دانشکده فنی دانشگاه تبریز
سال:1384 | دوره:32 | شماره:4 (پیاپی 41) ویژه مکانیک |تعداد مقالات:6

در پژوهش حاضر به بررسی عددی تاثیر یک محرک الکتروهیدرودینامیکی بر جریان حول استوانه با استفاده از روش اجزا محدود توسط نرم افزار انسیس پرداخته شده است. در این راستا، پس از انتخاب دامنه و شرایط مرزی مناسب، ابتدا میدان الکتریکی مربوط به مساله مورد تحلیل عددی قرار گرفته و سپس نتیجه حاصل از آن در قالب جمله نیروی جسمی الکتریکی در معادلات حاکم بر میدان سیال مورد استفاده قرار گرفته است. بدین ترتیب به بررسی تاثیر باد یونی حاصل از محرک الکتروهیدرودینامیکی بر روی میدان‏ های سرعت، فشار و دنباله ایجاد شده در پشت استوانه و همچنین ضریب پسا روی استوانه پرداخته شده است. بر اساس تحقیق انجام گرفته، شاهد شتاب گرفتن جریان سیال در مجاورت دیواره در نیمه جلویی استوانه و افزایش اختلاف فشار در دو نیمه جلویی و عقبی استوانه که در نهایت منجر به افزایش نیروی پسا می شود، هستیم. طبق نتایج به دست آمده، باد یونی در هندسه حاضر الکترودها، موجب کاهش حجم ناحیه دنباله استوانه می شود.

وجود شکافت و پرتوزایی شدید به علت واپاشی پاره‏ های شکافت سوخت هسته ای سبب گرم شدن شدید سوخت، غلاف، کند کننده، خنک کننده و سایر مواد ساختاری راکتور می شود. به هر میزان که بتوان با انتخاب سیال خنک کننده و طراحی مناسب، بدون آسیب رساندن به مواد ساختاری راکتور مخصوصا میله‏ های سوخت حرارت تولید شده را به سیال خنک کننده انتقال داد، در قدرت تولیدی راکتور هسته ای تاثیر تعیین کننده خواهد داشت. در حقیقت طراحی یک قلب راکتور همان اندازه که به ملاحظات هسته ای بستگی دارد به ملاحظات حرارتی نیز وابسته است. از این رو تحلیل حرارتی قلب راکتور (توزیع درجه حرارت و میزان حرارت منتقل شده) ضروری می باشد. در کار حاضر، با در نظر گرفتن حالت پایا، جریان سیال تک فازی و شار حرارتی کسینوسی در میله سوخت، برای ارزیابی قابلیت نرم افزار COBRA III-C (خاص تحلیل حرارتی نیروگاه‏ های هسته ای) در آنالیز حرارتی یک میله سوخت، توزیع درجه حرارت در اجزا تشکیل دهنده میله سوخت و همچنین تاثیر جریان سیال از کانال‏ های مجاور آن، توسط این نرم افزار محاسبه شده است. جواب‏ های به دست آمده از آن با نتایج تجربی، حل تحلیلی و همچنین با جواب‏ های به دست آمده از نرم افزار FLUENT که دارای دقت بالایی برای محاسبات در یک میله سوخت می‏ باشد، در حالت بدون نگهدارنده میله سوخت مقایسه شده است. با توجه به هم خوانی خوب جواب‏ های به دست آمده از نرم افزار COBRA III- C برای حالت بدون نگهدارنده و نظر به اینکه برای میله سوخت با نگهدارنده حل تحلیلی و نتایج تجربی وجود ندارد، در این حالت، مقایسه نتایج به دست آمده از دو نرم افزار فوق نشان می دهد که از نرم افزار COBRA III - C که به زمان محاسباتی خیلی کمتری نیاز دارد، می توان برای محاسبه توزیع درجه حرارت در اجزا تشکیل دهنده میله سوخت استفاده کرد.

در مقاله حاضر یک مدل شبه بعدی (چند منطق های احتراق) با یک مدل سینتیک شیمیایی تلفیق شده تا فرایند احتراق یک موتور دوگانه سوز پاشش مستقیم را پیشگویی نماید. برای احتراق سوخت گازی از مدل سینتیک شیمیایی شامل 105 واکنش و 31 گونه شیمیایی و برای احتراق سوخت آتش‍زای دیزلی از مدل چند منطقه ای استفاده شده است. در این مدل تلفیقی فشار متوسط و متوسط جرمی دما حاصل از دو مدل به عنوان دما و فشار سیلندر موتور دوگانه سوز در نظر گرفته شده است. مقادیر پیشگویی شده فشار داخل سیلندر و آهنگ گرمای آزاد شده برای موتور دوگانه سوز (گاز طبیعی - گازوییل) توسط این مدل با مقادیر تجربی مقایسه شده و توافق خوبی را نسبت به مدل های قبلی نشان می دهد.

