دانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Parametric study and numerical analysis of the regenerative compressor with symmetric aerodynamic blades, to improve performanceمطالعۀ پارامتری و تحلیل عددی کمپرسور بازتولیدکننده با پرههای آیرودینامیکی متقارن، برای بهبود عملکرد1184006410.22067/jacsm.2021.68281.1003FAجعفر نژادعلیگروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران0000-0002-0500-8605Journal Article20210111Regenerative flow compressors or blowers are rotodynamic machines with the ability to produce high heads at low flow rates. They have performance curves with very stable features. By employing numerical simulation of fluid flow, the effect of using symmetric aerodynamic blades, the number of blades, and the height of the blades on the performance and efficiency of the compressor were analyzed. Due to the complexity of the flow pattern in this type of turbomachinery, the SST turbulence model has been applied. Dimensionless numbers have been used to present the results so that they can be generalized and archived. The results showed that reducing the blade height from 34 mm to 28 mm reduces the pressure ratio and also reduces efficiency. The study of the effect of the number of blades at the design point showed that the highest efficiency occurs in the pitch-to-chord ratio of 0.36. Based on the results of the study of aerodynamic blades with the same inlet and outlet angles, which were presented in five different angles of 20, 30, 40, 50, and 60 degrees, it was found that symmetric aerodynamic blades with an inlet/outlet angle of 46 degrees have the best performance.<strong><em> </em></strong><em>کمپرسورها یا دمندههای بازتولیدکننده، از نوع کمپرسورهای دینامیکی دوار هستند و قابلیت تولید هد بالا در دبی جریان پایین را دارند و منحنیهای عملکرد با مشخصات بسیار پایداری دارند. در این مقاله، به بررسی عملکرد کمپرسورهای بازتولیدکننده با پرههای آیرودینامیکی به</em><em></em><em>روش آزمایشگاهی و عددی پرداخته شده است. با استفاده از شبیهسازی عددی جریان سیال، اثر استفاده از پرههای آیرودینامیکی متقارن، تعداد پرهها و نیز ارتفاع پرهها بر کارایی و عملکرد کمپرسور تحلیل شد. باتوجه</em><em></em><em>به پیچیدگی الگوی جریان در این نوع از توربوماشینها، مدل توربولانسی </em><em>SST</em><em> به کار گرفته شده است. برای ارائۀ نتایج از اعداد بی</em><em></em><em>بعد استفاده شده است تا قابلیت تعمیم و بایگانی داشته باشند. نتایج نشان داد که کاهش ارتفاع پره از 34میلیمتر به 28میلیمتر، سبب کاهش نسبت فشار و نیز افت بازدهی میشود. مطالعۀ اثر تعداد پرهها در نقطۀ طراحی نشان داد که بیشترین بازدهی در نسبت گام به وتر</em><em> </em><em>36<sub>/</sub>0 اتفاق می</em><em></em><em>افتد. پرههای آیرودینامیکی با زوایای ورودی و خروجی یکسان در 5زاویۀ مختلف 20، 30، 40، 50 و 60درجه مطالعه شدند. براساس آنالیز رگراسیون مشخص شد که زاویۀ بهینه برای پرههای آیرودینامیکی متقارن، 46درجه است. </em><br /> https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40064_c2361b305a96fffd08ce3f56491b9ad5.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Numerical Prediction of Near-field Noise and Return Acoustics from Sonic Jets in Different Operating Conditionsپیشبینی عددی نویز میداننزدیک و آکوستیکبرگشتی حاصل از جتصوتی در شرایط کاری مختلف19424029010.22067/jacsm.2021.69296.1012FAرامین خوشنویسانگروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایرانسبحان امامی کوپائیگروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران0000-0002-5481-6078Journal Article20210308The emitted noise (sound) by turbulent supersonic jet flow coming out from convergent or convergent-divergent nozzles has destructive effects on the environment and humans. To prevent these effects, the noise generation mechanisms should be well studied in the near field and behind the nozzle. In this study, a choked nozzle and its emitted noise are studied in two dimensions using the URANS approach and the k-ε Realizble turbulence model. The noise from the turbulent jet in the near field and behind the nozzle is also obtained by solving the Williams-Hawking equation. The effect of nozzle pressure and temperature on the radiated noise has been investigated. The temperature changes affect the shear layer and the length of the jet potential core. The recorded noise close to the nozzle lip and behind the nozzle indicate that the presence of shock cells in the jet plume affects the acoustic waves propagate upstream. It causes broadband shock cell-associated noise. This noise is about 100 db for a cold jet with a temperature of 300 K and about 105 db for a hot jet with a temperature of 600 K. By increasing the nozzle pressure twice the initial value the noise reaches about 124 db.