2024-03-28T12:06:14Z
https://maj.ihu.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=2200506
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
بررسی اثر پارامترهای عملکردی بر آوانس جرقه آستانه کوبش و عدد اکتان مورد نیاز در موتور احتراق داخلی
امیرحسن
کاکائی
مسعود
نصرآبادی
در این مقاله، اثر پارامترهای عملکردی موتور بر زمان وقوع کوبش، شرایط عملکردی آستانه کوبش و همچنین اکتان مورد نیاز برای از بین بردن کوبش مورد مطالعه قرار گرفته است. بهمنظور پیشبینی کوبش و شدت آن، یک مدل نیمه تجربی که بر پایه مدل انتگرالی کوبش میباشد، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی بهینه شده و با یک مدل ترمودینامیکی شبهابعادی ترکیب شده است. مقایسه نتایج حاصل از این مدل با نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که مدل مورد نظر با کمترین اختلاف (7/1 درجه بهطور متوسط) قادر به پیشبینی شرایط عملکردی آستانه کوبش میباشد. در تحقیق حاضر، با در نظرگرفتن آوانس جرقه بهعنوان یک پارامتر واسطه، اثر تغییر پارامترهایی همچون دما و فشار هوای ورودی به موتور، نسبت هوا به سوخت و نسبت تراکم، بر عدد اکتان مورد نیاز بررسی شده است. نشان داده شد با هر واحد افزایش در عدد اکتان سوخت، تقریباً افزایشی بههمان اندازه را میتوان در آوانس جرقه ایجاد کرد. این نتایج با نتایج حاصل از کارهای تجربی و آزمایشگاهی که مستلزم وقت و هزینه فراوان است، کاملاً مطابقت داشته و با توجه به روش ارائه شده دیگر نیازی به انجام آزمایش نخواهد بود.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
مدل سازی رفتار گذرای بویلر بازیاب در حالت کارکرد جزیره ای
ابراهیم
محمدپور
مسعود
ضیاءبشرحق
بویلر بازیاب حرارت یکی از اجزای اصلی نیروگاههای سیکل ترکیبی بهشمار میرود. شرایط کارکردی بویلر بازیاب بهگونهای است که اغلب در معرض تغییرات دبی و دمای دود ورودی به آن میباشد. این تغییرات در زمانی که نیروگاه در شرایط کارکرد جزیرهای مورد استفاده قرار
میگیرد، بیشتر بوده و نیازمند توجه ویژه میباشد. در این مقاله، به بررسی کارکرد جزیرهای بویلر بازیاب حرارت میپردازیم. ابتدا مدل-سازی سطوح حرارتی را انجام داده و پس از دستیابی به مجموعه کد نرمافزاری که قابلیت پیشبینی رفتار گذرای بویلر بازیاب را داشته باشد، عملکرد بویلر را در شرایط تغییر بار توربین گازی که به آن متصل است، بررسی میکنیم. روشهای مختلف تغییر بار توربین گاز را برای کاهش بار استفاده میکنیم و به مقایسه کارکرد بویلر در تغییر بار توربین گاز با هر یک از روشهای مذکور خواهیم پرداخت. به-منظور اطمینان از نتایج روش عددی، از نتایج نرمافزار تجاری ترموفلو که مقادیر حالت پایا را ارائه میدهد، استفاده میشود.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
تحلیل عددی انتقال حرارت و جرم در فرآیند خشک شدن مجموعه ای از اجسام متخلخل
میثم
کوششی
مهدی
مقیمی
در این پژوهش، تحلیل عددی دوبعدی انتقال حرارت و جرم بین یک مجموعه از اجسام متخلخل و سیال عبوری ارائه میشود. شبیه-سازی فرآیند خشک شدن سه جسم متخلخل مستطیلی شکل تحت جریان همرفتی اجباری، با حل معادلات ناویر- استوکس، انرژی و غلظت برای جریان خارجی هوا و معادلات انرژی و رطوبت برای جسم متخلخل انجام شد. نتایج نشان میدهد سرعت خشک شدن جسم اول بیشتر از اجسام دیگر بوده و اجسام بعدی در طول زمان میزان رطوبت تقریباً برابری دارند. علاوه بر این مشاهده شد که در جسم اول سطح فوقانی و سطح مقابل جریان در فرآیند انتقال حرارت و جرم از اهمیت بالاتری برخوردار هستند، در حالی که در اجسام بعدی، سطح فوقانی دارای نقش تعیین کننده است. همچنین الگوی توزیع دما و رطوبت در جسم اول نسبت به دو جسم بعدی کاملاً متفاوت است. نکته حائز اهمیت این است که با تغییر فاصله بین اجسام، تغییر قابل ملاحظهای در نرخ انتقال حرارت و رطوبت دیده نشد.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
