حجت قاسمی
-
در خروجی یک نازل همگرا که به یک منبع گاز پر فشار متصل است، بر اساس مقدار فشار ورودی آن، یک جریان فرومنبسط و فرا صوت که با موج شوک همراه می باشد ایجاد می گردد. با قرار دادن یک لوله ته بسته در مقابل این نازل همگرا، طرح ساده از دستگاه لوله تشدید هارتمن اسپرنگر شکل می گیرد. تاثیر شوک به همراه جریان خروجی نازل بر لوله، گرمایش شدیدی در گاز محبوس در داخل لوله ایجاد می کند. در این پژوهش سیکل عملکردی لوله تشدید و ماهیت نوسانی جریان داخل آن بررسی گردید. پارامترهای اصلی مساله به صورت فشار ورودی به نازل و فاصله بین لوله و نازل، تعیین و تاثیر تغییر مقدار آن ها در عملکرد نوسانی جریان داخل لوله و نوسانات فشار انتهای لوله نشان داده شد. فرکانس های غالب این نوسانات تعیین و بیان شد که در محدوده فشار ورودی یک تا ده بار، محدوده فرکانس های غالب بین 600 تا 933 هرتز به دست می آید که با فرکانس آکوستیکی طبیعی لوله اختلاف دارند. تشدید نوسانات و فرکانس های غالب تنها در تعداد مشخصی از مقادیر پارامترهای اصلی قابل مشاهده است و گرمایش مورد نظر صرفا در این شرایط ایجاد می گردد.
کلید واژگان: نازل همگرا, گرمایش دینامیک گازی, لوله تشدید, هارتمن اسپرنگر, فرکانس تشدیدAt the outlet of a converging nozzle connected to a high-pressure gas source, based on its input pressure, an under-expanded and ultrasonic flow is created, accompanied by a shock wave. A simple design of the Hartmann-Sprenger resonance tube device is made by placing a closed-end tube in front of this converging nozzle. The impact of the shock wave and nozzle outflow jet on the tube causes intense heating in the trapped gas inside the tube. This research investigated the functional cycle of the resonance tube and the fluctuating nature of the flow inside it. The main parameters of the problem in the form of the inlet pressure to the nozzle and the distance between the tube and the nozzle, the determination and the effect of changing their value on the fluctuating performance of the flow inside the tube, and the fluctuations of the pressure at the end of the tube were shown. The dominant frequencies of these oscillations were determined and shown that in the range of input pressure from one to ten bar, the range of dominant frequencies is between 600 and 933 Hz, which are slightly different from the resonant frequency of the tube. The intensification of oscillations and dominant frequencies can only be seen in a certain number of values of the main parameters, and the intended heating is created only in these conditions.
Keywords: Convergent Nozzle, Gas Dynamic Heating, Resonance Tube, Hartmann Sprenger, Resonance Frequency -
هدف تحقیق حاضر، کسب توانمندی به کارگیری موتورهای پیشرانه زمستیک، در مقیاس آزمایشگاهی است. در این راستا لازم است تا موتور هایی ساخته و پارامترهای عملکردی آن سنجیده شود. اکسیژن مایع، به عنوان یک اکسیدکننده زمستیک متداول و اتانول به عنوان یک سوخت سبز انتخاب شده اند. موتوری برای تولید نیروی جلوبرندگی معادل kgf 400 با این پیشرانه طراحی شده است. انژکتور این موتور از نوع برخوردی سمبه ای بوده که در آن اکسیژن مایع، در راستای محور و سوخت در راستای شعاع جریان داشته است. محفظه احتراق این موتور با روش خنک کاری بازیابی در مقابل گرمای زیاد محافظت می شده است. طرح آزمایشگاهی موتور این امکان را فراهم کرده تا از سیال خارجی مانند آب برای خنک کاری استفاده شود. همه مولفه های اصلی موتور مانند انژکتور، راه انداز، و ابزار کنترل جریان تحت آزمون های سرد قرار گرفتند. برای آزمایش گرم این موتور، سکوی آزمون ویژه ای طراحی و ساخته شده است که در آن امکان سنجش تقریبا همه متغیرهای عملکردی وجود دارد. در این تحقیق پانزده آزمون گرم انجام شده است. بیشترین فشار ثبت شده و بیشترین بازده برآورد شده در حدود 75% مقادیر طراحی بودند.کلید واژگان: موتور پیشرانه مایع, پیشرانه زمستیک, اکسیژن مایع, اتانول, سکوی آزمونThe aim of the present research is to obtain the ability to use the cryogenic propellant engines on a laboratory scale. In this regard, it is necessary to build some experimental motors and investigate the their performance parameters. The liquid oxygen as a common oxidizer and ethanol as a green fuel have been selected as propellant components. The engine is designed to produce 400 kgf force at the nominal condition. The pintle type injector has been chosen in which liquid oxygen and fuel are flowed in the axial and radial directions, respectively. The combustion chamber has been protected against overheating by applying the regenerative cooling. However, the laboratory feature of the engine design has provided the using of water instead the cooling propellant. All main components of the engine such as injector, igniter, and flow controllers, are examined by the cold tests. A comprehensive test facility is designed and set up for hot fire tests in which the performance of almost all parameters can be evaluated. Fifteen fire tests have been performed. Maximum obtained pressure and evaluated combustion efficiency were about 75% of design values.Keywords: Liquid Propellant Engine, Cryogenic Propellant, Liquid Oxygen, Ethanol, Test Bed