<em>نویز (صوت) حاصل از جت مافوقصوت آشفتۀ خروجی از نازلهای همگرا یا همگرا</em><em>–</em><em>واگرا اثرات مخربی بر محیط و انسانهای اطراف دارد. برای جلوگیری از این اثرات مخرب، سازوکارهای تولیدکنندۀ نویز در میدان نزدیک و پشت نازل باید بهخوبی فهم شود. در این پژوهش یک نازل خفهشده و صدای ناشی از آن بهصورت دوبعدی و با استفاده از رویکرد </em><em>URANS</em><em> و مدل آشفتگی </em><em>k-ε Realizable</em><em> مطالعه شده است. صدای حاصل از این جت آشفته در میدان نزدیک و پشت نازل با حل معادلۀ ویلیامز</em><em>–</em><em>هاوکینگز بهدست آمده است. تأثیر پارامترهای فشار و دمای خروجی از نازل روی نویز حاصل از جت آشفته بررسی شده است. تغییر دما، اثرات قابل توجهای روی لایۀ برشی و طول هستۀ پتانسیل جت دارد. نویز ثبتشده در نزدیک دهانۀ نازل و پشت نازل نشان میدهد که حضور سلولهای ضربهای در پلوم جت بر امواج آکوستیکی منتشرشده بهسمت بالادست اثر داشته است و باعث بهوجودآمدن نویز پهنباند ناشی از سلول ضربهای میشود. این نویز برای جت سرد با دمای 300کلوین مقداری در حدود 100دسیبل و برای جت گرم با دمای 600کلوین مقداری در حدود 105دسیبل دارد. با افزایش فشار نازل به دوبرابر مقدار اولیه، نویز ثبتشده به حدود 124دسیبل رسیده است.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40290_221790afb69b4b8fd6ca4e1ad1585009.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Feed effect on strain and stress in dome forming (spinning) of a tube in an aluminum CNG vessel manufacturingاثر پارامتر گام بر کرنش و تنش فرایند گنبدیکردن انتهای لوله (اسپینینگ) در ساخت مخزن CNG آلومینیمی43604028810.22067/jacsm.2021.67752.1018FAمحمد صدیقیدانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایرانکمال الدین ناصری نژاددانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20210325Aluminum CNG vessels compared with steel ones can lead to lower fuel consumption. Dome forming (spinning) is an important step in seamless CNG vessels fabrication. This paper aims to the process simulation on a 6061-O aluminum tube at an elevated temperature, investigation of feed effect on the stress and strain after the first pass and its effect on the whole of the process. After the whole process simulation and achievement of the final dome shape, to investigate the feed effect on the strain, circumferential, axial and thickness strains after the first pass, on different inner, middle and outer paths of the tube wall are reported in some figures. Feed variation has not a considerable effect on the decrease of increase rate of circumferential strain absolute value and on the strain distribution on the middle path. The primary higher feeds effect on other investigated strains is smoother distribution. This effect is in agreement with a more stable process and less wrinkling at higher feeds. This stability is reported in a higher tested feed in this paper. On the other hand, investigating different feeds shows that the feed increase leads to decrease of maximum stress in the tube after roller separation at the end of the first pass.<em>مخازن </em><em>CNG</em><em> آلومینیمی تقویتشده میتوانند با کاهش وزن و مصرف سوخت خودرو نسبت به مخازن فولادی مزیت ویژهای را ایجاد کنند. گنبدیکردن انتهای لوله (اسپینینگ) مرحلهای مهم در تولید مخزن </em><em>CNG</em><em> بدون درز است. هدف از انجام پژوهش حاضر، شبیهسازی انجام این فرایند روی لولۀ آلومینیمی </em><em>6061-O</em><em> در دمای بالا، بررسی اثر گام بر کرنش و تنش پس از انجام گذر اول و همچنین اثر آن بر کل فرایند است. پس از شبیهسازی کل فرایند و بهدستآوردن شکل نهایی گنبد، در راستای بررسی اثر گام بر کرنش، کرنشهای محیطی، محوری و در راستای ضخامت لوله پس از گذر اول، روی مسیرهای مختلف داخلی، میانی و خارجی در کردارهایی گزارش شده است. تغییرات گام، اثر قابل توجهی بر کمشدن شیب افزایش قدر مطلق کرنش محیطی، وجود کرنش محوری مثبت در مسیر داخلی و توزیع کرنش در مسیر میانی ندارد. اثر عمدۀ افزایش گام در دیگر کرنشهای مورد بررسی، یکنواختترشدن توزیع آنهاست. این اثر مطابق با پایداری بیشتر و اعوجاج کمتر در انجام کل فرایند با گامهای بیشتر است. این پایداری در گذر بالاتر بهازای گامهای مختلف نیز مشاهده شده است. از جهت تنش، تنش پس از برداشتن بار گذر اول بهازای گامهای مختلف بررسی شده است. افزایش گام باعث کاهش بیشینه تنش موجود در لوله پس از جداشدن غلتک از آن بعد از گذر اول میشود.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40288_3a2cfb3d5cf1cd67aee8c33355c6c806.