دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
شبیهسازی عددی جریان حول بدنهی بالگرد روبین با مدلسازی روتور
1
16
FA
احمد
صداقت
صنعتی اصفهان
ejour@um.ac.ir
روح اله
ارسطویی
صنعتی اصفهان
10.22067/fum-mech.v25i1.34850
در این پژوهش، جریان سه بعدی حول بدنهی بالگرد در حضور روتور در حالت پایا شبیه سازی شده است. روتور توسط مدل دیسک محرک با یک شبکهی حلقوی مدلسازی میگردد و با جملات چشمه به معادلات مومنتم افزوده میشود. این مدلسازی روتور، سرعت محاسبات عددی را بهنحو چشمگیری افزایش میدهد. جریان حول این بالگرد، در شش وضعیت مختلف از نسبت پیشروش و ضریب تراست روتور شبیه سازی شده است. دقت نتایج حاصل از توزیعهای یکنواخت، خطی و تئوری المان پره بر جملات چشمهی مومنتم بررسی شده است و با انتخاب توزیع توسط تئوری المان پره بههمراه تصحیحاتی بر زوایای گام روتور، ضرایب فشار بر روی بدنهی بالگرد، تغییرات نیروی تراست و قدرت آن بهنحو قابل قبولی با نتایج تجربی منطبق شده است. برای ضریب تراست اسمی 06/0 روشهای مختلف بارگذاری روتور برای نسبت پیشروش 05/0 و 23/0 با نتایج تجربی مقایسه شده است. در نسبت پیشروش 23/0 برای نتایج سطح بالایی بالگرد تفاوت چندانی میان روشهای بهکار گرفتهشده ملاحظه نمی شود. در نسبت پیشروش 05/0 برای سمتی که تیغه ها به بالگرد نزدیک می شوند (سمت استاربورد)، وضعیت نتایج روشهای همراه با اصلاح، بهتر از روش المان پره است. حضور پایه تأثیر بسزایی در نتایج مربوط به نسبت پیشروش 23/0 داشته است و موجب کاهش فشار در قسمتهای عمده ای از دم بالگرد شده است.
بدنه و روتور بالگرد,شبیه سازی عددی,دیسک محرک
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30226.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30226_2525b557c8d9e7a7795e48af1614c895.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
پیشبینی منحنی حد شکلدهی به کمک معیارهای شکست نرم در فرآیند هیدروفرمینگ لولههای آلومینیومی
17
28
FA
سیدجلال
هاشمی
تربیت مدرس
jalal.hashemi63@yahoo.com
حسن
مسلمی نائینی
تربیت مدرس
ejour@um.ac.ir
غلامحسین
لیاقت
تربیت مدرس
ghlia530@modares.ac.ir
حامد
دیلمی عضدی
صنعتی اراک
hdazodi@arakut.ac.ir
امیر
نعمتی فقیر
تربیت مدرس
amirnemati2000@yahoo.com
10.22067/fum-mech.v25i1.34852
منحنی حد شکلدهی از ابزارهای مهم در برآورد شکلپذیری ورقهای فلزی تحت بارگذاریهای مختلف میباشد. در این مقاله، بالج آزاد لولههای آلومینیومی با آلیاژ AA6065 برای بهدست آوردن منحنی حد شکلدهی بهصورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. یک دستگاه بالج آزاد با طول بالج ثابت و قابلیت اعمال تغذیهی محوری نیز برای بررسی صحت نتایج عددی ساخته شده است. در این مطالعه هفت معیار شکست نرم برای پیشبینی زمان و محل وقوع ترکیدگی لوله در فرآیند هیدروفرمینگ استفاده شده است. ابتدا آزمایش کشش تک محوری در نرمافزار آباکوس شبیهسازی شد تا ثابتهای معیارهای شکست بهدست آیند. برای بهدست آوردن نقاط مختلف کرنشی منحنی حد شکلدهی مسیرهای بارگذاری تغییر فشار داخلی و تغذیهی محوری متفاوتی بر روی لوله اعمال شده است. با بهکارگیری مسیرهای بارگذاری و معیارهای شکست منحنی حد شکلدهی بهدست آمده و با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است. منحنی بهدست آمده بهوسیلهی معیار شکست نرم آیادا بهترین تطابق را با نتایج تجربی نشان میدهد. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که پیشبینی همهی معیارهای شکست در حالت کرنشی که مشابه با آزمایش کشش تکمحوری است، با همدیگر برابر میباشد. با توجه به نتایج، معیارهایی که در آنها تأثیر تنش میانگین در شکست در نظر گرفته شدهاند، برای پیشبینی ترکیدگی در هیدروفرمینگ مناسبتر میباشند.
