آرش کریمی پور
-
ارزیابی مقدار تولید آنتروپی طی انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون محفظه ای دوبعدی حاوی نانوسیال غیرنیوتنی، هدف از انجام این پژوهش با استفاده از روش شبکه بولتزمن است. محفظه در معرض جذب/تولید حرارت یکنواخت و میدان مغناطیسی یکنواخت و غیریکنواخت در زوایای مختلف قرار دارد. ویژگی کار حاضر، بررسی اثر تشعشع حجمی و شکل دیواره سرد محفظه در سه شکل صاف، منحنی و مورب بر مشخصات جریان است. کاربرد در طراحی خنک کننده های الکترونیکی و کلکتورهای خورشیدی ازجمله موارد عملی این تحقیق است. تطابق قابل قبول نتایج حاصل شده با مطالعات مرتبط قبلی، صحت نتایج ارائه شده را تایید کرد. بر اساس نتایج، وجود پارامتر تشعشع منجر به بهبود انتقال حرارت می شود که این اثر به ازای افزایش شاخص توانی سیال مشهودتر است. علاوه بر کاهش عدد ناسلت به ازای افزایش شاخص توانی سیال، اثربخشی وجود میدان مغناطیسی در کاهش مقدار آنتروپی و نرخ انتقال حرارت به ازای کاهش شاخص توانی سیال افزایش می یابد. دستیابی به قدرت جریان و عدد ناسلت بالاتر به ترتیب تا حدود 40٪ و 61٪، به ازای اعمال میدان مغناطیسی عمودی و غیریکنواخت امکان پذیر است. اگرچه به ازای تولید حرارت، پایین ترین مقدار شاخص عملکرد حرارتی و عدد ناسلت وجود خواهد داشت، اما بیشترین اثرگذاری میدان مغناطیسی در حالت تولید حرارت مشاهده می شود. با طراحی دیواره به شکل صاف علاوه بر افزایش شاخص عملکرد حرارتی، کاهش عدد بجان نیز مقدور است.کلید واژگان: جابجایی طبیعی, نانوسیال غیرنیوتنی, تشعشع حجمی, تولید آنتروپی, جذب, تولید حرارت یکنواخت, میدان مغناطیسی غیریکنواختThe target of this research is to investigate the amount of entropy production during natural convection inside a 2D chamber containing a non-Newtonian nanofluid using the lattice Boltzmann method. The chamber is exposed to uniform heat absorption/production and uniform and non-uniform magnetic field at different angles. The feature of the present work is to evaluate the effect of thermal radiation and the shape of the cavity cold wall in three shapes: smooth, curved and diagonal on the flow characteristics. Application in the design of electronic coolers and solar collectors is one of the practical cases of this numerical research. Acceptable agreement of the obtained results with previous related studies confirmed the validity of the presented results. Based on the results, the presence of radiation parameter leads to the improvement of heat transfer, which is more evident due to the increase of fluid power-law index. In addition to reducing the Nusselt value for enhancing the fluid power-law index, the effectiveness of the presence of the magnetic field in reducing the entropy and heat transfer rate enhances as the fluid power-law index decreases. It is feasible to attain the flow strength and the Nusselt value up to 40% and 61% more, respectively, by applying a vertical and non-uniform magnetic field. Although for heat production mode, there will be the lowest value of thermal performance index and the Nusselt value, the greatest influence of the magnetic field is observed in the heat production mode. By designing the wall in a smooth shape, in addition to increase the thermal performance coefficient, it is possible to decline the Bejan value.Keywords: Natural Convection, Non-Newtonian nanofluid, Volumetric radiation, Entropy Production, Uniform heat absorption, production, Non-uniform magnetic field
-
حفظ محیط زیست و کاهش میزان مصالح دورریز در طبیعت از موضوعات بسیار مهم است. امروزه مسئله استفاده از مصالح بازیافتی حاصل از تخریب ساختمان های فرسوده و استفاده مجدد از این مصالح در ساخت بتن مورد توجه قرار گرفته است. در این بررسی اثر افزودن مصالح حاصل از تخریب ساختمان ها به عنوان سنگدانه در تهیه مخلوط بتن مطالعه شده است. در این بررسی 9 عدد تیر بتن مسلح به عرض مقطع 150 میلیمتر، ارتفاع 200 میلیمتر و طول 1500 میلیمتر ساخته شد. در ساخت نمونه ها از سنگدانه بازیافتی به ترتیب با مقدار 0% ، 50 % و 100% جایگزین سنگدانه طبیعی استفاده شده است. نمونه ها تحت انجام آزمایش خمش چهارنقطه ای استاتیکی بررسی شدند. هدف از انجام این آزمایش، بررسی رفتار برشی تیرهای ساخته شده از درصد مختلف سنگدانه بازیافتی با در نظر گرفتن اثر فاصله آرماتور عرضی است. تغییر مکان وسط تیر، نیروی برشی-تغییر مکان، نیروی برشی-کرنش و گسترش ترک های برشی از موارد مورد بررسی بوده است. از این رو، با بررسی نتایج به دست آمده از مطالعات آزمایشگاهی به بررسی رفتار برشی تیرهای بتن مسلح دارای سنگدانه بازیافتی پرداخته شده است. افزون بر این نتایج به دست آمده از ظرفیت برشی نمونه ها با روابط ارایه شده در آیین نامه CSA-A23، ACI318-08 و Eurocode 2 مقایسه شد. نتایج به دست آمده از این بررسی نشان می دهد که اختلاف قابل ملاحظه ای در رفتار برشی تیرهای ساخته شده از سنگدانه بازیافتی و طبیعی وجود دارد.
