نشریه پژوهشی مهندسی مکانیک ایران (فارسی)
سال:1387 | دوره:10 | شماره:2 (پیاپی 13) |تعداد مقالات:7

به منظور بهینه سازی سیستم های سیالاتی نیاز است که دبی سنجی انجام شود. دبی سنجی به روش های مختلفی نظیر دیفرانسیلی (اختلاف فشاری)، خطی (اولتراسونیک، گردابه ای ...) و غیرخطی (سیم و یا فیلم داغ) انجام می شود. هر یک از روش های فوق دارای مزایا و معایب مربوط به خود می باشند. از جمله مزایای دبی سنجی با استفاده از سیم و یا فیلم داغ دقت بالای آن، اندازه گیری مقادیر دبی کم، بازه وسیع دبی و همچنین افت کم فشار می باشد. این نوع دبی سنج دارای قسمت های مختلف نظیر سنسور، مدارات الکترونیکی، نرم افزار و قسمت های مکانیکی، نظیر لوله، توری و لانه زنبوری برای یکنواخت نمودن جریان هوا است. در این مقاله منحنی های کالیبراسیون سنسورهای سیم و فیلم داغ با یکدیگر مقایسه شده و با توجه به نتایج حاصله سنسور مناسب دبی سنج انتخاب شده است. سپس اثر توری و نوع آن بر یکنواخت نمودن جریان و کاهش شدت اغتشاش های جریان هوا مورد بحث قرار گرفته و مکان مناسب برای تعبیه سنسور دبی سنج تعیین می شود. در مورد تاثیر دما و اصلاح خطای ناشی از تغییر دمای جریان هوا نیز روش مناسب ارایه شده و در خاتمه نیز کالیبراسیون دبی سنج ساخته شده، ارایه می شود.

در این مقاله مبانی تئوری فرآیند شکل دهی الکترومغناطیسی شرح داده شده است. سپس فرآیند انقباض آزاد استوانه آلومینیومی به عنوان یک مثال خاص به روش اجزا محدود با کوپلینگ همزمان میدان های الکتریکی، مغناطیسی و تغییر مکان به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از آن نیز با نتایج تجربی موجود در مراجع دیگر مورد مقایسه قرار گرفته است. مزیت این روش شبیه سازی نسبت به روش های استفاده شده توسط دیگر محققان در ماهیت سه بعدی مدل و مدل سازی سیم پیچ به صورت حلقه های موازی می باشد، که باعث تطابق نسبی قابل قبول نتایج تحلیل عددی در مقایسه با نتایج تجربی گردیده است. همچنین، برای بررسی اثر وابستگی رفتار ماده به نرخ کرنش در تغییر فرم قطعه کار، یک شبیه سازی با استفاده از منحنی تنش - کرنش در نرخ کرنش بالا انجام شده و نتایج آن با نتایج حاصل از شبیه سازی با منحنی تنش - کرنش شبه استاتیکی مقایسه شده است.

در تحقیق مسایل مربوط به شکل دهی فلزات با روش نورد، نیاز به شبیه سازی سطوح در حال تماس و همچنین شبیه سازی نوع تماس خواهد بود. در این تحقیق حل عددی کامل جهت تماس الاستیک نوع خشک استوانه زبر با سطح تخت زبر ارایه شده است. زبری این دو سطح دارای توزیع گاوسی، از نوع تصادفی است و با استفاده از تکنیک (FFT) ایجاد شده است. مدل تماسی با استفاده از نفوذ نسبی زبری های دوسطح به همراه معادله الاستیک و الگوریتم تبدیل فوریه سریع (FFT)، شبیه سازی شده است. می توان اثرات پارامترهای مهم زبری سطح و خواص مواد سطح را روی پارامترهای مهمی از قبیل فشار میانگین وارد بر سطح و سطح تماس واقعی را بررسی کرد. مقایسه ای نیز با کار عددی دیگری برای مدلسازی سطح و مدل تماس دو سطح تخت انجام شده است.

در این مقاله مدل تحلیلی جدیدی برای تحلیل نفوذ مایل پرتابه های با چرخش غیرمحوری (تامبلیگ) در صفحات فلزی توسعه داده شده است. پرتابه تغییر شکل پذیر و مدل رفتار ماده صفحه فلزی صلب - پلاستیک با کار سختی غیرخطی می باشد. در این مدل تحلیل فرآیند نفوذ به سه مرحله فرسایش هدف، پلاگینگ و توسعه سوراخ و مرحله پلاگینگ نفوذ بر اساس سرعت موج تنش پلاستیک در پلاگ حاصل در هدف، به 4 مرحله ایجاد حفره، شکل گیری پلاگ، جدایش پلاگ و لغرش پلاگ تقسیم بندی شده است. در هر مرحله معادلات حاکم با توجه به معادله بقا اندازه حرکت و روابط هندسی موجود استخراج گردیده و حل شده اند. سرعت باقیمانده و زاویه آبلیک نهایی حاصل از این مدل تحلیلی همخوانی مناسبی با نتایج تجربی داشته است. لذا این مدل تحلیلی می تواند روش جدیدی در شبیه سازی نفوذ پرتابه های با چرخش غیرمحوری در اهداف فلزی ضخیم باشد.

