IRANIAN JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING (ENGLISH)
Year:2010 | Volume: | Issue: |Papers Count:5

با پیشرفت روش های شبیه سازی عددی حجم محدود و تفاضل محدود در مدلسازی جریان های مادون صوت و مافوق صوت در مسیرهای مختلف از جمله جریان های داخل پره های توربین، بکارگیری تلفیقی روش های عددی حجم محدود و تفاضل محدود می تواند ویژگی های مثبت هر دو روش را همزمان استفاده نماید. نوآوری این مقاله بهبود روش حجم محدود از طریق تلفیق آن با روش تفاضل محدود در مدلسازی دو بعدی جریان مافوق صوت بین پره های ثابت توربین می باشد. در این تحقیق همچنین با استفاده از روش معکوس لون برگ مارکوارت، سهم بهینه گره ها یا محدوده بین ناحیه حل روش های حجم محدود و تفاضل محدود نیز تعیین می شود. با توجه به اهمیت ناحیه شوک در قسمت سطح مکش پره، تمرکز روش معکوس که منجر به بهبود روش حجم محدود دنتون می شود به این ناحیه معطوف شده است. نتایج مدل تلفیقی پیشنهادی به همراه بکارگیری روش معکوس در منطقه شوک سطح مکش پره در مقایسه با نتایج تجربی، انطباق بسیار مطلوبی بهمراه کاهش خطاهای عددی را در ناحیه مذکور نشان می دهد.

در این تحقیق تاثیر اعمال میدان مغناطیسی ثابت بر جابجائی آزاد گذرا در داخل یک محفظه مربعی حاوی گالیم مذاب بصورت عددی مطالعه شده است. دیواره سمت چپ گرم و دیواره سمت راست سرد بوده و دیواره های بالا و پایین عایق حرارتی می باشند. تبدیل معادلات دیفرانسیل حاکم به معادلات جبری با روش حجم محدود و تکنیک پیوندی انجام گرفته است. برای بیان گرادیان فشار در معادلات مومنتوم از الگوریتم سیمپلر استفاده شده است. نتایج حاصله بصورت تغییرات نسبت نیروی شناوری به نیروی لورنتز، خطوط دما ثابت و خطوط جریان و همچنین نمودارهای تغییرات ضریب انتقال حرارت نسبت به زمان ارائه شده است. نتایج نشان داده اند که قدرت میدان مغناطیسی تاثیر قابل توجهی بر میدان جریان و انتقال حرارت در تمام زمان ها دارد، بطوریکه نسبت نیروی شناوری به لورنتز با افزایش هارتمن به شدت کاهش می یابد. مشاهده شده است که عدد ناسلت متوسط در ابتدای فرایند، از یک مقدار بسیار زیاد شروع و با گذشت زمان کاهش یافته تا اینکه در مقدار معینی ثابت می شود و با افزایش عدد هارتمن، این مقدار به سمت یک (یعنی هدایت خالص) میل می کند.

در این مقاله به مدل سازی و بررسی انتقال حرارت از مشعل یک اجاق گاز خانگی پرداخته شده است. در تبادل حرارت بین شعله اجاق و ظرف، بر خلاف اکثر تحقیقات قبلی در این زمینه، علاوه بر انتقال حرارت جابجایی، انتقال حرارت تشعشعی نیز منظور شده است. نتایج حاصل از محاسبات در تمامی حالات همخوانی خوبی با داده های تجربی موجود دارد که این موضوع با توجه به مدل سازی ساده انجام شده در این مقاله بسیار ارزشمند است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که سهم انتقال حرارت تشعشعی در حدود 10% از کل انتقال حرارت شعله اجاق است. راندمان حرارتی اجاق گاز برای حالات مختلف در محدوده ای بین 25% تا 55% به دست آمده است که تاثیر عوامل مختلف ترمودینامیکی، هندسی و ترموفیزیکی بر آن بررسی شده است. یکی دیگر از عوامل موثر بر عملکرد اجاق گاز نوع ترکیبات تشکیل دهنده سوخت آن می باشد که در اینجا تاثیر حذف نیتروژن و دی اکسید کربن از آن مورد بررسی قرار گرفته است.

ماهیچه های مصنوعی عمدتا به دو دسته پلیمرهای یونی و پلیمرهای الکترواکتیو تقسیم بندی می گردند. در بخش پلیمرهای الکترواکتیو به ولتاژ زیادی در حدود kw 1-10 احتیاج است. مفاهیم هدایت گرهای پلیمر یونی ساخته شده از مواد مرکب (IPCC) به عنوان سنسورهای بیومیمتیک و ماهیچه های مصنوعی، عملگرها و انتقال دهنده های نیرو در این مقاله کوتاه به طور اجمالی بررسی شده است. به طور خلاصه آخرین دست آوردهای تکنیک تولید IPCC، استفاده از قوانین حاکم مربوط به ساختار و همچنین خصوصیات الکتریکی و مکانیکی آنها توصیف خواهد گشت .

وجود پدیده تبخیر در بسیاری از مسائل مهندسی که در ارتباط با قطره می باشند، مبین اهمیت بررسی انتقال حرارت در طول فرآیند تبخیر قطره می باشد. در تحقیقات گذشته، روابط متفاوتی برای تحلیل انتقال حرارت جا به جایی ارائه شده است که در تمامی آنها از رژیم گذرای تبخیر قطره صرفنظر شده است. در این تحقیق به بررسی این پدیده در طول رژیم گذرا پرداخته شده و از حل تحلیلی معادلات حاکم بروش حل تشابهی و با فرض عدم تبخیر در حالت گرمایش، ضریب انتقال حرارت جابه جایی برای رژیم گذرای تبخیر به دست می آید. مطالعات نشان می دهد که این ضریب در رژیم گذرا همانند رژیم دائم وابسته به اعداد بی بعدرینولدز و پرانتل بوده، اما برخلاف آن، با گذشت زمان مقدار آن تغییر می کند. نتایج بدست آمده نشان می دهدکه با استفاده ازنتایج دقیقترارائه شده در این تحقیق زمان نهایی تبخیر بیشتر تخمین زده شده و نرخ انتقال حرارت کاهش می یابد.