-
یکی از مشکلاتی که در زمینه ی آزمایش شکست جت های مایعات زمستیک وجود دارد، حالت مایعات زمستیک خروجی از انژکتور است. در برخی کاربردها لازم است تا جت در حالت مایع مادون سرد باشد. اما در شرایط اتمسفر متعارفی جت خروجی از انژکتور به صورت دوفاز در می آید. در این پژوهش سعی گردید تا روش های مادون سرد سازی نیتروژن خروجی از انژکتور بررسی شود و یک روش ساده برای نیل به این مقصود ارایه و به کار برده شود. با این روش که بر پایه نگهداری در فشار کم استوار است، جت نیتروژن مایع مادون سرد با دما حدود 7 کلوین پایین تر از دمای اشباع به دست آمد. سپس رفتار جت نیتروژن مایع، در محفظه ی آزمایش با فشار اتمسفر آزمایشگاه و بالاتر ارزیابی شد. برای بررسی رفتار جت از عکس برداری سریع استفاده شده است. سرعت جت های نیتروژن مایع از 12 متر بر ثانیه تا 34 متر بر ثانیه منطبق بر عدد رینولدز از 90000 تا 260000 تغییر داده شد. زمانی که جت نیتروژن مایع، در محیط با شرایط استاندارد تخلیه می شود، جت خروجی دوفاز و منبسط می گردد. هرچه اختلاف فشار انژکتور بیشتر شود میزان انبساط جت بیشتر می شود؛ طوری که در اختلاف فشار 6 و 13 بار قطر جت به ترتیب 5/1 و 3/3 برابر قطر انژکتور است. برای اختلاف فشارهای کمتر از 6 بار، جت اغلب به صورت بخار وارد محیط می شود. در محدوده ی سرعت آزمایش، در شرایط تامین شده برای مایع و محیط، شکست جت مایع مادون سرد، منجر به تولید قطرات بسیار ریزی می شود که منطبق بر انتظار از چنین مایعی است.
کلید واژگان: جت مایع, مایع زمستیک, مایع مادون سرد, نیتروژن مایع, ترمودینامیک جت مایع زمستیکOne of the problems in the experiment of breakup cryogenic liquid jet is the state of discharged cryogenic liquid jet from injector. In some applications, it is necessary jet to be in the sub-cooled condition. However, at atmospheric condition, the discharged cryogenic liquid jet becomes two-phase. In the present article, the methods for sub-cooling of the liquid nitrogen jet are investigated and a simple method to achieve this goal is used. With this method, which is based on holding at low pressure, a sub-cooled liquid nitrogen jet with a temperature of about 7 K lower than the saturation temperature was obtained. Then, the behavior of the liquid nitrogen jet at high pressure and atmospheric pressure is evaluated. High speed camera was used to observe the behavior of the jet. The speed of liquid jet is changed from 12 m/s to 34 m/s according to the Reynolds number from 90000 to 260000. When the liquid nitrogen jet is discharged into the environment under standard conditions, the jet becomes two-phase and expands. The larger the injector pressure difference, the greater the expansion of the jet; So that in the pressure difference of 6 and 13 bar, the diameter of the jet is 1.5 and 3.3 times the diameter of the injector, respectively. In the test speed range, under the conditions provided for the liquid and the environment, the breakup of the sub-cooled liquid jet leads to the production of very small droplets that are consistent with the expectation of such a liquid.
Keywords: Liquid jet, cryogenic liquid, sub-cooled liquid, liquid nitrogen, Thermodynamics of cryogenic liquid jet -
هدف از مقاله حاضر ارایه یافته های تجربی مربوط به شرایط لازم برای ادغام دو دامن سیال خروجی از انژکتور داخلی و خارجی در یک انژکتور هم محور دوگانه فشاری-چرخشی است. در این پژوهش یک انژکتور دوگانه فشاری-چرخشی اختلاط در خارج طراحی و ساخته شده است. مشخصه های عملکردی شامل ضریب تخلیه و طول شکست بر حسب اختلاف فشارهای تزریق مختلف برای انژکتورهای داخلی و خارجی بیان شده است. با استفاده از روش عکس برداری سریع و روش نوردهی پس زمینه به بررسی تعامل بین دو دامن سیال خروجی از انژکتور پرداخته شده است و نقشه عملکرد ادغام دو دامن سیال خروجی از انژکتور استخراج شده است. از نقشه عملکرد نتیجه گرفته می شود هنگامی که اختلاف فشار تزریق انژکتور خارجی از 0/3 تا 0/95 بار زیاد می شود، اختلاف فشار انژکتور داخلی برای وقوع ادغام نیز افزایش می یابد. علت این افزایش، در این محدوده از اختلاف فشار تزریق انژکتور خارجی این است که تاثیر فشار تزریق انژکتور داخلی برای ادغام، بیشتر از تاثیر فشار تزریق انژکتور خارجی است و دامن انژکتور خارجی به سمت دامن انژکتور داخلی کشیده می شود. برای اختلاف فشارهای تزریق بیش از 0/95 بار در انژکتور خارجی، به دلیل این که تاثیر فشار تزریق انژکتور خارجی برای ادغام بیشتر از تاثیر فشار تزریق انژکتور داخلی است، اختلاف فشار تزریق انژکتور داخلی برای وقوع ادغام کاهش می یابد و دامن انژکتور داخلی به سمت دامن انژکتور خارجی کشیده می شود.