کلید واژگان: ظرفیت برشی, تیرهای بتن مسلح, سنگدانه بازیافتی, ترک خوردگی, بارگذاری چهار نقطه ایOptimization and economization of processes and structures have been considered from time immemorial and many things have been done to achieve this goal. Protecting the environment and reducing the amount of waste material in nature is very important. Today, the problem of using recycled materials resulting from the destruction of buildings and the reuse of these materials in the construction of concrete has been considered. In this research, the shear behaviour of concrete beams manufactured with recycled coarse aggregate was studied. 9 concrete beams with a cross-section 150 mm wide and 200 mm high and a length of 1500 mm manufactured and tested. Recycled aggregate from building demolition was used at 0%, 50% and 100% mass replacement of natural aggregate. Specimens underwent a four-point bending test. In this test, the shear capacity, maximum deflection at the mid-span of the specimens and tension strain were measured. The determination of the shear behaviour of recycled aggregates concrete beams according to transverse reinforcement spacing was the aim of this study. The results were also compared with ACI, CSA and Eurocode 2 requirements. According to the test results, it was found that there is a significant difference in the shear behaviour of recycled and natural aggregate concrete beams
Keywords: shear behaviour, Reinforced concrete beams, Recycled aggregate, Cracking, four-point bending -
در پژوهش حاضر، تاثیر افزودن درصد حجمی 0٪ و 2٪ از الیاف فولادی دو سر خم شده در تیرهای دارای 3 طول وصله به اندازه های: 43، 34 و 26 سانتی متر و سنگ دانه ی بازیافتی 0٪ و 100٪ در ترک خوردگی و مسیر گسترش ترک ها بررسی شد. هدف از انجام بررسی انجام شده،کاهش کمینه ی عرض ترک خوردگی به ازای افزودن الیاف فولادی در تیر بتن مسلح ساخته شده از سنگ دانه ی بازیافتی دارای وصله ی میلگرد کششی است. از آن جایی که ایجاد وصله ی میلگرد به دلیل افزایش میزان لغزش آرماتور در تیرهای بتنی باعث افزایش عرض ترک خوردگی می شود، در مطالعه ی حاضر سعی شده است تا با افزودن الیاف فولادی دو سر خم شده، ضعف ذکر شده در افزایش عرض ترک خوردگی در تیرهای بتن مسلح کاهش داده شود. به منظور انجام بررسی، 12 نمونه تیر آزمایشگاهی به ابعاد: عرض مقطع 150، ارتفاع 200 و طول 1500 میلی متر با درصدهای متفاوت از الیاف فولادی و سنگ دانه ی بازیافتی ساخته شدند. نمونه ها تحت خمش چهارنقطه یی ارزیابی شدند. در آزمایش ها، منحنی بار تغییرمکان وسط دهانه ی نمونه ها، مسیر گسترش ترک خوردگی و تاثیر افزودن الیاف فولادی در ترک خوردگی نمونه ها تحت فشار و کشش غیرمستقیم بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد با افزودن الیاف فولادی در تیرهای ساخته شده از سنگ دانه ی بازیافتی به مقدار 2٪ حجمی، می توان طول وصله ی میلگردها را به میزان 40٪ کاهش داد.
کلید واژگان: الیاف فولادی, بتن الیافی, بارگذاری استاتیکی, ترک خوردگی, وصله ی میلگردهای کششی, سنگ دانه ی بازیافتیIn this research, the effect of adding 0\% and 2\% volumetric percents of steel fibers in beams containing three patches (43 cm, 34 cm, and 26 cm in length) and recycled aggregate 0 and 100\% on the cracking and expansion path. The cracks were examined under static loading. The purpose of this study is to reduce the minimum crack width for adding steel fibers to reinforced concrete beams made of recycled aggregates and tensile reinforcement patches. Hence, twelve specimens of the beam were made at 150, 200, 1500 mm lengths with a length of different tensile adherence rates and different percentages of steel and recycled aggregates. The experiments were performed as a quadrilateral bend. In experiments, the load-displacement curve in the middle of the span of the specimens, the trajectory expansion along the beam and at the maximum flexural anchor, the width of cracking, and the effect of adding steel fibers on the compression and elongation of the specimens were indirectly investigated. In addition, the results were compared with those presented in the ACI, CSA, NS, CEB FIP, and EuroCode2 regulations. The results of the experiments showed that the addition of steel fibers reduced the slip of the tensile reinforcement in the patched area and decreased the crack-cracking width. Also, with addition of steel fibers in beams made of 2\% recycled aggregate, the patch length can be reduced by 40\%.
Keywords: Dept Of Civil Engineering, Texas University At El Pao USA -
با توجه به اهمیت کنترل رفتار سازه ها در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله، استفاده از میراگرها در سازه ها به منظور کنترل و بهبود پاسخ های سازه ای رو به گسترش است. در این بررسی تاثیر میراگرهای اصطکاکی دورانی، ویسکوز و TADAS بر رفتار و پاسخ های سازه ی قاب خمشی فولادی هشت طبقه با کاربری مسکونی واقع در مشهد مورد بررسی قرار گرفت. این سازه ها در دو حالت مجهز به میراگر و بدون میراگر با هم مقایسه شدند. جهت اعمال نیروی زلزله از هفت تاریخچه ی زلزله استفاده شد. تاریخچه ی زلزله های مورد استفاده به کمک روش مجذور مجموع مربعات بدست آمد و با طیف خاک نوع سه همپایه شد. سپس هر یک از سازه ها تحت تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی در نرم افزار SAP2000 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در این بررسی تغییر مکان طبقات، برش پایه و منحنی هیسترزیس هر طبقه به منظور تعیین تاثیر میراگرها بر رفتار سازه های مورد نظر ارزیابی شد. نتایج بدست آمده از بررسی ها نشان می دهد که در بررسی سازه مجهز به میراگر، مشخصات میراگرها باید بر اساس رفتار هر طبقه تنظیم شود و تنظیم میراگر با توجه به رفتار کلی سازه نامناسب است.