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Optimization of hybrid solar/wind/battery system with different prime movers (Diesel engine, Gas engine, Gas turbine)بهینهسازی سیستمهای هیبریدی خورشیدی، بادی، باتری با محرکهای مختلف (موتور دیزل، موتور گازسوز، توربین گازی)61764028910.22067/jacsm.2021.69250.1011FAآزاده احمدیگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، ایران،حسن حاج عبداللهیگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، ایران،محمد شفیعیگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، ایران،0000-0002-1759-3397Journal Article20210305In this paper, solar/wind/battery hybrid system for different prime movers including diesel engine, gas engine and gas turbine with hourly analysis during a year is modelled and optimized for Kerman city. Fuel ratio is defined for comparison of system fuel consumption than traditional system. Number of solar panels, wind turbines, batteries as well as nominal capacity of prime movers are considered as design parameters. Fuel ratio and total annual cost (TAC) are selected as two simultaneous objective functions and Fast and Elitism Non Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) is used to find the optimum value of design parameter. The optimum result showed that hybrid system with diesel engine as prime mover is the optimum system in large zones of Pareto front with lower TAC and higher fuel ratio compared with the other studied prime movers. Fuel ratio and total annual cost in final optimum point for diesel prime mover are obtained 0.735 and 185456.5 ($/year). The optimum number of solar panels, wind turbines and batteries for the diesel-powered hybrid system are determined 1266, 19 and 822, respectively. In addition, nominal power of diesel engine obtained 163 kW.<em>در این مقاله سیستم هیبریدی خورشیدی-بادی-باتری با درنظرگرفتن 3محرک مختلف شامل موتور دیزل، موتور گازسوز و توربین گازی به</em><em></em><em>وسیلۀ آنالیزهای ساعتی در طول یک سال برای شهر کرمان مدلسازی و بهینهسازی شده است. در این مطالعه از نسبت سوخت برای ارزیابی مصرف سوخت سیستم مورد بررسی نسبت به سیستم</em><em></em><em>های سنتی استفاده شده است. تعداد پنل خورشیدی، تعداد توربین بادی و تعداد باتری و ظرفیت اسمی موتور دیزل، ظرفیت موتور گازسوز و ظرفیت توربین گازی به</em><em></em><em>عنوان متغیرهای طراحی و نسبت سوخت و هزینه سالیانه به</em><em></em><em>عنوان توابع هدف درنظر گرفته شده</em><em></em><em>اند. برای محاسبه مقادیر بهینه متغیرهای طراحی از الگوریتم چندهدفه </em><em>NSGA-II</em><em> استفاده شده است. نتایج بهینهسازی نشان دادند که سیستم هیبریدی با محرک دیزل در مقایسه با 2سیستم دیگر در محدودۀ وسیعی از جبهۀ پرتو، دارای بیشترین نسبت سوخت و کمترین هزینه است. نسبت سوخت و هزینۀ سالیانه در نقطۀ بهینۀ نهایی برای محرک دیزل 735/0 و 5/185456 </em><em>($/year)</em><em> است. تعداد بهینۀ پنل خورشیدی، توربین بادی و باتری برای سیستم هیبریدی با محرک دیزل بهترتیب 1266، 19 و 822 است و همچنین ظرفیت نامی بهینه محرک دیزل 163 کیلووات است.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40289_5b8846d30413e2dd360474ed6785ccc4.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Simulation of fluid flow in a heat exchanger with elastic intermediate separator at different working conditionsشبیهسازی جریان گرما-شاره در مبدل گرمایی با صفحۀ میانی الاستیک در شرایط کاری مختلف77924028710.22067/jacsm.2021.56517.0FAسیداسماعیل رضویگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.توحید ادیبیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران0000-0002-5563-2764Journal Article20200213In this work, a plate heat exchanger with an inconsistent flow is investigated in different working conditions. Four different models in laminar and turbulent flows with rigid and elastic plates at different Reynolds numbers have been studied, and the effect of the separator plate elasticity on the heat transfer rate and the efficiency of the heat exchanger has been investigated. A sinusoidal profile is used at the entrance to the cold passage. The results of this study showed that the elasticity of the intermediate plate in both laminar and turbulent flow has raised the heat transfer rate. Of course, in cases where the middle plane was elastic, the friction coefficient increased relative to the rigid plate. The efficiency of the heat exchanger is defined and is obtained for the heat exchanger to consider both heat transfer rate and pressure drop. Results showed that in most cases, the efficiency of the heat exchanger with elastic separator is more than one. The results showed that the maximum efficiency is 5.2 which was observed in Re=3000 and the minimum efficiency is 0.9 which occurs in Re=200.