با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.

در این مقاله هدف تحلیل دینامیکی همراه با ملاحظات احتراز از بروز ناپایداری در جریان دوفازی در یک کانال حرارتی است. تاثیر پمپ با در نظر گرفتن یک تابع افت فشار بر حسب سرعت جرمی جریان مدل شده است. عوامل موثردر تعامل مشخصه مقاومت داخلی و پمپ با بروز ناپایداری لدینگ مورد بررسی قرار گرفته است. در صورت وجود نوسان، دامنه نوسانات در این پدیده محدود است. همچنین وجود حجم فشرده سیال (سرج تانک) می تواند سبب بروز ناپایداری افت فشاری در سیستم شود. با در نظر گرفتن این که شرط وقوع ناپایداری؛ کوچک تر بودن شیب منحنی مشخصه خارجی از شیب منحنی مشخصه داخلی درناحیه شیب منفی مشخصه مقاومت داخلی خواهد بود؛ روش های کنترل ناپایداری با افزودن مقاومت ورودی و یا از طریق پمپ مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. روش لیاپانوف در تحلیل خطی وقوع ناپایداری مورد استفاده قرار گرفته است و پرتره فازی در نقاط تکین ارائه شده است. همچنین بررسی ها نشان می دهد که دامنه و فرکانس نوسانات وابسته به پارامتر ضریب زوال نوسان است و با کاهش آن فرکانس نوسان افزایش می یابد.

سازه ی ریزشی گردابی به منظور انتقال جریان از رقوم بالاتر به رقوم پایین تر به کار می رود. استهلاک انرژی جریان از وظایف عمده ی این سازه ها می باشد. در تحقیق حاضر مدل فیزیکی سازه ریزشی گردابی فاضلاب شرق تهران (ایران) مورد بررسی قرار گرفت و میزان تاثیر پارامترهای عدد فرود جریان ورودی، شیب کف سازه ورودی و نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم در میزان استهلاک انرژی جریان بررسی گردید. این مطالعه با عدد فرود جریان ورودی برابر 79/1، 01/2، 18/2 و 31/2 و شیب کف سازه ورودی 251/0، 4/0 و 571/0 و نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم برابر 0، 1 و 2 انجام شد. به همین منظور 36 حالت آزمایش طراحی گردید. برای افزایش دقت و آنالیز نتایج، هر آزمایش 3 بار تکرار شد. در نتیجه تعداد کل آزمایش ها، 108 آزمایش می باشد. نتایج نشان داد با تغییر پارامترها، انرژی جریان بین 7/93 تا 5/98 درصد مستهلک می گردد. با افزایش عدد فرود جریان ورودی و نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم میزان استهلاک انرژی به ترتیب 2/2 و 3 درصد کاهش می یابد. همچنین با افزایش شیب کف سازه ورودی میزان استهلاک انرژی جریان 4/2 درصد افزایش می یابد. با بررسی اثر متقابل استهلاک انرژی جریان و عدد فرود جریان خروجی، نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم مناسب بین 3/0 تا 2/1 پیشنهاد گردید. علاوه براین با استفاده از تحلیل واریانس رابطه ای غیر خطی برای تخمین میزان استهلاک انرژی جریان ارائه شد.

در این تحقیق از آزمون غیرمخرب جریان گردابی برای ارزیابی میزان آستنیت باقیمانده در ریزساختار و سختی گلوله های آسیا از جنس چدن پر کروم استفاده شد. به این منظور نمونه هایی از گلوله چدن آلیاژی با ترکیب اسمی 30 درصد وزنی کروم و 3 درصد وزنی کربن و با قطر 40 میلیمتر پس از ریخته گری در ماسه انتخاب شدند. برای دستیابی به سختی و میزان آستنیت باقیمانده متفاوت، گلوله ها تحت سیکل های متفاوت عملیات حرارتی شامل دماهای مختلف آستنیت زایی و برگشت قرار گرفتند. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی، XRD و سختی سنجی به روش ویکرز انجام شد. در ادامه با استفاده از یک دستگاه جریان گردابی، ریزساختار گلوله ها در فرکانس های مختلف 50 تا kHz 200 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با استفاده از روش جریان گردابی می توان ریزساختارهای مختلف گلوله ها با مقادیر متفاوت از آستنیت باقیمانده و سختی را به صورت غیرمخرب و سریع، شناسایی و تفکیک کرد. به این منظور، بازرسی جریان گردابی در فرکانس kHz 150 با استفاده از شاخص امپدانس به عنوان روش ارزیابی غیرمخرب انتخاب شده است. این شاخص با افزایش میزان آستنیت باقیمانده، کاهش می یابد.