کلید واژگان: میراگر اصطکاکی دورانی, میراگر ویسکوز, میراگر TADAS, تحلیل غیر خطی, منحنی هیسترزیسConsidering the importance of controlling the behavior of structures against lateral loads such as earthquakes, the use of dampers in structures is needed to control and improve the structural responses. In this study, the effect of rotational, viscous, and TADAS frictional damper on the behavior and responses of the 8-story steel frame structure with residential use in Mashhad was investigated. These structures were compared in two cases equipped with a damper and without a damper. Seismic earthquake history was used to apply earthquake force. The history of the earthquakes used was obtained by squared squares method and was matched with the soil type 3 soil. Then each of the structures was studied under the analysis of nonlinear time history in SAP2000 software. In this study, the maximum story displacement, the basic shear and the hysteresis curve of each floor were evaluated to determine the effect of dampers on the behavior of the structures. The results of the investigations show that in the study of the structure equipped with the damper, the specifications of the dampers should be based on the behavior of each floor and the adjustment of the damper according to the overall behavior of the structure is inappropriate.
Keywords: rotational friction damper, viscous damper, TADAS damper, nonlinear analysis, hysteresis curve -
در این بررسی اثر افزودن سنگدانه ی بدست آمده از تخریب ساختمان قدیمی در تهیه مخلوط بتن مطالعه شده است. هدف از انجام این بررسی تعیین رفتار خمشی، ظرفیت خمشی در تیرهای بتن مسلح ساخته شده از سنگدانه بازیافتی است. در ساخت نمونه های مورد نظر از سنگدانه بازیافتی به ترتیب با مقدار 0درصد، 50 درصد و 100 درصد جایگزین سنگدانه طبیعی استفاده شده است. نمونه ها تحت انجام آزمایش خمش چهارنقطه ای استاتیکی بررسی شدند و بعد از 28 روز عمل آوری آزمایش شدند. از این رو، با بررسی نتایج بدست آمده از مطالعات آزمایشگاهی به بررسی رفتار خمشی تیرهای بتن مسلح دارای سنگدانه بازیافتی پرداخته شده است. افزون بر این نتایج بدست آمده با روابط ارائه شده توسط آیین نامه ACI318، CSA و EuroCode2 مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از این بررسی نشان می دهد. با افزودن نسبت جایگزین سنگدانه بازیافتی مقدار عرض ترک خوردگی خمشی در وسط دهانه افزایش یافته و با گسترش امتداد ترک تا محل اعمال بار تیر بصورت خمشی گسیخته می شود. افزون بر این استفاده از 100 درصد سنگدانه بازیافتی سبب افزایش تغییر شکل و ظرفیت خمشی تیرهای بتن مسلح می شود.کلید واژگان: ظرفیت خمشی, تیرهای بتن مسلح, سنگدانه بازیافتی, ترک خوردگیIn this research, the effect of recycled aggregates obtained from the demolition of the old building on the preparation of concrete mixtures has been studied. The purpose of this study was to determine flexural behavior, flexural strength in reinforced concrete beams made of recycled aggregate. In the production of samples, recycled aggregates are used with 0%, 50% and 100% natural aggregates, respectively. The samples were tested for static quadrilateral bending and tested after 28 days of experiment. Therefore, by examining the results of laboratory studies, the flexural behavior of RC beams with the expansion of the recycling has been investigated. In addition, the results are compared with the relationships provided by ACI318, CSA and EuroCode2. The results obtained from this review show that by adding the ratio to the recycled aggregate substitute, the amount of net bending size at the criterial level increases and, with the expansion of the crack extending to the place of loading, the load is released flexibly. In addition, the use of 100% recycled aggregate increases the shape and flexural strength of RC concrete beams.Keywords: Flexural behaviour, reinforced concrete beams, recycled aggregate, cracking
-
در این پژوهش، تاثیر افزودن درصد حجمی مختلف از الیاف فولادی در تیرهای دارای طول وصله آرماتور کششی مختلف بر ترک خوردگی و مسیر گسترش ترک ها تحت بارگذاری استاتیکی و چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. هدف از انجام این بررسی کاهش حداقل عرض ترک خوردگی به ازای افزودن الیاف فولادی در تیر بتن مسلح دارای وصله آرماتور کششی بود. ده نمونه تیر آزمایشگاهی به عرض مقطع 150، ارتفاع 200 و طول 2300میلی متر با طول وصله میلگرد کششی مختلف و درصد متفاوتی از الیاف فولادی ساخته شد. چهار عدد از نمونه ها تحت بارگذاری استاتیکی و شش عدد تحت بارگذاری چرخه ای قرار داده شد. از بین نمونه ها یک نمونه به عنوان نمونه شاهد و فاقد وصله و الیاف فولادی بود. در نه نمونه دیگر از الیاف فولادی با درصد حجمی 0، 1 و 2 استفاده شده بود. آزمایش ها به صورت خمش چهارنقطه ای انجام شد. در آزمایش ها، مسیر گسترش ترک خوردگی در طول تیر و عرض ترک خوردگی ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که افزودن الیاف فولادی سبب کاهش لغزش آرماتورهای کششی در محل وصله می شود و عرض ترک خوردگی ها را کاهش می دهد. همچنین با افزودن الیاف فولادی از 1 به 2 درصد حجمی، ترک ها به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.