآبگریز بطور تجربی بررسی شده است. به این منظور، میکروکانالی طراحی و ساخته شد و سپس سطوح آن با روش های مختلف آبگریز شدند و مقدار کاهش افت فشار در جریان آرام روی آنها مورد بررسی قرارگرفت. جنس سطوح کانال، آلومینیوم درنظر گرفته شد و 4 روش مختلف برای آزمایشات انتخاب گردید. با توجه به نتایج بدست آمده، در حالی که سطوح ابر آبگریز با زبری سلسله ایی منجر به کاهش قابل ملاحظه ا ی در اصطکاک سطحی (حدود 20%)گردید، سطح آبگریز صاف و بدون زبری کاهش قابل توجهی در نیروی مماسی نشان نداد. علاوه بر این برای مطالعه اثر روش آماده سازی، فرآیند جوشش نیز به آماده سازی سطح اضافه شد. نتایج نشان داد که فرآیند جوشش، به عنوان بخشی از آماده سازی سطوح ابر آبگریز، ، با ایجاد زبری روی زیرلایه ها باعث افزایش دوام لایه های آبگریز و افزایش میزان کاهش نیروی نیروی پسا (تا 45%)می شود. سطوحی که با اضافه شدن فرایند جوشش آماده شدند پایداری بیشتری در برابر جریان از خود نشان دادند.

هدف از این مقاله توسعه یک الگوریتم جداسازی مرتبه بالا جهت شبیه سازی جریان چندلایه حلقه-هسته دو سیال با ویسکوزیته های مختلف درون کانال دوبعدی است. برای این شبیه سازی، معادلات جریان سیال تراکم ناپذیر (ناویر-استوکس) و معادله غلظت (کسر حجمی) حل شده اند. جریان دوفاز بر اساس تکنیک حجم سیال و با استفاده از درونیابی هارمونیک مدل شده است. معادلات به لحاظ مکانی به روش المان طیفی گسسته سازی شده اند و برای انتگرال گیری زمانی نیز از روش آدامز-بشفورث استفاده شده است. طرح تصحیح سرعت به عنوان یک الگوریتم مرتبه بالا برای جداکردن متغیرها در اینجا توسعه داده شده است. برای اعتبار سنجی، نتایج عددی با حل تحلیلی جریان توسعه یافته مقایسه شده اند. این مقایسه شامل بررسی توزیع سرعت و گرادیان فشار است. همچنین درجه دقت روش عددی به لحاظ مکانی و زمانی مورد ارزیابی قرار گرفته است. شکل جریان حلقه-هسته به ازای تغییر پارامترهای گوناگون بررسی شده و با نتایج آزمایشگاهی و عددی مقایسه شده است. بررسی ها نشان می دهد که ضخامت ورودی هسته و عدد رینولدز دو پارامتر مهم در تعیین الگوی جریان حلقه-هسته می باشند.

هدف اصلی این مقاله مطالعه مشخصه جریان نویز در یک شیر زاویه ای فشار بالا و یافتن راه حل هایی برای کنترل نویز، مبتنی بر تحلیل های دینامیک سیالاتی می باشد. مدل سازی های عددی می توانند روشی موثر و کارگشا در زمینه محاسبات جریان سیال قرار گیرند. از آن جمله مدل ویلیامز و هاوکینگز روش مناسبی برای به دست آوردن سیگنال های صوتی، کاربردی است. تجزیه و تحلیل ها درباره نویز نشان می دهد که قفسه سوراخ دار می تواند به طور موثری به کاهش نویز کمک کند. همچنین مشخص است که فشار ورودی سیال تاثیر بسیاری بر سطح فشار صوت دارد. فشار ورودی بالاتر باعث افزایش سطح فشار صوت در فرکانس بالا خواهد شد. وقتی حداکثر ماخ به 1 نزدیک باشد، سطح فشار صوت در فرکانس پایین بسیار بالا می رود. لذا بدین ترتیب با استفاده از شبیه سازی عددی جریان توسط نرم افزار انسیس فلوئنت تغییرات شدت آشفتگی جریان و همچنین تغییرات فرکانس در نویزهای مختلف بررسی شده است. برای این شبیه سازی از مدل سازی یک شیر زاویه ای 2 اینچی با سیال بخار آب استفاده شده که در دو قفسه ساده و سوراخ دار مورد تحلیل قرار گرفته است.

در این مقاله، تاثیر زبری های یکنواخت سینوسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیالها در محفظه بسته به روش شبکه بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است, دیواره های جانبی چپ و راست محفظه دارای زیری های یکنواخت سینوسی بوده و به ترتیب در دماهای گرم و سرد قرار گرفته اند, تقریب بوزینسک که برای تغییرات جزئی چگالی استفاده شده است، باعث تاثیرپذیری میدان های هیدرودینامیکی و حرارتی از همدیگر می گردد, ویسکوزیته و هدایت حرارتی موثر نانوسیال با مدل KKL محاسبه شده است که تاثیر حرکت براونی ذرات را لحاظ می کند, برای توابع توزیع سرعت و دما، مدل شبکه D2Q9 بکار رفته و از یک کد به زبان فرترن استفاده شده است, اثر تغییر پارامترهایی نظیر عدد رایلی، محل قرارگیری زبری ها، تعداد زبری ها، دامنه بی بعد زبری ها و کسر حجمی ها مختلف از نانوسیال آب-اکسید آلومینیم بر روی میدان های جریان و دما مورد بررسی قرار گرفته است, نتایج نشان می دهند که افزایش عدد رایلی و افزایش کسر حجمی، انتقال حرارت را افزایش می دهند اما افزایش تعداد و دامنه بی بعد زبری ها سینوسی یکنواخت عدد ناسلت میانگین را کاهش می دهند, نرخ افزایش و کاهش عدد ناسلت میانگین نیز تابع محل قرارگیری زبری ها سینوسی است,