جریان گذرا با کاهش آنی دبی جریان ناشی از بسته شدن سریع شیر یا از کار افتادن پمپ در شبکه های آبرسانی ایجاد می شود. جریان گذرا با ایجاد کردن موج های فشاری زیاد و کم، ممکن است به خطوط لوله آسیب برساند. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی در مطالعات پیشین نشان می دهد که مدل های اصطکاک شبه ماندگار با فرض یکنواخت و یک بعدی بودن پروفیل سرعت، قادر به پیش بینی صحیح فرآیند اتلاف انرژی امواج فشاری نیستند. بنابراین، هدف از این تحقیق، بررسی پروفیل سرعت در مقطع انتهایی لوله برای رسیدن به درک صحیح از جریان گذرا می باشد. به علاوه، این پژوهش با استفاده از روش خطوط مشخصه، توانایی مدل های اصطکاک غیرماندگار بر پایه ای شتاب لحظه ای در پیش بینی نمودن تاریخچه فشاری حاصل از جریان گذرا را ارزیابی می کند. به منظور رسیدن به این اهداف، از یک خط لوله PVC با قطر داخلی 63 میلیمتر در دو طول مختلف 40 و 80 متر استفاده شده است. همچنین، یک شیر توپی برای ایجاد جریان گذرا در انتهای خط لوله نصب شده است. در مدت زمان عبور جریان گذرا از خط لوله، داد ه های پروفیل سرعت و نوسانات فشار دینامیکی توسط دستگاه سرعت سنج الکتروسونیک داپلر و ترانسدیوسرهای فشار جمع آوری می شدند. نتایج آزمایش ها نشان از وجود جریان برگشتی در پروفیل سرعت و گرادیان بزرگ سرعت در نزدیکی جدار لوله میباشد. به علاوه، نتایج نشان داد که مدل های تجربی با دو ضریب اصلاحی، تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی ایجاد می کند. ترم ¶V / ¶t در مدل های اصطکاک غیرماندگار بر فاز زمانی امواج فشاری و ترم ¶V / ¶x بر میزان افت امواج موثر می باشد. بعلاوه، ضریب ترم شتاب زمانی kt در محدوده 0.0037 تا 0.006 متغیر بوده درحالیکه مقدار ضریب ترم شتاب مکانی kx در محدوده 0.0325 تا 0.052 تغییر می کند.

لگام ترمزهای جریان گردابی در مراکز تحقیقات موتور، یکی از مهمترین تجهیزات اتاق های آزمون موتور بشمار می روند. خرابی یاتاقان های غلتشی در این تجهیزات یکی از دلایل رایج توقفات اتاق آزمون موتور می باشد. دانش ناکافی در این زمینه علاوه بر تحمیل هزینه های ناخواسته سبب جمع آوری داده های نادرست آزمون می گردد. هدف این مقاله شناسایی و دسته بندی حالت های مختلف خرابی یاتاقان های غلتشی در لگام ترمزهای جریان گردابی است. برای انتخاب یک برنامه نگهداری مناسب در آزمایشگاه های موتور، این یک تحقیق ضروری می باشد. بیش از 30 یاتاقان ساچمه ای معیوب از لگام ترمزهای جریان گردابی مختلف جمع آوری شده است تا حالت های مختلف خرابی که در آن ها یاتاقان قادر به عملکرد درست نیست بررسی گردند. علاوه براین، مطالعات متالورژیکی روی قطعات معیوب انجام گردید تا دلایل اصلی خرابی مشخص گردند. لگام ترمزهایی که یاتاقان های آن ها مورد بررسی قرار می گیرد در پروسه های آزمون مختلفی که یک لگام ترمز جریان گردابی قادر به کار باشد مانند آزمون های دوام، سرعت بالا و غیره مورد استفاده قرار گرفته اند. بنابراین مجموعه متنوعی از حالات کاری یک لگام ترمز جریان گردابی درنظر گرفته شده است. درنهایت حالت های شناسایی شده جهت آماده سازی یک پایه کاربردی برای پایش وضعیت لگام ترمزها با استفاده از آنالیز ارتعاشات یا روش های دیگر دسته بندی می گردند.متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

حوضچه ی رسوب گیر گردابی، نوع کارآمدی از سیستم های رسوب گیر مداوم در تصفیه ی آب و فاضلاب است. در پژوهش حاضر، راندمان جریان در حوضچه ی رسوب گیر تعیین و سرعت سه بعدی درون حوضچه با استفاده از ADV اندازه گیری شد؛ خطوط جریان در مقاطع مختلف حوضچه)در زوایای: $315^{0}$، $270^{0}$، $225^{0}$، $180^{0}$، $135^{0}$، $90^{0}$، $45^{0}$، $theta=0^{0}$(ترسیم و آثار شکل گیری گردابه در راندمان جریان با بررسی مولفه های سرعت شعاعی، محوری و مماسی اندازه گیری و اهمیت شکل گیری جریان های ثانویه در شست وشو و هدایت ذرات به سمت روزنه ی مرکزی بررسی شد. مدل سازی عددی با کاربرد روش RANS شامل مدل های: standard $k-varepsilon$ و $k-omega$ و روش LES شامل مدل Smagorinsky انجام شد الگوریتم SIMPLE برای جفت کردن سرعت فشار و روش حجم سیال)VOF(برای مسیر حرکت سطح آزاد استفاده شد. تطابق مناسبی میان شبیه سازی های عددی و مقادیر مشاهداتی به دست آمد و نتایج مدل Smagorinsky نسبت به سایر مدل ها مناسب تر بود. همچنین خطای نسبی مدل کمتر از 0٫ 5− ٪ بود.