کلید واژگان: بتن الیافی, بارگذاری چرخه ای, ترک خوردگی, وصله آرماتورهای کششیEffect of Steel Fibers on Flexural Cracking of Fiber Reinforced Concrete Beams with Lap-Spliced BarsIn this research, the effect of steel fibers on flexural cracking of fiber reinforced concrete beams with lap-spliced bars under static and loading/unloading cycles was investigated. Ten specimens of laboratory beam with the section width of 150mm, height of 200mm and length of 2300mm and with different splice lengths of tension rebars and different percentages of steel fibers were manufactured and tested. Four specimens were subjected to static loads and six specimens were subjected to loading/unloading cycles. Among the specimens, one was selected as the control specimen without having lap-spliced bars and steel fibers. Other 9 specimens were made using steel fibers with different volumetric percentages of 0, 1 and 2. The specimens were conducted under four-point bending tests. It was shown that the flexural crack width in beams decreases with increasing the volume percentage of steel fiber, significantly. Steel fibers in specimens subjected to static loading and loading/unloading cycles increased the energy dissipation.Keywords: Steel fibers, Flexural cracking, Concrete beams, Spliced bars
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 3 (پاییز 1395)، صص 391 -408تحقیق حاضر در مورد اثرات ارتفاع دندانه در میکروکانال دندانه دار دو بعدی، بر روی پارامترهای انتقال حرارت و دینامیک سیالات محاسباتی جریان آرام نانوسیال آب - اکسید آلومینیم است. بررسی های این تحقیق به صورت عددی با نرم افزار تجاری فلوئنت 6/3 برای اعداد رینولدز 10 و 100، برای چهار حالت مختلف ارتفاع دندانه انجام شده است. افزایش ارتفاع دندانه های داخلی یا مغشوش گرهای جریان، عملکرد انتقال حرارت جابجایی در میکروکانال را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. مشاهده می شود که نرخ انتقال حرارت در میکروکانال با افزایش ارتفاع دندانه و افزایش کسر حجمی نانو ذرات، بهبود می یابد. اما افزایش ارتفاع دندانه، باعث افزایش ضریب اصطکاک بزرگ تر در مقایسه با میکروکانال با ارتفاع دندانه ثابت است. در این تحقیق برای همه حالات مختلف ارتفاع دندانه، تاثیر ارتفاع دندانه بر روی پارامترهای جریان سیال بررسی شده است. نتایج در قالب پروفیل های سرعت و دما، عدد ناسلت و کانتورهای تابع جریان و خطوط هم دما ترسیم میشوند.کلید واژگان: میکروکانال دندانه دار, نانوسیال, انتقال حرارت, ضریب اصطکاکJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 3, 2017, PP 391 -408This paper numerically examines the laminar forced convection of a waterAl2O3 nanofluid flowing through a horizontal rib-microchannel. The middle section of the down wall microchannel is Affected by cold temperatures with a constant and uniform tempreture Tc. The middle section is also influenced by a transverse rib array. The effects of height rib in a two dimensional rib-microchannel on flow and heat transfer parameters of laminar water-Al2O3 nanofluid are investigated. The characteristics of this research are numerically investigated by the commercial software Fluent 6.3 in a Reynolds number as Re=10 and Re=100. Four different states of hight rib are analyzed. Higher conventional internal ribs or increasing the turbulators can significantly improve the performances of the convective heat transfer within a microchannel. It is seen that larger height rib and volume fraction of nanoparticles corresponds more heat transfer rate; however the added high ribs can cause a larger friction factor than that in the corresponding microchannel by constant height rib. At present article the effect of height rib on the fluid flow parameters are also studied for all different states of it. The results show that the microchannel performs better heat transfers at higher values of the Reynolds numbers. For all values of the Reynolds numbers and volume fraction of nanoparticles considered in this study, the average Nusselt number on the middle section surface of the microchannel increases as the solid volume fraction increases.Keywords: rib, microchannel, Nanofluid, Heat transfer, friction factor
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 4 (زمستان 1395)، صص 595 -602در این بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای کسر حجمی و دما بر ضریب هدایت گرمایی نسبی، نانو لوله های کربنی و نانو سیال جدید و پرکاربرد اکسید مس- آب دیونیزه پرداخته می شود. نانوسیال با غلظت های حجمی 1/0، 2/0، 6/0 درصد حجمی برای بررسی تاثیر کسر حجمی بر ضریب هدایت گرمایی نسبی آماده شد. همچنین برای بررسی اثر دما، دما به محدوده های30، 40، 50 درجه سلسیوس محدود شد. برای اندازه گیری ضریب هدایت گرمایی نسبی از روش سیم داغ گذرا با استفاده از دستگاه سیم داغ گذرا و پراب استفاده شد. با افزایش دما و افزایش کسر حجمی ضریب هدایت گرمایی نانو سیال در مقایسه با سیال پایه افزایش چشمگیری دارد. در کسرهای حجمی پایین افزایش ضریب هدایت گرمایی چشمگیرتر است. در نتیجه توانستیم با دماها و کسرحجمی های مختلف به افزایش ضریب هدایت گرمایی در حدود 7/38 درصد دست یابیم که تا به حال در این زمینه کسی اطلاعاتی ارائه نداده است.