در این مقاله استحکام خستگی اتصالات نقطه جوش که در ساخت بدنه خودرو کاربرد وسیعی دارند مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای بررسی استحکام خستگی اتصالات نقطه جوش روش‏ های مختلفی مورد استفاده قرار می ‏گیرند. یکی از این روش‏ ها که به تازگی توسط صنایع خودروسازی آلمان پیشنهاد شده است روش تنش سازه ای می ‏باشد. این روش سازگاری بسیار خوبی با روش‏ های اجزا محدود دارد ولی از طرف دیگر مدل ‏سازی نقطه جوش‏ ها در روش‏ های اجزا محدود یکی از وقت ‏گیرترین موضوع‏ ها محسوب می‏ شوند، لذا در این مقاله برای مدل ‏سازی اتصالات نقطه جوش روش جدیدی ارایه شده است که دقت و سرعت مدل‏ سازی نقطه جوش‏ ها را تا حد مطلوبی افزایش می ‏دهد. در این روش از المان‏ های بی‏ بعد استفاده شده است. به عنوان مثالی از کاربرد این روش، تحلیل خستگی اتصالات نقطه جوش کامیونت آذرخش مورد بحث قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نه تنها زمان و دقت محاسبات را به طور چشم گیری بهبود داده اند بلکه نتایج نشان دهنده تطابق خوب بین روش ارایه شده و تست‏ های آزمایشگاهی می‏ باشد.

پودر TiB2 از طریق احیا هم زمان TiO2 و B2O3 به وسیله آلومینیوم به روش واکنش SHS در یک اتمسفر اکسیدی سنتز شد. این روش بر خلاف دیگر روش ها نیاز به اتمسفر کنترل شده و دمای بالا ندارد. در این تحقیق، طرح آزمایش تاگوچی به کار گرفته شد و پارامترهای متفاوت اثرگذار و محدوده تغییرات آن ها مطالعه گردید. سپس سطوح تغییرات مربوطه جهت روش تاگوچی تعیین گشت و آزمایشات مختلف براساس سطوح گوناگون انجام شد. با به کارگیری محاسبات آماری درصد سهم تاثیر هر یک از فاکتورها محاسبه گردید و مناسب ترین شرایط استخراج شد. در نهایت آزمایشات تصدیق انجام گردید، به طوری که نتایج آنچه را که از محاسبات به دست آمده بود تایید نمود. بهترین شرایط سنتز عبارت از دمای 1170 °C، زمان 5/0 ساعت، مقادیر پودر Al و B2O3 به ترتیب، به میزان 194/1 و 124/1، نسبت به شرایط استوکیومتری، اندازه ذرات کمتر از 44 میکرون برای پودر Al و محدوده بین 63 تا 149 میکرون برای پودرهای TiO2 و  B2O3بود.

نمونه سازی سریع (Rapid Prototyping) با استفاده از انرژی قوس پلاسما یک روش نوین در ساخت سریع قطعه و قالب فلزی است. در این روش انرژی حرارتی متمرکز مورد نیاز از طریق ایجاد قوس پلاسمای حاصل از تخلیه الکتریکی تامین می گردد. ماده اولیه مورد استفاده در این روش پودر فلزی پوشش داده شده با مواد پلیمری بوده و همبندی بین ذرات پودر به واسطه تف جوشی فاز مایع مواد پلیمری صورت می گیرد. تولید لایه های متوالی بر اساس هندسه مقطع هر لایه که در محیط CAD تعریف شده است، انجام می شود. حرکت الکترود مولد قوس پلاسما نسبت به سطح مقطع هر لایه امکان تف جوشی اولیه یا همبندی انتخابی (selective binding) نقاط مختلف آن لایه را فراهم می آورد. پس از تکمیل تولید تمام لایه های یک قطعه، تف جوشی نهایی قطعه در داخل کوره انجام می شود. سپس برای افزایش استحکام قطعه، عمل فلز خورانی (infiltration) صورت می گیرد. قطعه تولید شده از این روش شرایط لازم برای کاربرد عملی را دارا می باشد. نمونه سازی سریع با انرژی قوس پلاسما، امکان ساخت سریع قطعات بزرگ فلزی را فراهم می آورد.