هیدروفرمینگ لوله,معیار شکست نرم,منحنی حد شکلدهی
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30251.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30251_c09b2f889ff252accd36b9eeb6e7f45a.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
تعیین ناحیهی بحرانی و قابلیت استفادهی مجدد مخازن CNG فولادی در تصادم
29
46
FA
محمد
یزدانی آریاتپه
صنعتی اصفهان
ejour@um.ac.ir
محمد
مشایخی
صنعتی اصفهان
mashayekhi@cc.iut.ac.ir
10.22067/fum-mech.v25i1.34855
در این مقاله با استفاده از مکانیک آسیب اثر تصادم و آسیب ناشی از آن در مخازن گاز طبیعی تحت فشار (CNG) فولادی مورد بررسی قرار میگیرد. استاندارد CSA متداول در مخازن CNG، بهعنوان معیار شناسایی آسیب و قابلیت استفاده مجدد مخزن پس از برخورد انتخاب شده است. برای محاسبهی آسیب وارد به مخزن از مدل آسیب جانسون-کوک استفاده شده است. شبیهسازیهای اجزای محدود در جهتهای مختلف برخورد انجام میشود و تأثیر فشار داخل مخزن و سرعت تصادم مورد بررسی قرار میگیرد و آسیب ناشی از برخورد برای حالتهای مختلف ارزیابی می شود. نتایج تحلیل نشان میدهد آسیب انباشته شده در مخزن هنگام برخورد در راستای عمودی بیشتر از امتداد افقی است و در شرایط یکسان بارگذاری در تصادم عمودی مخزن، آسیب بیشتری به مخزن وارد میشود.
مخازن CNG استوانه ای,تصادم,شکست,مکانیک آسیب
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30331.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30331_9b92933f4229ddf3c8a03158253b6ffd.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
بررسی عددی انتقال حرارت و افت فشار در مبدل حرارتی صفحه ای با صفحات شورون
47
60
FA
هادی
پاکدامن
hadipak2010@yahoo.com
محمدرضا
علیزاده
alizadeh.behjani@yahoo.com
ولی
کلانتر
دانشگاه یزد
vkalantar@yazduni.ac.ir
10.22067/fum-mech.v25i1.16053
در مقاله ی حاضر، جریان مغشوش درون کانالهای یک مبدل حرارتی صفحه ای با صفحات موجدار شورون، جهت بررسی پارامترهای حرارتی- هیدرولیکی، افت فشار و انتقال حرارت به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار داده شده است. نهایتاً تأثیر زاویه شورون و عدد رینولدز ( 4000 تا 20000 ) بر ضریب اصطکاک، عدد ناسلت و الگوی جریان مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج حاصل از شبیه-سازی عددی با داده های تجربی موجود در مقالات علمی مرتبط مقایسه گردید. نتایج بدست آمده از حل عددی، حاکی از تطابق خوب نتایج تجربی و داده های حاصل از شبیه سازی عددی می باشد.
شبیه سازی عددی,مبدل حرارتی صفحه ای,ضریب اصطکاک,صفحه شورون,انتقال حرارت
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30377.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30377_4a0d34b51e0689faf9ed293c245a8780.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
بهینه سازی طول ناحیه مکش بر روی ایرفویل ناکا 0012 با استفاده از مدل آشفتگی تنش رینولدز (RSM)
61
76
FA
کیانوش
یوسفی
دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد
kianoosh_py@yahoo.com
سیدرضا
صالح
دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد
s_r_saleh@yahoo.com
10.22067/fum-mech.v25i1.16209
در تحقیق حاضر تأثیر مکش و پارامترهای آن از جمله سرعت بیبعد مکش، ضریب مکش و طول ناحیه مکش به منظور کنترلجدایش جریان بر روی ایرفویل ناکا0012 بررسی شده است. جریان درهم با استفاده از مدل تنش رینولدز حل شده است. جت مکش در فاصله 10 درصد طول وتر از لبهی حمله، قرار گرفته است. سرعت مکش از 0.1 تا 0.5 برابر سرعت جریان آزاد متغیر است. نتایج نشان میدهد که با افزایش طول ناحیه مکش، نسبت لیفت به درگ افزایش مییابد و در طولی معادل 2.5 درصد طول وتر این مقدار به بیشترین حد خود میرسد.