کلید واژگان: نانو سیال, کسر حجمی, دما, ضریب هدایت گرمایی, نانو لوله های کربنیJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 4, 2017, PP 595 -602This work presents a model for calculating the effective ýthermal conductivity of nanofluids. The proposed model ýincludes the effects of nanoparticles and thermal conductivity ýbase fluid.We will focus on experimental of the volume ýconcentration parameter and temperature on thermal ýconductivity, nano-fluid combination and Multi-Walled ýCarbon nanotubes-Oxide / Copper-paid deionized Water. This ýwater-based nanofluids, For two-step volume fractions of the ýý0.1, 0.2, 0.6 Percentage produced And then, Effective thermal ýconductivity is measured precisely. In order to measure the ýthermal conductivity of nanofluids. To measure the thermal ýconductivity coefficient in THW method, KD2-pro and KS1 ýprobe was used, also with the fluid significantly enhancement ýshows in thermal conductivity coefficient. Also with the fluid ýsignificantly enhancement shows in thermal conductivity ýcoefficient. In lower volume fractions we observed ýsignificantly increase in thermal conductivity and receive high ýdegree thermal. Due to the lack of similar studies Due to the ýlack of similar studies to comprehensively and inefficient of ýclassical thermal conductivity, In order to estimate the thermal ýconductivity of nanofluids An empirical model that estimates ýthe thermal conductivity of nanofluids model with deviation ýmargin is very lowþþ.Keywords: Nanofluid, volume fraction, Temperature, Thermal Conductivity, Carbon nano tubes
-
در تحقیق حاضر جریان و انتقال حرارت نانوسیال غیرنیوتنی محلول آبی کربوکسی متیل سلولز- اکسید آلومینیوم با کسرحجمی های مختلف نانوذرات در یک میکرولوله دوبعدی شبیه سازی می شود. شرایط مرزی سرعت لغزشی و پرش دمایی روی دیواره میکرولوله نیز درنظر گرفته می شود. اعتبار داده های حاصل در مقایسه با داده های محققان پیشین مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصل به صورت خطوط هم دما، عدد ناسلت، پروفیل های دما و سرعت در مقاطع مختلف میکرولوله ارائه می گردد. مشاهده می شود که عدد ناسلت با افزایش ضریب لغزش و درصد حجمی نانو ذرات جامد افزایش می یابد و نرخ این افزایش در مقادیر بالای عدد رینولدز بیشتر است.کلید واژگان: نانوسیال غیرنیوتنی, میکرولوله, سرعت لغزشی, پرش دماییAt present study the flow and heat transfer of Non-Newtonian nanofluid, aqueous solution of carboxymethyl cellulose-Aluminum oxide with different volume fractions of nano particles in a two dimensional microtube is simulated for the first time. Slip velocity and temperature jump boundary conditions are also considered along the microtube walls. The achieved results accuracy is investigated by comparison with those of previous data. The results are presented as isothermal contours, Nusselt number and the profiles of temperature and velocity at different cross sections of the microtube. It is observed that Nusselt number increases with slip velocity coefficient and volume fraction of nano particles; while its rate is more sensitive at higher values of Reynolds number.Keywords: Non-Newtonian nanofluid, Micro tube, Slip velocity, Temperature jump
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 2 (تابستان 1395)، صص 269 -280با توجه به نیاز افزایش راندمان انتقال حرارت در سیستم های حرارتی بخصوص در سیستم هایی با ابعاد میکرو و نانو وجود ایده استفاده از نانوسیالات در تجهیزات انتقال حرارت برای بهبود عملکرد آن ها بسیار مناسب می باشد.
دراین مقاله جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال آب-مس در یک میکرو لوله در رژیم لغزشی تحت شار حرارتی ثابت در مقادیر رینولدز پایین به صورت عددی موردبررسی قرار می گیرد. شرط مرزی لغزش و پرش دمایی در دیواره برای اولین بار مورداستفاده قرار گرفت و نتایج به صورت پروفیل های سرعت و دما و محاسبه مقادیر ناسلت و افت فشار موضعی در ناحیه ورودی و توسعه یافته کانال ارائه شده است. اثر لغزش و استفاده از نانو سیالات بر انتقال حرارت در میکرو لوله بررسی گردیده است.
نتایج نشان می دهد که عدد ناسلت در ناحیه توسعه یافته با افزایش لغزش در دیواره، افزایش و میزان افت فشار در این ناحیه کاهش می یابد و نتایج در این ناحیه مستقل از عدد رینولدز جریان هست. در ناحیه ورودی افزایش عدد رینولدز جریان نیز باعث افزایش این مقادیر در این ناحیه می-گردد. همچنین در این پژوهش مشاهده گردید افزودن نانو ذرات به سیال باعث افزایش انتقال حرارت جریان گردیده اما این مقدار ناچیز است.کلید واژگان: نانوسیال آب مس, میکرو لوله, جریان لغزشی, پرش دمایی, جریان آرامJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 2, 2016, PP 269 -280Given the need to increase the efficiency of heat transfer in thermal systems, especially systems using nanofluids in microscale and nanoscale heat transfer equipment ideas to improve their performance is very good.In present study, the flow and heat transfer of Water-Cu nanofluid in micro-tube with slip regime with constant wall heat flux numerically simulated with low Reynolds numbers. Slip velocity and temperature jump boundary conditions are also considered along the microtube walls, for first time. The results are presented as the profiles of temperature and velocity. Nusselt number and pressure drop coefficient calculated in interance and full developed region. The effect of slip and using nano particle considerd.