کلید واژگان: انژکتور هم محور دوگانه فشاری-چرخشی, روش پس زمینه, نقشه عملکرد ادغامThe purpose of this paper is to present experimental data for merging two outlet fluid skirts in a dual pressure-swirl coaxial injector. In this study, a dual pressure-swirl external mixing injector was designed, fabricated. Operational characteristics including discharge coefficient and breakup length with injection pressures difference for internal and external injectors were expressed. Utilizing fast shooting, based on backlighting method, the interaction between the two outlet skirts were investigated and the merge performance map was extracted. The merge performance map results indicated, when the pressure difference of the external injector increases from 0.3 bar to 0.95 bar, the pressure difference of the internal injector for the merge to occur increases. Because the effect of the internal injector injection pressure for merge in this area is greater than the external injector injection pressure, the external injector skirt is pulled toward the internal injector skirt. For injection pressures difference of more than 0.95 bar in the external injector, because the effect of the external injector injection pressure for merge is greater than the internal injector injection pressure, the internal injector injection pressure difference is reduced for the merge to occur and the internal injector skirt is pulled toward the external injector skirt.Keywords: Dual Pressure-Swirl Coaxial Injector, Backlighting Method, Merge Performance Map
-
در این مقاله، تبخیر گذرای قطره دوجزیی در دما و فشار زیاد به صورت عددی مدل سازی شده است. در فاز گاز، معادلات بقای جزء، تکانه و انرژی و در فاز مایع، معادلات بقای جزء و انرژی، با رویکرد حجم محدود حل شده اند. تغییرات خواص ترموفیزیکی برحسب دما و فشار درنظر گرفته شده است. همچنین فرض تعادل فوگاسیتی در سطح مشترک و معادله حالت پنگ-رابینسون لحاظ شده است. قطره کروی فرض شده و از انحلال پذیری گاز در مایع و اثرات شتاب گرانش صرف نظر شده است. نتایج مدل برای قطره دوجزیی هپتان-هگزادکان درگستره های دمایی و فشاری گسترده اعتبارسنجی شدند و مطابقت خوبی با داده های تجربی موجود در ادبیات نشان دادند. اثر تغییرات فشار در دماهای مختلف بر تبخیر قطره بررسی شد. مشاهده شد که در یک دمای ثابت با افزایش فشار تا 2 مگاپاسکال، عمر قطره افزایش یافته ولی افزایش فشار به 5/2 مگاپاسکال منجربه کاهش عمر قطره می شود. رفتار تبخیری قطره با ترکیبات مختلف تغییری نداشت. نقش معادلات حالت مختلف بر پیش بینی عمر قطره مطالعه شده و درنهایت تاثیر فشار و دمای محیط بر فوق بحرانی شدن دمای سطح قطره بررسی و مشاهده شد که در فشار و دمای به اندازه کافی زیاد قطره می تواند به حالت بحرانی برسد.کلید واژگان: تبخیر قطره, دوجزئی, فشار زیاد, فوگاسیتی, پنگ-رابینسونTransient evaporation of a bi-component droplet at high temperature and pressure condition has been modeled numerically. In the gas phase, the equations of species, momentum, and energy, and in the liquid phase, the equations of species and energy by assuming fugacity equilibrium, and Peng-Robinson equation of state using the finite volume method have been solved. The droplet is assumed to be spherical, the solubility of the gas in the liquid and effect of gravity have been neglected. The results of the proposed model for heptane-hexadecane droplet in various temperatures and pressures have been validated against the available experimental data. Results were in good agreement. The effect of pressure on the evaporation showed that at a constant temperature, by increasing pressure up to 2 MPa the droplet lifetime increases but further increase in pressure (up to 2.5 MPa) reduces droplet lifetime. Evaporation behavior does not change with different compositions. The role of different equations of state on the prediction of binary droplet lifetime was studied, and finally the effect of ambient temperature and pressure on the surface temperature of the droplet was investigated. It was observed that at high enough pressure and temperature, the droplet surface could reach the critical condition.Keywords: droplet evaporation, bi-component, high ambient pressure, fugacity, Peng-Robinson
-
این مقاله به بررسی گازسازی مازوت پالایشگاه تهران با عامل گازکننده هوا می پردازد. در ابتدا گازسازی مازوت با رویکرد ترمودینامیکی تعادلی مدل سازی شده و سپس به صورت تجربی، عملکرد دمایی یک گازساز جریان حامل مطالعه شده است. بدین منظور یک مجموعه گازسازی سوخت نفتی سنگین با ظرفیت 7 کیلوگرم بر ساعت طراحی و ساخته شد. مشخصات فیزیکی-شیمیایی این سوخت نفتی سنگین از طریق آزمایشگاهی تعیین گردید. در یک مطالعه پارامتریک به کمک مدل تعادلی در نرم افزار Aspen plus برای شرایط پایدار، اثر نسبت هم ارزی بر شاخص های عملکردی در گازسازی شامل ترکیبات گاز سنتزی، ارزش حرارتی و دمای گازسازی بررسی شد. توزیع درجه حرارت درون گازساز و مصرف کربن جامد سوخت نفتی سنگین، عوامل موثری در تولید گاز سنتزی و عملکرد بهینه گازسازی می باشند. در مطالعه تجربی، دمای گازسازی در نقاط مختلف گازساز اندازه گیری شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهند که مقادیر CO، H2 و HHV در نسبت هم ارزی برابر 39/0 بیشینه بوده که منطبق با مصرف کامل کربن جامد است. با افزایش نسبت هم ارزی، دمای گازسازی زیاد شده که این منطبق بر نتایج تجربی نیز می باشد. مقایسه نتایج مدل سازی و تجربی نشان می دهد که ضمن هماهنگی روند تغییرات دمای گازسازی، اختلاف دماهای تجربی و مدل سازی با افزایش نسبت هم ارزی کاسته می شود؛ همچنین پس از یک فاصله کوتاه از نوک انژکتور، درجه حرارت در طول گازساز با نرخ ثابتی کاهش می یابد. در نهایت، به منظور عملکرد بهینه گازسازی سوخت نفتی سنگین، یک تناسب بین طول گازساز و نسبت هم ارزی بر اساس پیشرفت یکی از واکنش های اساسی در گازسازی ارایه شده است.