هدف این مقاله، به دست آوردن چیدمان بهینه آهنرباهای دائم در یک میراگر جریان گردابی بدون تماس است که منجر به بیشترین ضریب میرایی (c) در بین میراگرهای ساخته شده با ابعاد مشابه شود. در این مقاله تئوری جریان گردابی بررسی شده و با حل معادلات تئوری با استفاده از مدل سازی عددی، پارامترهای موثر در میرایی و نسبت بهینه هسته و آهن ربا برای ابعاد مورد نظر به دست آمده است. برای صحت سنجی نتایج، یک میراگر با ابعاد به دست آمده طراحی و ساخته شده است. یک مجموعه آزمایشگاهی نیز برای تست میراگر ساخته شده است. ضریب میرایی به دست آمده از مدل ساخته شده برابر با 69.5 (NS/m) و ضریب میرایی تجربی 68.37 (NS/m) بوده که دقت بالای مدل را نشان می دهد. ضریب میرایی میراگر ساخته شده با میراگری با همین ابعاد مقایسه شده که 22.5% افزایش نشان می دهد. با استفاده از نرم افزار مت لب و پاسخ فرکانسی بدست آمده، افزایش پهنای باند و کاهش دامنه ارتعاشات در میراگر جریان گردابی مورد بررسی قرار گرفته است که کاهش دامنه در قله های پاسخ فرکانسی را به میزان 20 دسیبل نشان می دهد.

کربن دهی قطعات صنعتی از جنس فولاد کم کربن با هدف بهبود عمل کرد آن ها، کاری رایج به شمار می آید. کنترل دقیق درصد کربن سطح قطعات کربن دهی شده، مهم ترین عامل در رسیدن به خواص مورد نظر است. روش های متفاوتی برای تعیین درصد کربن سطح فولاد وجود دارند، اما همه آن ها زمان بر و پرهزینه اند. افزون بر این، امکان آزمودن همه نمونه ها در آن ها وجود ندارد. در این پژوهش، کارایی روش غیرمخرب جریان گردابی در تعیین درصد کربن سطح فولاد بررسی و اثبات شد. آزمون جریان گردابی به منظور بررسی ارتباط بین ولتاژ ورودی و خروجی و امپدانس نرماله شده با درصد کربن انجام گرفت، و نتایج حاصل نشان گر ارتباط خوب بین امپدانس نرماله شده به دست آمده از آزمون جریان گردابی با درصد کربن سطح قطعات بود. بیش ترین ضریب همبستگی برای تعیین درصد کربن برابر با R2=0.82 به دست آمد. آزمون جریان گردابی در سه دمای متفاوت انجام شد و با استفاده از نتایج آن، رابطه ای برای تعیین دقیق تر درصد کربن سطح فولاد در دماهای متفاوت ارایه شد.

کربن زدایی اثرات نامطلوبی بر خواص مکانیکی فولاد از جمله سختی، مقاومت به سایش و خستگی دارد. از آنجا که تقریبا در فرآیند تولید تمامی قطعات تولیدی در صنعت، حداقل یک مرحله عملیات در دمای بالا مانند فورج گرم یا عملیات حرارتی پیش بینی می شود، از نقطه نظر کاربردی تعیین عمق لایه کربن زدایی شده اهمیت ویژه دارد. روش های سنتی جهت تعیین عمق این لایه روش های مخرب شامل متالوگرافی ویا سختی سنجی است که وقت گیر و پرهزینه می باشند. آزمون جریان گردابی یک آزمون غیرمخرب است که به سرعت اجرا شده و از آنجا که پاسخ آن به ترکیب شیمیایی و ریزساختار ماده موردنظر حساس است، لذا به دلیل تفاوت خواص مغناطیسی لایه کربن زدایی شده با دیگر قسمت های قطعه، می توان از این روش غیر مخرب در تعیین عمق لایه کربن زدایی شده در قطعات فولادی بهره گرفت. در این پژوهش به منظور بدست آوردن عمق های متفاوت از لایه کربن زدایی شده، فولادCK45  در دمای 900oC در زمان های متفاوتی قرار داده شده و اندازه این لایه ها با سه روش مشاهدات میکروسکوپی، سختی سنجی و جریان گردابی تعیین گردیده و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه شده اند. در تحقیق حاضر، پارامترهای پاسخ به جریان القایی شامل ولتاژهای اولیه و ثانویه، اختلاف فاز ولتاژ و جریان، امپدانس نرماله شده و هارمونیک ها، مورد توجه و بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاصله نشان دهنده دقت قابل قبول جریان گردابی در مقایسه با دو روش مخرب دیگر می باشد.