It is observed that Nusselt number increases with slip velocity coefficient and pressure drop coefficient decreases; att intrance region the Raynolds of flow has effect on Nusselt and pressure drop coefficient,too.
Likewise observed nano particle adding to water has low effect to increases Nusselt number and pressure drop coefficientt.Keywords: Water-Cu nanofluid, Microtube, Slip flow, Temperature jump, Laminar flow -
مدلی جدید برای لزجت دینامیکی نانوسیال نانولوله های کربنی چندجداره (MWCNTs) - اتیلن-گلیکولمقاله حاضر بررسی آزمایشگاهی اثر دما و کسر حجمی و ارایه مدلی جدید برای رابطه لزجت دینامیک نانو سیال اتیلن گلیکول-نانو لوله های کربنی چند جداره می باشد. لزجت نانو لوله های کربنی چند جداره به قطر 1 تا 2 نانومتر در اتیلن گلیکول در دمای 30 تا 60 درجه سانتیگراد و در کسرهای حجمی 0/025 تا 0/3 با استفاده از ویسکومتر محاسبه می شود. ویسکومتر از نوع بروکفیلد و مدل DV-I Prime می باشد. مشاهده می گردد که با افزایش دما لزجت کاهش می یابد و در کسرهای حجمی بالا نانوسیال خاصیت غیر نیوتنی پیدا می کند. چون تاکنون مطالعاتی در مورد این نانوسیال صورت نگرفته رابطه ای جدید برای اولین بار در مورد لزجت بدست می آید و مدلهای انیشتین و بچلر با روابط تجربی مقایسه می گردد و علاوه بر مشاهده مشابهت ها، فرمولی جداگانه برای حالت نیوتنی ارایه می شود. لازم بذکر است که بررسی حالت غیر نیوتنی در این مقاله مورد توجه قرار نگرفته است.کلید واژگان: نانوسیال, لزجت دینامیکی, نانولوله های کربنی چند جداره, سیال اتیلن گلیکولA New Models For Dynamic Viscosity of a MWCNTs-EG NanofluidThis research is experimental study of emperature and volume fraction effects and provide a new model for nanofluid viscosity of Multi Wall Carbon Nano Tubes-Ethylene glycol. Multi Wall Carbon Nano Tubes viscosity with 1 to 2 nm diameter in Ethylene glycol is calculated at 30° C to 60° C and in the volume fractions of 0.025 to 0.3 using by viscometer. Type of viscometer is Brookfield and model is DV-I Prime. It is observed that the viscosity decreases while temperature is increasing and at high volume fractions the nanofluids, shows non-Newtonian properties. Because there has not been done studies on the nanofluids, new equation for the first time of viscosity is obtained and Einstein and Bachelor models are compared with empirical relationships and In addition to observing the similarities, a separate formula for the Newtonian offered. It should be noted that non-Newtonian case study in this paper is not considered.Keywords: nanofluid, Dynamic Viscosity, MWCNTs, EG
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 1 (بهار 1395)، صص 167 -180در این پژوهش، اثر قطرنانوذرات در جابجایی آزاد نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم در یک محفظه با مدل دو فازی و تک فازی بررسی شده است. محدوده عدد رایلی 105 تا 107 در کسر حجمی های 01/0 تا 03/0 برای نانوذرات با قطر-های گوناگون (25، 33، 50 و 100) نانومتر در نظر گرفته شده است. با توجه به طبیعت دو فازی بودن نانوسیال ها، نیاز به مدلسازی با استفاده از این در حال افزایش است. فرض تک فازی (بر خلاف دو فازی) برای نانوسیال ها بر این اساس است که رفتار های هر دو فازجامد (نانوذرات) و فاز مایع (سیال پایه) کاملا مشابه هستند. در این مطالعه، از دیدگاه اویلری- اویلری و مدل مخلوط با توجه به اثرات حرکت براونی و ترموفرسیس استفاده شده است. حرکت براونی و ترموفرسیس به ترتیب تحت اثرات گرادیان کسر حجمی و گرادیان دما بوجود می آیند که سبب بوجود آمدن لغزش میان نانوذرات و سیال پایه می شوند؛ بنابراین، نوعی ناهمگنی در رفتار میان نانوذرات و سیال پایه بوجود می آید. این ناهمگنی منجر به اثرات قابل توجهی در نتایج مدل سازی دو فازی می شود که تطابق بهتری نسبت به مدل سازی تک فازی با نتایج تجربی ایجاد می کند. نتایج نشان می دهند که با افزایش قطر و مقدار کسر حجمی نانوذرات انتقال حرات کاهش می یابد. همچنین، اثر قطر نانوذرات بر جریان و انتقال حرارت محسوس است.کلید واژگان: نانوسیال, جابجایی آزاد, ترموفرسیس, حرکت براونی, مطالعه عددیJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 1, 2016, PP 167 -180In this research, effect of nanoparticles dimeter on free convection of aluminum oxide-water was investigated in a cavity by single phase and two phase models. The range of Rayleigh number is considered 105-107 in volume fractions of 0.01 to 0.03 for nanoparticles with various diameters (25, 33, 50 and 100 nm). Given that the two phase nature of nanofluids, necessity of modeling by this method is increasing. Single phase approach (in contrary of two phase) for nanofluids is based on that the behaviors of each two solid phase (nanoparticles) and liquid