کلید واژگان: سوخت نفتی سنگین, نسبت هم ارزی, توزیع درجه حرارت, ترکیبات گاز سنتزی, طول گازسازIn this paper, air gasification of Tehran’s refinery Mazut is investigated. First, Mazut gasification is modeled by the equilibrium method and then, the thermal operating of an entrained flow gasifier is studied experimentally. An entrained flow gasifier is designed and manufactured for 7 kg/h flow rate of heavy fuel oil. The physical/chemical properties of this heavy fuel oil are determined via standard laboratory experiments. In Aspen plus, a parametric study is conducted by the equilibrium model in order to investigate the effects of equivalence ratio on syngas composition, gasification temperature, and higher heating value for the steady-state condition. Temperature distribution along the gasifier and the solid carbon consumption are effective parameters on syngas composition and gasification performance. In an experiment, the gasification temperature is measured at different locations of a gasifier. The modeling results show that the values of H2, CO, and HHV have a maximum which is accompanied with complete consumption of solid carbon at equivalence ratio 0.39. By increasing equivalence ratio, gasification temperature increases which are supported by experimental results. The comparison of modeling and experimental result shows that difference between model and experimental temperature increases by increasing equivalence ratio. Also, after a short distance from the injector, the temperature is decreased along the gasifier with a constant rate. Finally, in order to provide the optimum gasification operation, the proportion between an appropriate gasifier length and operating equivalence ratio is presented based on one of the gasification reaction.Keywords: heavy fuel oil, Equivalence ratio, temperature distribution, syngas composition, gasifier length
-
هدف از این مقاله، به کارگیری روش شبکه برای تحلیل سریع محفظه احتراق توربین های گاز می باشد. این روش یک محفظه احتراق به وسیله گره ها و المان های متصل به آن ها، به شبکه ای از جریان های مستقل از هم تقسیم می شود. معادلات اساسی که در روش شبکه باید ارضا شوند معادلات بقای جرم و انرژی برای هر گره و رابطه افت فشار- دبی برای هر المان می باشد.این معادلات یک دستگاه معادلات متشکل از دبی جرمی و افت فشارها را تشکیل می دهند که با حل آن در گره ها مقادیر جدید برای فشار، دبی و چگالی به دست می آید. این روند تا رسیدن به شرط همگرایی تکرار می شود.برای مدل سازی جریان از روابط متداول برای لوله ها و اریفیس ها استفاده شده است. برای مدل سازی اثر احتراق نیز، از احتراق تعادلی در نواحی احتراق اولیه و ثانویه استفاده شده است. اثر ترقیق جریان نیز با ورود هوا به جریان محصولات ناحیه احتراق ثانویه منظور شده است. دمای لاینر نیز با در نظر گرفتن آثار انتقال حرارت جابجایی و تشعشع محاسبه شده است. با این روش در یک محفظه احتراق قوطی، ابتدا جریان سرد تحلیل شده و طی آن دبی جرمی و افت فشارها در المان ها به دست آمده است. سپس با در نظر گرفتن احتراق کروسین، توزیع دبی جرمی، فشار، دما، و اجزا محصولات احتراق به دست آمده است. نتایج به دست آمده با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و همسویی بسیار خوبی نشان داده شده است. کیفیت نتایج و روند حل مسئله، نشان می دهند که روش شبکه قادر است تحلیل مناسبی را در زمان بسیار کمی به طراحان محفظه ارائه کند.کلید واژگان: محفظه احتراق, روش شبکه, احتراق, انتقال حرارتThis paper deals with utilization of the network method to fast analysis of the gas turbine combustors. In this method, a combustor is divided into several independent flows by some nodes and interconnecting elements. The fundamental equations which should be satisfied in the network method are conservation equations of mass and energy at each node and the pressure drop-flow rate correlation for each element. These equations constitute a system of equations of flow rate and pressure drop. Solving this system using a set of initial value gives pressure, flow rate, and density at each node that finally leads to a converging solution. The conventional relations for pipes and orifices are used for flow modeling. In order to combustion modeling, equilibrium assumption is applied in the primary and secondary combustion zones. The dilution effect is considered by entering the air from dilution holes into the flow of combustion products. The liner temperature is calculated by considering the effects of convection and radiation in the combustor. By the network method in a can type combustor, at the first step a cold flow analysis is performed and the flow rate and the pressure drop in each element are obtained. In the next step by including the combustion of kerosene and heat transfer, the distribution of flow rates, pressure, temperature, and species concentration of combustion products are calculated. The computation results are compared with the existing experimental data and an excellent agreement is seen. The quality of results and the solution procedure of the problem show that the network method is able to present a costly and accurate analysis to help the combustor designersKeywords: Combustor, Network method, Combustion, Heat transfer