<em>در این مقاله یک مبدل گرمایی صفحهای با جریان ناهمسو در شرایط کاری مختلف بررسی شده است. 4حالت مختلف در جریانهای لایهای و آشفته با صفحۀ میانی صلب و الاستیک در اعداد رینولدز مختلف مطالعه شده و تأثیر الاستیک</em><em></em><em>کردن صفحۀ جداکننده روی انتقال گرما و کارایی مبدل بررسی شده است. پروفیل سرعت سینوسی در ورودی کانال سرد به کار رفته است. نتایج این پژوهش نشان داد که الاستیک</em><em></em><em>کردن صفحۀ میانی در هر 2جریان لایهای و آشفته باعث بهبود انتقال گرما در مبدل گرمایی میشود. همچنین نتایج نشان داد که ضریب اصطکاک متوسط در مبدل گرمایی با صفحۀ میانی الاستیک از ضریب اصطکاک متوسط نسبت به مبدل گرمایی با صفحۀ میانی صلب بیشتر است. با تعریف کارایی و درنظرگرفتن هر 2عامل افزایش انتقال گرما و افزایش افت فشار، حالت</em><em></em><em>هایی که کارایی کل مبدل گرمایی با صفحۀ الاستیک بیشتر از یک بود، تعیین شد. نتایج نشان داد که در اکثر مواقع این کارایی برای مبدل گرمایی با صفحۀ الاستیک بیشتر از یک است. نتایج نشان داد که حداکثر کارایی 2/5 است که در عدد رینولدز 3000 مشاهده شد و حداقل کارایی 9/0 است که در عدد رینولدز 200 اتفاق می افتد.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40287_7f156e0b33905d40a0281499b457d681.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Frequency Analysis of Cracked Porous Functionally Graded Beams on Elastic Foundation using Reddy Third Order Shear Deformation Theoryتحلیل فرکانسی تیرهای متخلخل ترکدار مدرج تابعی روی بستر الاستیک با استفاده از تئوری برشی مرتبهسوم ردی931124036610.22067/jacsm.2021.68770.1007FAمحمد امین فرقانیگروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانیوسف بازرگان لاریگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانپرهام زاهدی نژادگروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانمحمد جواد کاظم زاده پارسیگروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانJournal Article20210206In this paper, Frequency analysis of cracked porous functionally graded beams which are resting on elastic foundation based on reddy third order shear deformation theory is studied. Mechanical property gradients defined in accordance with model of exponential law. Governing equations obtained with the aid of third order shear deformation theory and by considering elastic foundation effects within hamilton’s principle. Due to complicating closed form solution of equations, differential equations solved utilizing Generalized Differential Quadrature Method by considering various end conditions. In order to validate the results, comparisons are made with solutions which are available for other papers. This study shows that the difference between the results of this paper and the results of others is negligible. Finally the effects of geometrical parameters, exponential law indexes, crack location and depth, elastic foundation and porosity on natural frequencies of functionally graded beams are studied. The results of this paper and effects of these parameters can be used in the optimum design of functional graded beams and crack prediction, detection and monitoring techniques.<em>در این مقاله،</em><em> </em><em>تحلیل فرکانسی تیرهای متخلخل ترکدار مدرج تابعی روی بستر الاستیک بر اساس تئوری مرتبه</em><em></em><em>سوم تغییر شکل برشی ردی بررسی میشود. مشخصات مکانیکی مواد انتخاب</em><em></em><em>شده بهطور پیوسته در جهت ضخامت تغییر میکنند. تغییرات خواص مکانیکی بر اساس مدل قانون نمایی تعیین میشود. با به</em><em></em><em>کارگیری تئوری مرتبه</em><em></em><em>سوم تغییر شکل برشی و با اعمال اثر بستر الاستیک خطی، با استفاده از اصل همیلتون، معادلات دیفرانسیل حاکم بر مسئله حاصل میشود. باتوجهبه پیچیدگی حل بسته</em><em></em><em>ای این معادلات، معادلات دیفرانسیل حاکم با فرض شرایط مرزی از نوع تکیه</em><em></em><em>گاه مختلف، بهکمک روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم</em><em></em><em>یافته حل میشوند. بهمنظور صحت</em><em></em><em>سنجی، نتایج این تحقیق با نتایج سایر مقالات مقایسه می</em><em></em><em>شود. این بررسی نشان میدهد که اختلاف بین نتایج این مقاله با نتایج سایر مقالات ناچیز است. در نهایت اثر پارامترهای هندسی و شاخص نمایی خواص مواد، موقعیت و عمق ترک لبه، بستر الاستیک و تخلخل روی فرکانس طبیعی تیرهای مدرج تابعی ارزیابی میشود. نتایج این مقاله و تأثیرات این پارامترها می</em><em></em><em>تواند در طراحی بهینۀ تیرهای مدرج تابعی و در تکنیک</em><em></em><em>های پیش</em><em></em><em>بینی، کشف و پایش ترک استفاده شود. </em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40366_2898f6ab0755e0bb64d949e34963f658.