توربین های گازی چه صنعتی چه هوایی در شرایط محیطی و بارهای مختلفی کار می کنند. با تغییر دما و فشار محیط و میزان بار مشخصات کارکردی هر یک از اجزا توربین گاز تغییر خواهد کرد و در نتیجه میزان توان و بازده توربین گاز تغییر می کند. بنابراین شناخت رفتار توربین گاز در شرایط خارج از نقطه طراحی حایز اهمیت است. در این پروژه رفتار توربین گاز در شرایط خارج از نقطه طراحی بررسی شده است. این مدل ترمودینامیکی بر پایه منحنی های مشخصه کمپرسور و توربین همراه با خنک کاری پرده ها می باشد. مدل دارای نتایج بسیار قابل قبولی برای پیش بینی رفتار توربین در شرایط مختلف می باشد. همچنین تاثیر سیستم های کنترلی مختلف بر کارکرد سیکل در بارهای مختلف بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که سیستم کنترلی IGV ثابت بالاترین و سیستم کنترلی TIT ثابت کمترین راندمان را در سیکل ساده دارند. کمپرسور در شرایط IGV ثابت پایدارترین حالت خود را دارد و راندمان آن از همه حالات بیشتر است.

در این مقاله اثر عواملی همچون ضخامت ورق، نیروی ورقگیر، ضریب اصطکاک، جنس ورق، ناهمسانگردی صفحه ای ورق، جهت برش ورق نسبت به جهت نورد، نقش مدلهای سخت شوندگی و شعاعهای راکورد سمبه و ماتریس بر روی میزان برگشت پذیری در یک فرآیند خمشی - کششی U شکل مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. به این منظور شبیه سازی سه بعدی این فرآیند توسط روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار Ansys بر روی سه جنس مختلف از آلیاژهای آلومینیومی و فولادی انجام گرفت و با ساخت یک قالب به مطالعه این فرآیند به صورت آزمایشگاهی پرداخته شد. نتایج قسمتی از بررسی های انجام شده حاکی از رابطه مستقیم میزان نرمال ناهمسانگردی صفحه ای ورق با زوایای برگشت پذیری است و همچنین نشان دهنده نقش مهم نیروی ورقگیر در تاثیر جهت برش ورق بر روی میزان برگشت پذیری می باشد. مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی با کار آزمایشگاهی نشان دهنده تطابق خوب این دو روش در تجزیه و تحلیل این فرآیند می باشد.

برای تعیین سرنوشت نفت ریخته شده در دریا و تعیین جهت و نرخ حرکت لکه های نفتی علاوه بر خصوصیات نفت، لازمست شرایط محیطی نظیر باد، جریان آب، امواج، اغتشاش جریان، شوری و دما نیز بررسی شود. از آنجا که اکثر مدلهای انتشار نفت، حرکت نفت را از جمع بردارهای انتقال شامل جریان میانگین، جزر و مد، باد، امواج و پراکندگی آشفتگی بدست می آورند و از طرف دیگر، ساختار جریان آب در خلیج فارس بسیار پیچیده و کاملا سه بعدی می باشد. لازمست، اطلاعات مربوط به جریان و جزر و مد بوسیله مشاهدات یا مدلهای هیدرودینامیکی برای منطقه موردنظر بدست آید و تاثیر باد و امواج نیز بصورت ترکیبی و بر مبنای یک پایه تجربی وابسته به سرعت موضعی باد و جهت آن اعمال گردد. در این مقاله، به منظور مدلسازی دوبعدی حرکت لکه های نفتی بر روی خلیج فارس، پایگاه داده ها شامل هندسه بستر، داده های مربوط به باد، سرعت جریان جزر و مدی و جریان آب، خصوصیات نفتی و هوا تهیه شده است. ابتدا به دلیل پراکندگی ایستگاه های هواشناسی در منطقه خلیج فارس، داده های هواشناسی روی نقاط شبکه با استفاده از روش Cressman و برنامه ای که به زبان فرترن نوشته شده به دست آمده است. در هر یک از نقاط شبکه، طول و عرض جغرافیایی، سرعت باد، ارتفاع و پریود موج، مولفه های جزر و مدی و ارتفاع میاگین جزر و مد، تعیین شده اند. به منظور کاربردی تر نمودن این پایگاه داده ها و به کمک برنامه کامپیوتری دیگری، مساحت سطح لکه نفت و ضخامت آن بر حسب زمان و نیز میزان تبخیر، حل شدگی و امولسیون نفت محاسبه و ارایه شده است. مقایسه نتایج حاصل از محاسبه سرعت باد، مولفه های جزر و مدی با داده های اندازه گیری و نیز ارتفاع متوسط آب با داده های یک تحقیق مشابه انطباق خوبی را نشان میدهند.