-
بررسی تجربی مشخصه های عملکردی انژکتور فشاری- پیچشی سوخت سنگیندر این پژوهش یک مدل از انژکتورهای فشاری- پیچشی طراحی و ساخته شده است. مشخصه های عملکردی انژکتور مورد مطالعه قرار گرفته است. این پژوهش به مطالعه تاثیر فشار و لزجت بر مشخصه های عملکردی انژکتور می پردازد. این موارد شامل دبی، ضریب تخلیه، طول شکست، زاویه مخروط، توزیع فضایی پاشش و میانگین قطر قطرات مورد مطالعه قرار گرفتند و تغییرات آنها بصورت تابعی از عدد رینولدز و وبر انژکتور بیان شده است. از مازوت و آب که دارای اختلاف ویسکوزیته زیادی هستند به عنوان سیال عامل استفاده شده است. انجام تمامی آزمایش ها در شرایط استاندارد اتمسفریک می باشد. تصویربرداری از میدان پاشش با استفاده از روش عکس برداری سریع و از روش نوردهی پس زمینه استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش فشار باعث افزایش دبی می شود. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش رینولدز، زاویه مخروطی در ابتدا افزایش می یابد و پس از آنکه جریان کاملا توسعه یافته شد زاویه پاشش ثابت باقی می ماند. برای مازوت از رینولدز 265 به بعد و برای آب از 104×7.5 به بعد زاویه پاشش ثابت است. همچنین نتایج نشان میدهد که طول شکست رفتار مشابه داشته و با افزایش وبر در ابتدا طول شکست کاهش یافته و بعد ثابت باقی می ماند. ابتدا با افزایش وبر برای مازوت تا 50 و برای آب تا 170 کاهش می یابد و با توسعه کامل جریان طول شکست ثابت می ماند. نتایج نشان می دهند ضریب تخلیه تنها به شکل هندسی انژکتور وابسته نبوده و به نوع سیال و رینولدز وابسته است. ضریب تخلیه با افزایش رینولدز برای مازوت تا 200 و برای آب تا 104× 5 افزایش یافته و سپس ثابت باقی می ماند. اندازه گیری توزیع فضایی عملکرد انژکتور را در جهت ایجاد اسپری به صورت یک مخروط توخالی تصدیق می کند.کلید واژگان: اتمیزاسیون, اسپری, انژکتور فشاری, پیچشی, زاویه پاشش, طول شکست, مازوت
-
هدف از این مقاله بررسی ویژگی های تبخیر سوخت های تک جزئی و چندجزئی و مطالعه اثر ترم ناپایایی بر تبخیر قطرات این سوخت ها می باشد. بدین منظور از دو رویکرد کاملا گذرا و شبه پایا استفاده شده است. در این دو رویکرد معادلات اجزا، ممنتوم، و انرژی برای فاز گاز و معادلات اجزا و انرژی برای فاز مایع، با فرض خواص متغیر با دما، به صورت عددی حل شده اند. نتایج حاصل از روی کرد کاملا گذرا برای قطرات تک جزئی و چندجزئی در فشار اتمسفریک برای سوخت هایی با فراریت کم و زیاد و در گستره ی دمایی متنوع، تطابق مناسبی با داده های تجربی موجود در ادبیات دارد. در این مطالعه از سه هیدروکربن هپتان، دکان، و هگزادکان به منظور بررسی آثار فراریت سوخت بر تبخیر استفاده شده است. با بررسی تبخیر سوخت دو جزئی، از منظرهای متفاوت تبخیر چند مرحله ای برای قطرات چندجزئی بیان شده است. با استفاده از دو معیار ناپایایی مربوط به نفوذ جرمی بخار سوخت و نفوذ حرارت در سطح قطره، میزان شبه پایا بودن فرآیندهای حرارت و نفوذ در فاز گاز بررسی شده، و میزان انحراف رویکرد گذرا از رویکرد شبه پایا توجیه شده است. نتایج نشان می دهند که دمای محیط و نوع سوخت تاثیر زیادی در ناپایایی دارند؛ بطوریکه با افزایش دما و سنگین تر شدن سوخت میزان انحراف رویکرد شبه پایا از رویکرد گذرا افزایش می یابد. همچنین انحراف بین نتایج دو رویکرد با افزایش اختلاف فراریت سوخت ها بیشتر می شود و رویکرد شبه پایا برای قطرات سبک تر و اجزایی با فراریت مشابه نتایج نزدیکتری به رویکرد گذرا ارائه می دهد.کلید واژگان: اثر گذرایی, تبخیر قطره, چندجزئی, سوختThe aim of present article is investigation of evaporation of single- and multi-component fuels droplet and study the effect of unsteadiness term on it. Two approaches are used; a fully transient and quasi-steady approaches. The species, momentum, and energy equations for gas phase and species and energy equations for liquid phase are solve numerically by assuming variable properties with respect to temperature. The results obtained from the fully transient approach show an acceptable compliance with experimental data at atmospheric pressure in a wide range of fuel volatility and ambient temperature for the single- and multi-component fuels. Heptane, decane, and hexadecane are used in order to investigate the effects of fuel volatility on evaporation.The steadiness of processes in the gas phase has been checked by using two measures of unsteadiness related to the mass and heat diffusion of fuel vapor on the droplet surface. The deviations of the results of the quasi-steady approach from the fully transient have been justified by the unsteadiness measures. The results show that fuel and ambient temperature have significant effects on the unsteadiness. For heavier fuels and higher ambient temperature, the diviation of quasi- steady approach from fully transient increases. Also the diviation becomes higher when the differences between volatility of component increase. Therefore, it is concluded that the quasi-steady approach presents reasonable results for lighter fuels in the case of single component and whenever the volatilities of components are very close.Keywords: Unsteadiness Effect, Droplet Evaporation, Multicomponent, Fuel