تحلیل جریان لغزشی کوئت- پوازیه بین دو صفحه موازی حاوی محیط متخلخل با شار گرمای ثابت دیوار از دید قانون اول و دوم ترمودینامیک
مرتضی
یاری
فریدون
مولانی
در این مقاله، انتقال حرارت جابهجایی و تحلیل آنتروپی یک جریان کوئت-پوازیه بین دو صفحه موازی حاوی محیط متخلخل با شرط لغزش، پرش دمایی، اتلاف لزجتی و شار گرمای ثابت دیوار بهکمک روش تحلیل مورد بررسی قرار گرفته است. معادله مومنتم و معادله انرژی بهکمک روش تحلیلی در سه وضعیت مختلف صفحه بالایی کانال (V ̅=0 و V ̅=1 و V ̅=-1) حل شده است. عبارتهای صریحی برای توزیع سرعت و دما بهدست آمده و عدد ناسلت با استفاده از روش انتگرالگیری عددی تعیین شده است. بهطورکلی مشاهده شده که با افزیش عدد برینکمن و کاهش عدد نادسن، عدد ناسلت افزایش یافته است. وضعیت صفحه بالایی کانال در تعیین تأثیر پارامتر شکل محیط متخلخل بر عدد ناسلت تعیین کننده است. پس از تعیین پروفیل سرعت و دما، به تحلیل آنتروپی در این سیستم پرداخته شده است. با تعیین عدد بدون بعد تولید آنتروپی و رسم منحنیهای آن، مشاهده شده که با افزایش نسبت Br/Ωو پارامتر شکل محیط متخلخل تولید آنتروپی افزایش یافته است. با تعریف عدد بیجان و رسم نمودارهای مربوط به آن، مشاهده شده که با کاهش نسبت Br/Ωو افزایش پارامتر شکل محیط متخلخل، عدد بیجان افزایش مییابد. وضعیت صفحه بالایی کانال در تعیین پروفیل توزیع تولید آنتروپی و عدد بیجان تعیین کننده است. بهطور کلی با افزایش عدد نادسن، عدد بیبعد تولید آنتروپی کاهش و عدد بیجان افزایش یافته است.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
بررسی تجربی انتقال حرارت نانوسیال آلومینا/آب داخل لوله افقی
محسن
نظری
محمد حسن
کیهانی
حامد
سلطان زاده
در این مقاله، انتقال حرارت وافت فشار نانوسیال آلومینا/آب، در جریان درهم درون یک لوله افقی بهصورت تجربی بررسی میشود. آزمایش طراحی شده بهصورت یک حلقه بسته بوده و شامل پمپ، منبع ذخیره نانوسیال، سیستمهای اندازهگیری دما و فشار، و مسیرهای لوله جهت انتقال نانوسیال میباشد. حلقه جریان بهگونهای طراحی شده است که اختلاف فشار دو سر لوله حاوی نانوسیال با یک دستگاه اندازهگیر دیفرانسیلی فشار اندازهگیری میشود. ده عدد حسگر دما نیز بر روی جداره لوله نصب شده است و بهصورت محلی نسبت به اندازهگیری دمای جداره اقدام میشود. شرط مرزی درنظر گرفته شده در جداره لوله، شار حرارتی ثابت است. نانوذرات آلومینا با اندازه 40 نانومتر تهیه شده و بهصورت معلق در آب مقطر بهحالت پایدار در غلظتهای 1%، 5/1% و 2% تولید شدهاند. نتایج، بیانگر افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوذرات در سیال پایه است. افزایش عدد ناسلت برای نانوسیال در غلظت 2% حجمی در رینولدز 13500، در حدود 22% مشاهده شده است. دادههای تجربی بهدست آمده، با نتایج حاصل از پیشبینیهای انتقال حرارت تکفاز در جریان درهم نیز مقایسه میشود. همچنین این آزمایش برای آب بهعنوان سیال پایه نیز انجام میشود و نتایج حاصل از آن با نتایج نانوسیال مقایسه میشوند. افت فشار اندازهگیری شده با استفاده از نانوسیالات تقریباً برابر با سیال پایه میباشد.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