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Study on the effects of ball burnishing parameters and initial surface roughness on the core roughness characteristics of Copper cylindrical partsمطالعه تأثیر پارامترهای فرآیند برنیشینگ ساچمهای و زبری سطح اولیه بر روی ویژگیهای مغزی زبری سطح قطعات استوانهای مسی1131324040910.22067/jacsm.2021.69415.1014FAعلی جوادیگروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.مسعود فرحناکیانگروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.صادق الهامی جوشقانگروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.Journal Article20210315Parameters of core roughness are important in the determination of contact area and performance of engaged surfaces which can be modified using finishing processes. Burnishing is a mechanical behavior on the surface to enhance surface characteristics and work hardening which can change core roughness parameters. In this research, a comprehensive study on the surface roughness parameters especially, peak and valley core roughness, before and after of ball burnishing process is presented on the copper cylindrical parts. Initial surface roughness and a tool with different balls are important inputs of the current research which are studied besides other parameters such as burnishing force and feed. Results showed that the burnishing process has reduced surface roughness by about 90 to 96 percent. Also, ball diameter of 20 mm decreased Ra about 20% in comparison to ball diameter of 12 mm. Peak core roughness (Rpk) and valley core roughness (Rvk) presented decreasing of 80% to 90% and 20% to 80%, respectively which prove lower effectiveness of burnishing process on the Rvk. Hence, an initial condition especially the initial surface roughness has a great effect on the Rvk. Considering other parameters, initial surfaces prepared using sandpaper with a grit size of 60 and turning with a feed of 0.24 mm/rev which associated with the highest surface roughness, presented a significant reduction of roughness parameters after the ball burnishing process.<em>پارامترهای مغزی زبری سطح ازجمله پارامترهای مهم در عملکرد سطوح در تماس هستند</em><em>.</em><em> برنیشینگ </em><em>که </em><em>به</em><em></em><em>منظور بهبود پارامترهای سطح و کارسختی شناخته میشود، بر</em><em> </em><em>پارامترهای مغزی زبری سطح نیز تأثیر زیادی دارد. در این پژوهش، به مطالعۀ پارامترهای سطح و به</em><em></em><em>ویژه پارامترهای مغزی زبری سطح ازجمله ارتفاع قله و عمق درۀ کاهیده، قبل و پس از فرایند برنیشینگ ساچمهای روی قطعات مسی پرداخته شده است. پروفیل اولیۀ سطح و ابزار با قابلیت تغییر قطر ساچمۀ ورودیهای پژوهش حاضر هستند که در کنار نیرو و پیشروی برنیشینگ مطالعه میشوند. نتایج نشان داد که فرایند برنیشینگ مقادیر </em><em>زبری سطح </em><em>(Ra)</em><em> را در حدود 90 تا 96درصد کاهش میدهد.</em><em> همچنین،</em><em> </em><em>استفاده از ساچمه با قطر 20میلیمتر نسبت به قطر 12میلیمتر، </em><em>20درصد کاهش بیشتر </em><em>Ra</em><em> را به</em><em></em><em>دنبال خواهد داشت. </em><em>کاهش</em><em> ارتفاع</em><em> </em><em>قلۀ کاهیده و </em><em>کاهش</em><em> عمق درۀ کاهیده در فرایند برنیشینگ ساچمهای به</em><em></em><em>ترتیب، حدود 80 تا 90درصد و بین 20 تا 80درصد است </em><em>که بیانگر اثرگذاری کمتر فرایند برنیشینگ بر عمق دره کاهیده است. بنابراین، شرایط اولیه و ازجمله زبری سطح اولیه تأثیر زیادی بر عمق درۀ کاهیده خواهد داشت.</em><em> </em><em>سطوح پرداخت</em><em></em><em>شده با سنباده 60 و تراشکاری با پیشروی 24/0میلیمتر بر دور که بیشترین مقادیر زبری سطح را دارا </em><em>بودند</em><em>، تأثیرپذیری</em><em> و بهبود</em><em> </em><em>بیشتری از عملیات برنیشینگ پیدا کردند.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40409_d4274ac5dc1dfed39afbfa09a8651470.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Effect of Vanes Angles on the Flow around Fuel Rods and the Induced Vibrations by Analyzing Solid-Fluid Interactionتأثیر زاویۀ پرههای مغشوشکننده بر جریان اطراف میلههای سوخت هستهای و ارتعاشات القایی آنها با استفاده از آنالیز برهمکنش جامد و سیال1331484073410.22067/jacsm.2021.71640.1046FAمنصور طالبیپژوهشگاه علوم و فنون هسته ایسیامک نباتیمهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایرانJournal Article20210725In the nuclear fuel assembly, the mixing vanes are solid components which are attached to the spacer grid. These vanes would increase heat transfer rate from the fuel wall. The force induced by flow may expose the vanes to excessive stress and bending, which in turn, it impairs the mixing vanes. In order to improve the heat transfer rate and decrease the vibrational forces, vanes are usually positioned at a certain angle regarding to the flow axis. This study investigates displacement of vanes in three angles of 65, 70 and 75 degrees for a