-
در مقاله حاضر ضمن معرفی نوع جدیدی از شعله نگهدارها، با استفاده از روش PIV ویژه گی های میدان جریان در پشت آن در رژیم جریان سرد بررسی شده است. میدان های سرعت لحظه ای، عدد استروهال، میدان سرعت متوسط، میدان ورتیسیتی، طول و هندسه ناحیه بازچرخش از جمله خصوصیاتی هستند که متاثر از شکل هندسی شعله نگهدار می باشند. در این مقاله، تاثیر شکل شعله نگهدار بر این خصوصیات مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از روش PIV ساختار پیچیده و ناپایای این جریان با دقت زیاد زمانی و مکانی بدست آمده است. این آزمایشها بر روی دو نوع شعله نگهدار وی-شکل، یکی با لبه صاف و دیگری با لبه موج دار انجام شده است. نتایج به دست آمده حاکی از افزایش طول و عرض ناحیه بازچرخش در شعله نگهدار با لبه موج دار نسبت به شعله نگهدار با لبه صاف می باشد. برای هر دو نوع شعله نگهدار یک ساختار متقارن از جریان در پشت شعله نگهدار به وجود می آید. همچنین، افت فشار استاتیک پشت شعله نگهدار موج دار بیشتر از شعله نگهدار لبه صاف می باشد.کلید واژگان: شعله نگهدار, پایداری, PIV, طول ناحیه بازچرخش, ورتیسیتیThis paper introduces a new type of flame holder. Flow field is investigated, using PIV measurements in cold flow regime. The experiments on two types of V-shape flame holder: one with smooth edges and the other with wavy edges. The instantaneous velocity fields, Strouhal number, average velocity, vorticity, and recirculation zone length were among the parameters affected by the flame holder geometry. In this work, we examined the influence of these characteristics. Complex structure and unsteadiness of the flow was obtained with high accuracy. The results indicate an increase in length and width of the recirculation zone when using the wavy edges instead of smooth edges. For both geometries, a symmetrical flow structure was observed behind the flame holder. Also, higher static pressure drop was detected behind the flame holder for geometry with wavy edges.Keywords: Flame holder, Stability, PIV, Recirculation Zone Length, Vorticity
-
در این مقاله تبخیر قطره بیودیزل تحت شرایط کاری مختلف به صورت عددی مطالعه شده است. مدلی رایج برای تبخیر قطره سوختهای چندجزئی استفاده گردیده است. در این مدل معادلات شبه پایای فاز گاز به شکل تحلیلی و معادلات انرژی و انتقال گونه های شیمیایی فاز مایع به صورت عددی حل شده اند. زیر مدلها برای در نظر گرفتن اثر فشارهای زیاد اصلاح شده است. معادله حالت گاز واقعی پنگ-رابینسون به کار گرفته شده و تعادل فاز با به کارگیری مفهوم فوگاسیتی محاسبه شده است. همچنین اثر فشار بر خواص ترموفیزیکی و انتقالی فاز گاز در نظر گرفته شده است. پنج بیودیزل متداول که ترکیبهای متفاوتی از متیل استرها میباشند، بررسی شده اند. مشاهده شده است که تغییر در ترکیب بیودیزل تفاوت زیادی در عمر قطره ایجاد نمیکند و بیشترین تفاوت نزدیک به 20% میباشد. افزایش دمای محیط به کاهش عمر قطره و شدیدتر شدن گرادیان دمای درون قطره منجر میگردد. تاثیر فشار محیط بر تبخیر قطره در دماهای مختلف متفاوت میباشد. در دماهای کم، افزایش فشار به افزایش عمر قطره می-انجامد. در حالی که در دماهای زیاد، افزایش فشار ابتدا باعث بیشتر شدن عمر قطره و سپس کاهش آن میگردد. افزایش سرعت اولیه پاشش قطره نیز عمر قطره را کاهش می دهد. نتایج نشان می دهند که در فشارهای زیاد، دمای قطره به دمای بحرانی نزدیک شده و دقت مدل با تقریب فاز گاز شبه پایا کاهش می یابد. شعاع تاثیر بخار سوخت بر محیط با افزایش دما بزرگتر و با افزایش فشار کوچکتر میگردد.کلید واژگان: مدلسازی, تبخیر, قطره, بیودیزل, فشار زیادIn this study evaporation of biodiesel droplet under different operating conditions is investigated. The model is a common droplet vaporization model for multicomponent fuels. In this model, gas phase quasi-steady equations are solved analytically and energy and species transport equation in liquid phase are solved numerically. The sub-models are modified to consider high pressure effects. Peng-Robinson equation of state is used for gas phase and phase equilibrium is determined using fugacity. Effects of pressure on the thermophysical and transport properties of gas phase are considered. Five biodiesel with different composition are studied. These biodiesel have different composition of methyl esters. Biodiesel composition has little effects on droplet lifetime and maximum difference is about 20%. It is observed that increasing ambient temperature leads to decrease in droplet lifetime and increases temperature gradient inside droplet. Ambient pressure has different effects on droplet vaporization behavior at different ambient temperature. At lower temperature environment, increasing of pressure increases the droplet lifetime while at higher temperatures droplet lifetime first increases and then decreases with pressure. Increasing initial velocity of droplet reduces the droplet lifetime. Results show that at high pressures, droplet temperature reach to values near to critical temperature and accuracy of quasi-steady approximation decreases. Radius of vapor influenced sphere increases with temperature and decreases with pressure.Keywords: modeling, Evapoartion, droplet, biodiesel, High pressure