تأثیر تغییرات ضخامت بیشینه و زبری سطح پره بر روی عملکرد کمپرسور محوری
عبداله
اسدالهی قهیه
سید میثم
سجادی
رضا
قربانی
در این مقاله، تأثیر تغییرات هندسی پرهها شامل ضخامت بیشینه و زبری سطح پره بر روی پارامترهای عملکردی کمپرسور محوری گذرصوتی شامل راندمان و نسبت فشار مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیهسازی سهبعدی میدان جریان پیچیده کمپرسور محوری، از یک کد عددی استفاده شده که قادر به حل معادلات ناویر استوکس رینولدز- میانگین است. نتایج کد عددی با نتایج آزمایشگاهی کمپرسور محوری مورد مقایسه قرار گرفته بهطوریکه نتایج نشاندهنده صحت کد عددی میباشد. سپس تأثیر تغییرات هندسی فوق-الذکر بر روی منحنیهای عملکردی کمپرسور محوری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که افزایش زبری سطح و ضخامت پره سبب کاهش راندمان، نسبت فشار و دبی جریان در کمپرسور میشود.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
بررسی عددی جریان سیال و انتقال حرارت در محیط متخلخل بین دو صفحه موازی با استفاده از روش شبکه بولتزمن
محمد حسن
کیهانی
رسول
محبی
در این مقاله، جریان جابهجایی اجباری و انتقال حرارت بین دو صفحه موازی که بهصورت جزئی با محیط متخلخل پر شده، بهصورت عددی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بررسی شده است. محیط متخلخل با استفاده از موانع مربعی، با آرایش منظم ایجاد شده است که امکان بررسی جریانهای پیچیده در مقیاس حفره را فراهم میکند. علیرغم استفاده زیاد از روش شبکه بولتزمن، بررسی انتقال حرارت با چیدمان موضعی ماده متخلخل و استفاده از مدل شبکه بولتزمن حرارتی از کارهای نو در این زمینه است. تأثیر اعداد رینولدز مختلف بر روی پروفیلهای سرعت و دما و همچنین عدد ناسلت، در محیط متخلخل بررسی شده است. در شبیهسازی انجام گرفته، میدان جریان و دما با حل همزمان توابع توزیع چگالی و دما، محاسبه شده است. نتایج بهدست آمده بهخوبی حرکت جریان سیال و توزیع دمای داخل محیط متخلخل را نشان میدهد. همچنین گردابههای ایجاد شده در پشت موانع مربعی در داخل محیط متخلخل، برحسب عدد رینولدز نمایش داده شده و تأثیر آن بر انتقال حرارت مطالعه شده است. وجود موانع ثابت در دامنه محاسباتی بهعنوان محیط متخلخل، باعث افزایش عملکرد گرمایی و عدد ناسلت متوسط میشود. ضمناً، نتایج بهدست آمده از روش شبکه بولتزمن، در حالتهای ساده با حلهای تحلیلی موجود مقایسه شده است.
2013
03
21
مکانیک هوافضا
2645-5323
2645-5323
1392
9
1
شبیه سازی عددی جریان جابه جایی اجباری آشفته درون یک لوله پهن شده با به کارگیری ماده متخلخل در دو آرایش مرزی و مرکزی
محمد
طیبی رهنی
مرتضی
خیاط
رضا
علی عباسی
در این مطالعه، مقایسه و بررسی جریان و نرخ انتقال حرارت جابهجایی اجباری آشفته درون یک لوله از نوع پهن شده، که ماده متخلخل بهطور جزئی یا کامل در دو آرایش متفاوت مرکزی و مرزی قرار گرفته، بهصورت عددی و در حالت سهبعدی، مورد نظر است. شرط مرزی حاکم بر دیواره لوله، ثابت بودن دما میباشد. همچنین اثر ضخامت ماده متخلخل و نفوذپذیری، بر نرخ انتقال حرارت و افت فشار، مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که در آرایش مرکزی، با افزایش ضخامت ماده متخلخل تا میزان مشخصی، انتقال حرارت افزایش و سپس کاهش یافته ولی در آرایش مرزی با افزایش ضخامت ماده متخلخل تا مقدار مشخص، انتقال حرارت کاهش و سپس افزایش مییابد تا اینکه در حالت کاملاً پر به بیشترین مقدار خود میرسد. پس میتوان از آرایش مرکزی بهمنظور افزایش انتقال حرارت و از آرایش مرزی بهعنوان عایق استفاده کرد.
2013
03
21