specific geometry using the fluid-solid interaction method. First, the fluid flow is solved using a Finite Volume Method (FVM) solver and the forces exposed by the flow to the vanes are estimated. Next, the displacement of the vanes due to the applied forces is calculated by the Finite Element Method (FEM). Comparison between calculated pressure drop in this study and experimental result show a difference less than 10%. The maximum pressure drop is occurred when the vanes have 65° angle. The most turbulence intensity is obtained at the angle of 75°. Also, according to the frequency estimation, it was observed that with increasing frequency the displacement's amplitude would decrease.<em>در مجتمع سوخت رآکتورهای هستهای، پرههای</em><em> </em><em>مغشوشکننده اجزایی جامد با ضخامت کم هستند که به شبکههای نگهدارندۀ میلههای سوخت متصل</em><em></em><em>اند</em><em> </em><em>و برای افزایش انتقال حرارت به کار می</em><em></em><em>روند. نیروهای ناشی از عبور سیال میتوانند باعث خم</em><em></em><em>شدن بیش از حد و ایجاد تنش</em><em></em><em>های بسیار زیاد در پرهها شوند که عملکرد پره را دچار اختلال خواهد کرد. پرهها معمولا با زاویه</em><em></em><em>ای مشخص نسبت به جریان قرار می</em><em></em><em>گیرند تا بتوانند بهترین اثر را روی جریان داشته باشند و کمترین نیروهای ارتعاشی از سیال به آن</em><em></em><em>ها وارد شود. در این پژوهش با استفاده از روش برهمکنش سیال و جامد، جریان سیال و جابهجایی پرهها برای 3زاویۀ 65، 70 و 75درجه در یک هندسۀ خاص بررسی شده است. به این منظور، ابتدا جریان سیال حل</em><em></em><em>شده و نیروهای ناشی از سیال بر جسم محاسبه میشود. در مرحلۀ بعد نیروها به جسم جامد وارد و از طریق المان محدود جابهجایی جسم محاسبه میشود. برای جریان سیال افت فشار محاسبه</em><em></em><em>شده با نتایج عددی و تجربی مراجع دیگر مقایسه شده است که اختلاف کمتر از 10درصد را نشان میدهد. برای هندسۀ اصلی بررسی</em><em></em><em>شده در این پژوهش بیشترین افت فشار روی پره با زاویۀ 65درجه نسبت به جریان رخ میدهد. ضمناً اغتشاشات ایجادشده در زاویۀ 75درجه بیشتر از سایر زوایاست. باتوجهبه نتایج تخمین فرکانس، مشاهده شد که با افزایش فرکانس، اندازۀ جابهجایی کم میشود.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40734_a8ea33c61f72d5f0ec89f974e7bf103c.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Stability Analysis of Nano-wire Made Tweezers in Magnetic Fluxبررسی ناپایداری نانوانبرک ساختهشده از نانوسیم در میدان مغناطیسی1491644078010.22067/jacsm.2021.71297.1038FAعلی کوچیگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران0000-0003-2260-2638محمدرضا قریبگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران0000-0002-0151-7541مسعود گوهری منشگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایرانJournal Article20210704The enormous application of nano-tweezes in modern technologies and biological purposes leads to new operation situations for these devices, such as an external magnetic field. In this paper, the pull-in behavior of nano-wire-made tweezers immersed in a longitudinal magnetic field is simulated. As the scale dependency can be dominant in ultra-small structures, the constitutive equation is developed based on the consistent couple stress theory. In addition, the influence of van der Waals force and Casimir force are considered in the developed model. A semi-analytical model based on the Homotopy perturbation method is presented to solve the nonlinear governing equation. The influence of different phenomena including size dependency, Casimir force, van der Waals force, and the magnetic field on the pull-in voltage and tweezering range of nano-wire manufactured tweezers is investigated. The obtained results demonstrated that the magnetic field has a considerable effect on the pull-in instability and operating range of nano-tweezers. <em>کاربرد گسترده نانوانبرکها در صنایع پیشرفته و اهداف پزشکی منجر به شرایط کاری جدیدی برای این</em><em></em><em>گونه ابزارها از جمله قرارگرفتن در میدان مغناطیسی خارجی شده است. در این مقاله، رفتار ناپایداری الکترومغناطیسی انبرکهای ساخته</em><em></em><em>شده با نانوسیم که تحتتأثیر یک میدان مغناطیسی طولی قرار گرفتهاند، شبیهسازی شده است. باتوجهبه اهمیت وابستگی به اندازه در ابعاد بسیار کوچک، معادلۀ ساختاری سیستم برپایۀ تئوری تنشکوپل</em><em> </em><em>سازگار استخراج شده است. علاوه بر این، تأثیر نیروهای واندروالس و نیروی کازیمیر در مدل ارائه</em><em></em><em>شده در نظر گرفته شده است. برای حل معادلات غیرخطی حاکم بر رفتار سیستم، پاسخی نیمه</em><em></em><em>تحلیلی مبتنی بر روش اغتشاشات هموتوپی ارائه شده است. تأثیر پدیدههای مختلف از قبیل وابستگی به اندازه، نیروی کازیمیر، نیروی واندروالس و میدان مغناطیسی بر ولتاژ ناپایداری و دامنۀ عملکرد انبرکهای ساخته</em><em></em><em>شده با نانوسیم بررسی شده است. نتایج بیانگر تأثیر چشمگیر وجود میدان مغناطیسی بر ناپایداری کششی و دامنۀ عملکرد نانوانبرکهاست.