مکش,کنترل جریان,طول ناحیه مکش,سرعت بیبعد مکش,نیروی لیفت و درگ
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30423.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30423_6e4cc19d30e8d8124bc9317b257be3d4.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
اثر نسبت انحنا و طول گام لولهی مارپیچی بر افت فشار و عملکرد حرارتی جریان آرام نانوسیال تیتان/آب
77
94
FA
مصطفی
کاهانی
فردوسی مشهد
ejour@um.ac.ir
سعید
زینالی هریس
دانشگاه فردوسی مشهد
zeinali@um.ac.ir
سیدمحمود
موسوی
دانشگاه فردوسی مشهد
10.22067/fum-mech.v25i1.34864
در این مطالعه اثر نسبت انحنا و طول گام لولهی مارپیچی بر رفتار حرارتی و میزان افت فشار جریان آرام نانوسیال تیتان/آب درون لولههای مارپیچی افقی بهصورت تجربی بررسی شده است. نانوسیال تیتان/آب با غلظتهای حجمی %25/0 تا %2 به روش دو مرحلهای تولید شدهاند. آزمایشها برای لولههای مارپیچی با نسبت انحنای 10 و 20 و همچنین طول گام 24 و 42 انجام پذیرفته است. عدد ناسلت با افزایش غلظت حجمی نانوذرات و همچنین عدد رینولدز بهبود می یابد. این افزایش بهدلیل هدایت حرارتی مؤثر بالاتر نانوسیال و همچنین تقویت اختلاط نانوذرات میباشد. ضمن اینکه افزایش جرم حجمی و گرانروی نانوسیال در مقایسه با سیال پایه منجر به افزایش افت فشار جریان داخل لولهی مارپیچی میگردد. همچنین نرخ انتقال حرارت درون لولههای مارپیچی با افزایش طول گام و کاهش نسبت انحنا بهبود مییابد. از سوی دیگر، نسبت انحنا در مقایسه با طول گام تأثیر بیشتری بر روی عدد ناسلت و افت فشار نشان میدهد. 1/42 درصد بهبود عدد ناسلت برای نانوسیال 2 درصد حجمی نسبت به سیال پایه بهدست میآید. در پایان تطبیق مناسب و معقول نتایج تجربی عدد ناسلت و افت فشار با مقادیر تخمین زدهشده برای جریان نانوسیال درون لولههای مارپیچی مورد مطالعه قرار گرفته است.
نانوسیال,لولهی مارپیچی,نسبت انحنا,طول گام,انتقال حرارت,افت فشار
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30454.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30454_a374322992d7abb012fb6d28f32a0c42.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
بررسی عددی چیلرهای جذب سطحی سیلیکاژل- آب با بستر دارای فینهای صفحهای
95
113
FA
مهدی
مهدوی خواه
دانشگاه فردوسی مشهد
مجتبی
ماموریان
دانشگاه فردوسی مشهد
ejour@um.ac.ir
حمید
نیازمند
0000-0002-1638-4075
دانشگاه فردوسی مشهد
niazmand@um.ac.ir
10.22067/fum-mech.v25i1.34866
یکی از روشهای تبرید که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته، سیکل جذب سطحی است که بر اساس جذب و احیای یک مادهی جذبشونده در مواد جاذب که ذرات جامد متخلخل هستند کار میکند. عملکرد چیلر به پارامترهای زیادی وابسته است و یکی از پارامترای تأثیرگذار در انتقال حرارت و جرم در بستر مادهی جاذب، ارتفاع فینها میباشد. در این مقاله مقدار بهینهی ابعاد فین در بستر مادهی جاذب چیلر جذب سطحی که از ذرات سیلیکاژل نوع RD پر شدهاند و سیال عامل آب بهعنوان جاذب میباشد بهوسیله مدلسازی عددی محاسبه شده است. مدلسازی شامل انتقال حرارت در سیال ناقل حرارت، لولهی فلزی و فینها و انتقال حرارت و جرم در بستر مواد جاذب میباشد که باید بهصورت همزمان حل شوند. از روش حجم کنترل برای حل سهبعدی معادلات استفاده شده است. پس از بررسی نتایج مشاهده شد که با افزایش ارتفاع فین بستر، مقدار ضریب عملکرد افزایش و مقدار ظرفیت سرمایش مخصوص کاهش مییابد.