phase (base fluid) are completely similar. In this study, Eulerian-Eulerian approach and mixture model was used given that Brownian motion and thermophoresis effects. Brownian motion and thermophoresis creates under influences of volume fraction gradient and temperature gradient, respectively that cause to creating slip between nanoparticles and base fluid; thus, kind of non-uniformity creates on behavior between nanoparticles and base fluid. This non-uniformity leads to significant effects on results of two phase modeling that creates better agreement to single phase modeling with experimental results. Results indicate that heat transfer decreases with increasing diameter and volume fraction of nanoparticles. Also, effect of nanoparticle diameter on flow and heat transfer is tangible.Keywords: Nanofluid, Free Convection, Thermophoresis, Brownian motion, Numerical study
-
با توجه به رشد فزاینده تقاضا برای لوله های پلی اتیلن در شبکه های توزیع گاز به لحاظ ویژگی ها و کاهش هزینه ها در انتقال و شرایط مناسب بهره برداری و سهولت اجرا و نصب، این لوله ها جایگزین مناسبی برای لوله های فلزی به شمار می روند. باتوجه به اینکه شبکه های لوله های پلی اتیلن به لحاظ اهمیت ایمنی و اقتصادی، قبل و حین بهره برداری نیاز به بازرسی فنی دارند، لذا آزمون ها نقش بسزایی در ایمنی و عملکرد صحیح پروژه های گازرسانی دارند. آزمونهای مخرب به علت داشتن مشکلاتی نظیر صدمه زدن به محصول و سیستم، پرهزینه بودن و نیز توقف خط تولید، مقرون به صرفه نمی باشد، لذا در پروژه ها جای خود را به روش های غیر مخرب داده اند و استقبال صنایع مختلف گازرسانی از این روش رو به افزایش است. اتصال از طریق الکتروفیوژن، روشی مناسب و اساسی برای اتصال لوله و اتصالات پلی اتیلن می باشد. در این پژوهش ضمن مطالعه مکانیزم اتصال جوش الکتروفیوژن و شبیه سازی اتصال الکتروفیوژن با استفاده از نرم افزار ABAQUS به مقایسه نتایج نرم افزار با نتایج درعمل، تحلیل معادلات دمایی حاصل از اتصال الکتروفیوژن و بررسی آزمایش عملی اتصال زین الکتروفیوژن، پرداخته می شود.
کلید واژگان: پلی اتیلن, خط لوله توزیع گاز, زین پلی اتیلن, جوش الکتروفیوژن, آزمایش کشش گرمDue to the increasing demand for using polyethylene pipes in gas distribution networks and regarding the technical specifications of transmission and suitable service condition as well as ease of implementation and installation, these materials are considered as ideal substitutes for metal pipes. Regarding the safety and economic aspects in PE (polyethylene) pipe networks before and during the operations, technical inspection is highly required. Examinations have a significant role in the safety and proper function of gas distribution PE pipes tests, because of the damage of the products and excessive costs and time are not usually affordable. Consequently, the mentioned tests are nowadays being replaced by non-destructive types and admissibility of various industries gas company in these methods is increasing. Electrofusion is a proper and fundamental technique for connecting PE pipes. In this research, the mechanism of electrofusion tapping saddle polyethylene welding has thoroughly been studied and simulated using ABAQUS software. Thermal equation of electrofusion is investigated and the results of simulation as compared with experimental results have been evaluated based on which the best qualified methods for connection have been determined and presented.Keywords: Polyethylene, Gas distribution PE pipe, Saddle Polyethylene, Electrofusion welding, Hot tensile test -
جابجایی توام آزاد و اجباری ناشی از اثرات همزمان انتقال حرارت جابجایی آزاد و اجباری سیال در یک محفظه شیبدار دو بعدی با درپوش متحرک، به کمک روش شبکه بولتزمن و در مقادیر مختلف عدد ریچاردسون، زاویه ی شیب و عدد پرانتل مورد بررسی قرار می گیرد. در این حالت، مولفه های سرعت تحت تاثیر همزمان نیروهای اجباری، شناوری و اثر زاویه شیب محفظه بوده و لذا معادلات مورد استفاده در شبکه بولتزمن، مورد اصلاحاتی قرار خواهند گرفت. مقایسه نتایج حاصل با دیگر داده های در دسترس نیز تطابق مطلوبی را نشان می دهد. نتایج در قالب پروفیل های سرعت و دما، عدد نوسلت و کانتورهای تابع جریان و خطوط همدما ترسیم می شوند. مشاهده می شود که افزایش عدد پرانتل منجر به تقویت نرخ انتقال گرما، به ویژه در مقادیر بالاتر زاویه شیب و عددریچاردسون، خواهد شد. در انتها رابطه ای دقیق نیز برای محاسبه عدد نوسلت متوسط محفظه بر حسب عدد پرانتل، عدد ریچاردسون و زاویه شیب محفظه ارائه می گردد. همچنین دیده می شود که مقدار عدد نوسلت متوسط در بیشترین مقادیر مفروض برای زاویه شیب، عدد پرانتل و عدد ریچاردسون، تقریبا 7 برابر افزایش خواهد داشت.