-
این مقاله به بررسی تجربی میدان جریان روی یک ایرفویل بلانت می پردازد. برای این کار از سیستم اندازه گیری PIV مبتنی بر ساختارهای لحظه ای جریان استفاده شده است تا امکان مشاهده و بررسی دو بعدی جریان حول ایرفویل در لحظات مختلف فراهم شود. این مطالعه برای جریان با اعداد رینولدز بسیار کم (کوچک تر از 4500) انجام شده است. این رژیم جریان بسیار نزدیک به رژیم حاکم در شرایط پروازی هواپیماهای بدون سرنشین در مقیاس میکرو است. به منظور اعتبار سنجی روش به کار برده شده، جریان حول استوانه مورد بررسی قرار گرفته است و در ادامه میدان های سرعت لحظه ای و سرعت متوسط، خطوط جریان و میدان ورتیسیتی متوسط حول ایرفویل های ساده و بلانت بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که تفاوت هایی در ساختارهای گردابه ای و ابعاد ناحیه جدایش برای ایرفویل با بلانت نسبت به ایرفویل ساده وجود دارند. ضمن اینکه جدایش جریان در هر دو حالت ایرفویل ساده و ایرفویل دارای بلانت در زاویه حمله 5 درجه رخ داده است. همچنین تشکیل گردابه ها در ناحیه جدایش و موقعیت آن ها و نحوه چرخش آن ها در زمان های مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: روش PIV, ایرفویل بلانت, رینولدز بسیار کم, ناحیه جدایش, سرعت های لحظه ایThis article investigates experimental study of the flow field on a blunt airfoil. For this purpose, PIV technique based on instantaneous flow structures is used in order to view and two dimensional investigation of flow field around unmodified and blunt airfoil and at different times. This study is performed on flows at very low Reynolds number(Reynolds number lower than 4500). This flow regime is very similar to dominant condition on micro air vehicles (MAVs). In order to validate the method used in this study, flow field around cylinder is considered and in continue, instantaneous and mean velocities fields, streamlines and mean vortices field around unmodified and blunt airfoils are obtained. The results show that there are prominent differences on the structure of wake around airfoils and sizes of separation region for blunt and simple airfoils. Meanwhile separation of the flow for both blunt and simple airfoils at this very low Reynolds number, is occurred at angle of attack 5 (at low angle of attack). Also generation of vortex at wake region and their position and circulation at different times, are discussed.
Keywords: PIV method, blunt airfoil, very low Reynolds number, Wake, instantaneous velocities -
اتمیزاسیون فرآیندی است که از طریق آن حجم مایع به اسپری تبدیل میشود. این فرآیند شامل شکست جت مایع یا صفحه مایع است که از انژکتور خارج میشود. در این مقاله بهصورت تجربی مدلها و مکانیزمهای شکست جت و صفحه مایع شکل گرفته بهوسیله برخورد جت در سرعتهای مختلف در محیط ساکن و در جریانهای موافق، عرضی و مخالف هوا مورد بررسی قرار گرفتهاند. همچنین، اثر زاویه برخورد، قطر انژکتور و طول قبل برخورد جتها در شکلگیری صفحه مایع مطالعه شده است. برای بررسی الگوهای مختلف تشکیلشده در این اندرکنش، از عکسبرداری استفاده شده است. برای تولید جت، انژکتورهایی با قطرهای 9/0 و 4/0 میلیمتر با محدوده سرعت 1 تا 33 متر بر ثانیه، منطبق بر محدوده عدد رینولدز 000و3 تا 000و30 بهکار گرفته شدهاند. در این مطالعه، جتهای آب با مدل شکست رایلی در سرعتهای پایین و شکست ناشی از باد اولیه در سرعت-های بالای جت دچار شکست شدند. طول شکست اندازه گرفتهشده همخوانی بسیار خوبی با رابطه سلام دارد. در بررسی شکست جت در جریان عرضی، شش مدل شکست شبهرایلی، آشفته، ستونی، متورم، چندحالته، و برشی مشاهده میشود. در این مقاله، همچنین رابطهای برای عمق نفوذ جت آب در جریان هوای مخالف ارائه شده است. با مقایسه کیفی عکسهای گرفتهشده از برخورد جتها، محدوده سرعت و عدد رینولدز مدلهای حاشیه بسته، قطره متناوب، حاشیه باز و کاملا توسعهیافته تعیین شد. همچنین، مشاهده شد که با افزایش طول قبل برخورد جتها ناپایداری ها روی صفحه افزایش مییابند.کلید واژگان: اتمیزاسیون جت, جریان هم جهت جت و هوا, جریان مخالف جت و هوا, جریان متقاطع جت و هوا, شکست تجربی جت, مدل, های اتمیزاسیون جتهای برخوردیAtomization is a process by which a volume of liquid is converted spray. This process includes the breakup of the liquid jet or the liquid sheet exiting the injector. This paper has experimentally investigated the models and mechanisms for the breakup of the liquid jet and the liquid sheet formed by the jets impingement in a still environment and in an environment with counter flow, coflow, and cross flow. Also, the effects of the impingement angle, injector diameter, and jet length before impingement on the formation of the liquid sheet have been explored. Imaging has been employed to investigate different patterns formed by these interactions. To produce water jets, injectors with 0.4 and 0.9 mm diameters at a velocity range of 1-33 m/s and in accordance with Reynolds numbers between 3,000 and 30,000 have been used. It was found that in the low flow speed range, the water jet breaks up by the Riley's breakup model. While in high speed range, the