چیلر جذب سطحی,سیلیکاژل,ارتفاع فین,مدلسازی عددی
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30487.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30487_eba61de9ff8161c74aa1ddbddb8bdb84.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
انواع روشهای محاسبهی نیرو در تحلیل جریان حول یک استوانه توسط روش شبکهی بولتزمن
114
123
FA
مینا
علاف زاده
صنعتی اصفهان
ejour@um.ac.ir
شهرام
طالبی
دانشگاه یزد
10.22067/fum-mech.v25i1.34867
روش شبکهی بولتزمن با توجه به سادگی الگوریتم و دیگر مزایای آن، در چند دههی اخیر بهعنوان یکی از روشهای موفق در دینامیک سیالات محاسباتی بهکار گرفته شده است. در این مقاله از این روش برای شبیهسازی عددی جریان حول یک استوانه استفاده شده است. برای بررسی نحوهی عملکرد روش شبکهی بولتزمن در شبیهسازی سطوح منحنی، از روشهای تبادل ممنتم، تبادل ممنتم بر سطح استوانه، انتگرالگیری تنش سطح و محاسبهی تنش از طریق مؤلفهی سرعت برای محاسبهی ضریب درگ استفاده شده است و نتایج حاصل با نتایج بهدست آمده از فرمولهای تجربی مقایسه گردیده است. نتایج بهدستآمده حاکی از توانایی روش شبکهی بولتزمن در شبیهسازی سطوح منحنی است.
تبادل ممنتم,ضریب درگ,روش شبکهی بولتزمن,انتگرالگیری تنش سطح
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30184.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30184_9c0b977f3f8ee53311111e751660e051.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
2008-918X
2423-6519
25
1
2014
01
21
طراحی بهینهی مخازن جدار نازک با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری
125
134
FA
علی
قدوسیان
سمنان
aghoddosian@semnan.ac.ir
هادی
اسکندر
دانشگاه سمنان
مجتبی
شیخی
دانشگاه بیرجند
ejour@um.ac.ir
10.22067/fum-mech.v25i1.34868
در سالهای اخیر استانداردهای مختلفی در طراحی مسائل مهندسی از جمله مخازن تحت فشار ارائه شده است. بسیاری از این استانداردها بر اساس تجربه و آزمایش بهدست آمدهاند. امروزه اکثر تحقیقات به تحلیل عددی اجزای مختلفی از مخازن تحت فشار پرداخته و در بعضی موارد حتی استانداردهای پیشین را زیر سوال بردهاند. این مقاله با استفاده از روش های بهینه سازی هیورستیک از جمله الگوریتم ژنتیک، گروه ذرات و رقابت استعماری به طراحی بهینهی مخازن تحت فشار با در نظر گرفتن تمام قیود و ضوابط مهندسی حاکم بر آن میپردازد. بر اساس نتایج بهدست آمده، روش های بهینه سازی هیورستیک میتوانند بهعنوان یک روش طراحی ساده، سریع و کارا برای طراحی مخازن مورد استفاده قرار گیرند. طراحی مخازن بهکمک این روش ها باعث کاهش قابل توجه وزن مخازن نسبت به طراحی انجام گرفته در هندبوک میشود. با مقایسهی نتایج بهدست آمده بهکمک روش های بهینه سازی هیورستیک، الگوریتم رقابت استعماری دارای عملکرد و همگرایی بهمراتب بهتر از دو روش دیگر ذکر شده میباشد.
مخازن تحت فشار,روشهای بهینه سازی هیورستیک,الگوریتم رقابت استعماری
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30302.html
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_30302_86ba797a58cb1ef209d7500a32a0412d.pdf