کلید واژگان: شبکه بولتزمن, جابجایی توام, محفظه شیبدارMixed convection of free and force convection heat transfer in an inclined lid driven two dimensional enclosure is studied by using Lattice Boltzmann method (LBM) in different values of inclination angle، Richardson (Ri) and Prandtl numbers (Pr). At present case، the velocity components will be affected by inclination angle، force and free convection movements. To do this، using LBM equations are modified. Comparing present results with those of other available ones implies appropriate accuracy. Results are shown as velocity، temperature and Nusselt number profiles and contours of isotherms and streamlines. It is seen that more Pr corresponds to more heat transfer rate especially at higher values of inclination angle and Ri. As a result، to estimate the averaged Nusselt number، a correlation based on Pr، Ri and inclination angle is presented. Moreover، it is seen that the averaged Nusselt number at the upper limit of the considered range of inclination angle، Richardson and Prandtl numbers variability increases by a factor of 7.Keywords: Lattice Boltzmann, Mixed convection, Inclined enclosure -
در این مقاله بررسی عددی جریان آرام جابجایی توام سیال در داخل یک محفظه مستطیل شکل کم عمق با دو دیواره متحرک و نسبت طول به عرض AR=5 انجام می شود. اثرات جابجایی آزاد ناشی از دیواره داغ پایین نسبت به دیواره سرد بالا در محفظه بوجود می آید. همچنین دیواره های افقی محفظه در جهت های متفاوتی به صورت افقی حرکت می کنند و دیواره های عمودی محفظه عایق در نظر گرفته می شوند. گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان به روش حجم محدود انجام می شود. مشخصات جریان و انتقال حرارت سیال در محدوده معینی از عدد ریچاردسون و عدد گراشف به صورت و تحلیل می شود، در حالیکه دیواره بالا همواره به سمت راست و دیواره پایین محفظه در دو جهت متفاوت افقی حرکت می کند. عدد پرانتل سیال مورد استفاده در این پژوهش برابر با 0.7، 10 و 100 در نظر گرفته می شود. تغییرات خطوط جریان و خطوط همدما و عدد نوسلت در این بررسی به ازای مقادیر متفاوت اعداد بدون بعد ارائه خواهد شد.
کلید واژگان: عدد ریچاردسون, جابجایی توام, محفظه کم عمق, دیواره های متحرک, عدد نوسلتA numerical investigation of laminar mixed convection heat transfer in a shallow two-sided lid driven rectangular enclosure of aspect ratio 5, (AR=5) is executed. The natural convection effect is sustained by subjecting the bottom wall to a higher temperature than its top counterpart. In addition, the two horizontal walls of the enclosure are moving in different directions and the two vertical walls of the enclosure are kept insulate. Discretization of the governing equations is achieved through a finite volume scheme. Fluid flow and heat transfer characteristics are examined in the domain of the Richardson number and Grashof number as and while the bottom side of enclosure is moving in two different horizontal directions. The working fluid is assigned a Prandtl number of 0.7, 10 and 100 throughout this investigation. Temporal variations of streamlines, isotherms, and Nusselt number are presented in this investigation for various pertinent dimensionless groups -
در این مقاله انتقال حرارت جابجایی توام غیردایم سیال در یک حفره با سرپوش متحرک با نسبت طول به ارتفاع AR=5 به صورت عددی بررسی شده است. جریان جابجایی اجباری در داخل سیال بوسیله حرکت نوسانی افقی سرپوش بالایی حفره بوجود می آید. دیواره پایینی حفره دارای دمای بیشتری نسبت به دیواره بالایی آن می باشد که این امر منجر به ایجاد جریانهای جابجایی آزاد درون حفره خواهد شد. دیواره های عمودی حفره نیز عایق فرض می شوند. گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان سیال به روش حجم محدود صورت گرفته است. اثر دامنه و فرکانس سرعت حرکت دیواره بر انتقال حرارت و حرکت سیال داخل حفره بررسی شده است. بدین منظور، در حالیکه شدت جریانهای جابجایی آزاد در قالب عدد گراشف Gr=104 و ثابت است، با تغییر عدد ریچاردسون در محدوده 10-3£Ri£103 و تغییر عدد استروهال: S=0.01 و S=0.001، اثر دامنه سرعت حرکت دیواره و تغییر فرکانس نوسان حرکت دیواره در رفتار سیال بررسی شده است. عدد پرانتل در این تحقیق Pr=0.7 در نظر گرفته شده است. نتایج در قالب خطوط جریان و همدما و نرخ انتقال حرارت ارایه شده است. همچنین به منظور بررسی میزان قدرت جابجایی آزاد (در قالب میزان عدد گراشف)، مساله در چند حالت متفاوت با چند مقدار متفاوت عدد گراشف مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل بیانگر ارتباط عدد نوسلت متوسط با فرکانس نوسان می باشد، به این ترتیب که با کاهش فرکانس نوسان در مواردی که عدد ریچاردسون کوچکتر از یک باشد، دامنه و پریود نوسانات نرخ انتقال حرارت افزایش می یابد.
کلید واژگان: سرپوش متحرک نوسانی, عدد ریچاردسون, جابجائی توام, حفرهA numerical investigation of unsteady laminar mixed convection heat transfer in a lid driven cavity of aspect ratio of 5 is performed. The forced convective flow inside the cavity is attained by a mechanically induced sliding lid, which is set to oscillate horizontally. The natural convection effect is sustained by subjecting the bottom wall to a higher temperature than its top counterpart. In addition, the two vertical walls are kept insulated. Discretization of the governing equations is achieved through a finite volume method. Fluid flow and heat transfer characteristics are examined in the domain at Richardson number, Grashof number and dimensionless lid oscillation frequency of:, , and S=0.001, 0.01, respectively the working fluid is assigned a Prandtl number of 0.7 throughout this investigation. Temporal variations of streamlines, isotherms, and Nusselt number are presented for various dimensionless groups. The results show that with decreasing the value of oscillation frequency, while Ri<1, the amplitude and the period of the rate of heat transfer oscillations increase.Keywords: Sliding Lid, Richardson Number, Mixed Convection, Cavity
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.