</em>https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40780_8c2c034ffa490b269f94f95084e0b311.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Scaling of a Radial Turbine for Turbocharger of a Lean Combustion Engineتغییر اندازه توربین شعاعی توربوشارژر برای استفاده در موتوری با احتراق رقیق1651804080710.22067/jacsm.2021.71634.1045FAمهیار مفاخریدانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیراسرا امانیدانشجوی کارشناسی، دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیرعلی مددیدانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیرJournal Article20210724This research is focused on scaling of a radial turbine for turbocharger of a lean combustion engine. One of the methods to decrease pollution is to reduce the exhaust temperature using lean combustion. So, more air should be entered the engine, and by increasing the air, the turbocharger should be changed for increased mass flow rate. In the first step, the turbine performance is simulated using a CFD solver, and the results are compared to the experimental data. Next, the turbine is scaled by four scenarios, and the turbines' performance is simulated using the CFD solver. In the first scenario, only the hub radius is decreased, and the mass flow is increased by 0.5%. In the second scenario, the hub radius decreases, and the shroud radius increases, and a 7% improvement is obtained. In the third scenario, the inlet and shroud radius increase while the hub radius decreases, and the mass flow is improved by 11%. In the fourth scenario, the geometry is changed freely, and a 20% increment is obtained.هدف اصلی این مقاله، شبیهسازی عددی توربین شعاعی توربوشارژر یک موتور احتراق داخلی و بازطراحی مجدد آن است. یکی از روشهای کاهش میزان آلایندهها، کاهش دمای محفظه احتراق با استفاده از احتراق رقیق است. بدین منظور لازم است که موتور با جریان هوا بیشتری کار کند، برای دستیابی به جریان هوای بیشتر، لازم است که تغییراتی در هندسه توربوشارژر اعمال شود. در گام نخست، سعی در انجام شبیهسازی عددی مناسب برای این مسئله، شده؛ سپس روش عددی مناسب یافتشده و اعتبارسنجی آن مطابق با دادههای تجربی انجام میگیرد. در ادامه، تغییر اندازه توربوشارژر انجامگرفته و برای افزایش جریان، چهار سناریو متفاوت پیشنهاد میشود و با استفاده از شبیه سازی عددی، عملکرد آنها مورد ارزیابی قرار میگیرد. در سناریو اول، تنها شعاع منحنی هاب کاهش مییابد، که منجر به افزایش نیم درصدی جریان عبوری میشود. در سناریو دوم، شعاع شراد افزایش و شعاع هاب کاهش مییابد، که نتیجه آن تغییر هفتدرصدی جریان بوده است. در سناریو سوم، شعاع ورودی و شعاع شراد افزایشیافته و شعاع هاب کاهش مییابد، این تغییر هندسه منجر به افزایش یازدهدرصدی جریان عبوری میشود. درنهایت در سناریو چهارم، هندسه توربین بدون هیچ محدودیتی تغییریافته و جریان عبوری بیست درصد افزایش پیدا میکند.https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_40807_84fffac2000e1c089ad3ed5d4f2a76c2.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Investigation of Suction Jet Parameters in Flow Control of Dynamic Stallبررسی پارامترهای جت مکشی در کنترل جریان وامانده دینامیکی1812004108110.22067/jacsm.2021.71526.1042FAسیروس کسمائیدانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانمهران تاجفردانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانسامان کسمائیدانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانJournal Article20210718The effect of suction jet parameters on the control of the dynamic stall of a NACA0012 has been investigated at Reynolds number of 13500. Average coefficients and average aerodynamic performance were used to compare and evaluate the impact of different jets. Location, velocity amplitude, suction angle and orifice length were considered as the effective and changeable parameters in the suction jet. Angles of 30, 60 and 90 degrees and locations of 1, 4, 6, 10 and 20 percent of the chord length were selected to investigate the effect of the angle and location of the suction jet, respectively. Values of 0.01 and 0.005 of chord length were chosen for the opening length. Values of 0.04, 0.08 and 0.14 were considered for jet momentum coefficient at fixed orifice length. The results showed that the location of 4% of the chord length is more suitable than other locations for placing the suction jet, and by increasing the suction angle and approaching to 90 degrees, the jet had a better effect on the flow control. The effect of jet velocity and orifice size is such that increasing them improves jet performance.در این پژوهش، تاثیر پارامترهای مرتبط با جت مکشی در کنترل جریان وامانده دینامیکی بالواره ناکا0012 در رینولدز135000 مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از کمیتهای ضرایب و عملکرد آیرودینامیکی میانگین برای مقایسه تاثیر جتهای مختلف استفاده شدهاست. سرعت جت، زاویه مکش، اندازه دهانه خروجی و مکان جت به عنوان پارامترهای موثر در جت مکشی در نظر گرفته شدهاند. بالواره حول یک چهارم وتر به صورت سینوسی نوسان میکند و زاویه حمله آن در اثر این حرکت از 5- درجه به 25 درجه میرسد. زوایای 30، 60 و 90 درجه و مکانهای 1، 4، 6، 10 و 20 درصد طول وتر برای بررسی تاثیر زاویه و مکان جت مکشی انتخاب شدند. برای اندازه دهانه مقادیر 0.01 و 0.005 طول وتر انتخاب شد. مقادیر 0.04، 0.08 و 0.14 برای ضریب ممنتوم جت با اندازه دهانه ثابت در نظر گرفته شد. نتایج نشان دادند که مکان 4 درصد طول وتر نسبت به بقیه مکانها برای قرارگیری جت مکشی مناسبتر است و با افزایش زاویه مکش و نزدیکشدن به زاویه 90 درجه، جت تاثیر بهتری در کنترل جریان از خود نشان میدهد. تاثیر سرعت جت و اندازه دهانه نیز به گونهای است که با افزایش آنها عملکرد جت بهبود مییابد.https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_41081_95bebcd3acb88825038106a534ba1998.pdfدانشگاه فردوسی مشهدعلوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X32220210823Determine the Optimal Algorithm of Priority Panel in CNG Refueling Station to Minimize Energy Costتعیین الگوریتم بهینه پنل اولویتبندی جایگاه سوخترسانی CNG بمنظور کاهش هزینه انرژی2012164108210.22067/jacsm.2021.72060.1052FAمرتضی سعادت طرقیدانشکده مکانیک- مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین- اسفراین- ایرانجواد خادممهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند.محمود فرزانه گرداستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20210822The fast filling process is the main process that occurs in the CNG refueling station. The main objective of the present study is to apply a thermodynamic analysis for a complete modeling of a CNG refueling station with several consecutive refueling . The results of the thermodynamic analysis have been validated against the experimental data and previous studies. The AGA8 Equation of State has been used to calculate the thermodynamic properties of CNG. There are many researches concentrated on the thermodynamic modeling of CNG refueling station, but didn't address the optimal algorithm of priority panel. Filling time minimizing, filling mass maximizing and average specific energy consumption minimizing have been employed as the objective function for the optimization problem. Finally, the optimal algorithm of priority panel has been determined as the main goal of the present study. The conclusive results of the optimization problem are presented. Achieving more accurate modeling and modeling the process of several consecutive refueling is one of the most important results of the present study. The optimal algorithm of priority panel are obtained for PPM225 algorithm . An economic analysis is performed to see the results more clearly. The results of the economic analysis show that 65,700,000,000 Rials (43,800,000 kWh) can be saved in one year.فرآیند پر شدن سریع، فرآیند اصلی میباشد که در جایگاههای سوخترسانی گاز طبیعی فشرده رخ میدهد. هدف اصلی تحقیق حاضر، دستیابی به یک آنالیز ترمودینامیکی دقیقتر جهت مدلسازی جایگاه سوخترسانی گاز طبیعی فشرده با چندین سوختگیری متوالی میباشد. نتایج آنالیز ترمودینامیکی با نتایج تجربی و نتایج تحقیقات قبلی، مقایسه گردیده است. جهت محاسبه خواص ترمودینامیکی گاز طبیعی فشرده از معادله حالت AGA8 استفاده شده است. تحقیقات مختلفی در مورد مدلسازی ترمودینامیکی جایگاه سوخترسانی گاز طبیعی فشرده وجود دارد اما در آنها هیچ اشارهای به انتخاب الگوریتم بهینه در پنل اولویتبندی نشده است. سه تابع هدف کمینه کردن زمان سوختگیری، بیشینه کردن جرم ذخیره شده و کمینه کردن میانگین مصرف انرژی مخصوص، برای مسئله بهینهسازی در نظر گرفته شده است. سرانجام الگوریتم بهینه پنل اولویتبندی به عنوان هدف اصلی تحقیق حاضر، تعیین گردیده است. نتایج نهایی بهینهسازی ارائه گردیده است. دستیابی به مدلسازی دقیقتر و مدلسازی فرآیند چندین سوختگیری متوالی از مهمترین نتایج تحقیق حاضر میباشد. الگوریتم PPM225 به عنوان الگوریتم بهینه پنل اولویتبندی انتخاب و برای نشان دادن بهتر نتایج، یک تحلیل اقتصادی صورت گرفته است. نتایج این تحلیل اقتصادی نشان میدهد که با اعمال الگوریتم بهینه میتوان در یک سال 65،700 میلیون ریال (43،800،00 کیلو وات ساعت) صرفهجویی نمود.https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_41082_72bae62cec791187cf48bb093c9efb89.pdf