breakup model is the firstwind - induced breakup model. The measured breakup length has a very good agreement with the result of Sallams equation. In investigating the breakup of liquid jets in cross flow, six breakup models were observed, including Rayleigh-like, turbulent, column, bag, multimode and shear breakup models. Also, in paper, an equation has been presented for the penetration of water jet into an air counter flow. Through a qualitative comparison of the images taken from the impingement of two water jets, velocity and Reynolds number ranges of the closed rim, alternating drops, open rim, and fully-developed models were determined. It was observed that, by increasing pre- impingement length of a jet, the instabilities on the liquid sheet increase.Keywords: Jet Atomization, Jet, Air Coflow, Jet, Counter Flow, Jet, Cross Flow, Experimental Jet Breakup, Atomization of Jets Impingement
-
برای انجام مطالعه تجربی در مورد هیدرودینامیک بسترسیال و پارمترهای موثر بر آن، یک بسترسیال طراحی و ساخته شد. این بستر، استوانه ای به قطر 14 سانتی متر است و ذرات آن شن سیلیکا در بازه 212 تا 700 میکرومتر بوده و توسط هوا با فشار و دمای محیط، سیال می شود. در این تحقیق ابتدا سرعت حداقل سیالیت برای ذرات مختلف به دست آمده و تاثیر اندازه ذرات و ارتفاع بستر بر روی این سرعت بررسی می شود. سپس افت فشار بستر و تاثیر ارتفاع و اندازه ذرات بر روی این سرعت مطالعه می شود. در پایان، نتایج حاصل از آزمایش برای سرعت حداقل سیالیت و افت فشار بستر با مقادیر محاسبه شده از روابط پیش بینی موجود، مقایسه می شود تا میزان انحراف این روابط با نتایج آزمایش ها مشخص شود. نتیجه این آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش اندازه ذرات، سرعت حداقل سیالیت افزایش می یابد. اما برای یک ارتفاع معین، اندازه ذرات تاثیری بر روی مقدار افت فشار بستر ندارد. افزایش ارتفاع بستر علاوه براینکه موجب افزایش افت فشار بستر می شود، سبب می شود تا سرعت حداقل سیالیت اندکی افزایش یابد اما این افزایش چشمگیر نبوده و قابل چشم پوشی می باشد.
کلید واژگان: سیالیت, بستر سیال, سرعت حداقل سیالیت, افت فشار بسترFor the experimental study of fluidized bed`s hydrodynamics and investigating of several effective parameters on this hydrodynamics, a fluidized bed is designed and manufactured. This bed is a cylindrical transparent column with internal diameter as 14 cm. Bed particles are silica sand in the size ranged from 200 to 750 micrometers. In this study, first the Minimum fluidization velocity ("Umf") of Different sieve particles is determined and the effect of particle size and bed height on this velocity is investigated. Then, influence of particle size and bed height on the bed pressure drop is studied. Then experimental results are compared with calculated values from current prediction correlations to determine the deviations of the prediction values from experimental data. As a result, by increasing the particle size in the equal bed height, Minimum fluidization velocity is increased but the pressure drop does not significantly change. Also, by increasing bed height, the Minimum fluidization velocity and pressure drop increased. But for Minimum fluidization velocity, this increase is insignificant and it can be ignored. Also bed pressure drop changed linearly with bed height.
Keywords: Fluidized bed, Fluidization, Minimum fluidization velocity, Bed pressure drop -
در این مقاله، اثرات اندازه و چگالی در اختلاط ذرات جامد در یک بستر سیال، به صورت تجربی بررسی شده اند. برای این منظور، از یک بستر متشکل از ذرات شن سیلیکا استفاده شده است. روش به کار برده شده در این آزمایش ها، اختلاط ذرات در بسترهای دولایه می باشد. لایه زیرین این بسترها را ذرات شن سیلیکا و لایه فوقانی از ردیاب ها که ذراتی با شکل، اندازه، چگالی و با رنگی متفاوت نسبت به ذرات شن بودند، استفاده شده است. اتفاقات سطح بستر توسط یک دوربین از بالای بستر ثبت شده و با ردگیری ذرات ردیاب و با استفاده از روش پردازش تصاویر، اختلاط ذرات با معرفی شاخص غلظت ذرات ردیاب در سطح بستر و در طول زمان مطالعه شده است. در این تحقیق، ابتدا مکانیزم اختلاط ذرات در یک بستر دو لایه بررسی و سپس تاثیر مشخصات ذرات مخلوط شونده بر اختلاط آن ها مطالعه شده است. نتایج این بررسی ها نشان می دهند که برای همه اندازه های ذرات شن، افزایش چگالی ذرات ردیاب و نزدیکی آن به چگالی ذرات شن بستر باعث می شود تا ذرات ردیاب بیشتر در بستر نفوذ کنند. همچنین، مشخص شد که اندازه ذرات شن بستر تاثیر زیادی در کیفیت اختلاط دارند، به طوری که می توان برای اختلاط ذرات ردیاب با چگالی های مختلف، اندازه مناسبی از ذرات بستر را انتخاب کرد.
کلید واژگان: بستر سیال, اختلاط, پردازش تصاویر, نسبت اختلاط, غلظت ذرات ردیابAn Experimental Study of Solid Particles Mixing in a Fluidized Bed, Using Image Processing TechniqueIn this paper، the effects of size and density on mixing of solid particles in a fluidized bed have been studied experimentally. For this purpose، a bed consisting of silica sands has been used. The mixing of particles in a two-layer bed has been studied. The lower layer consists of silica sands، while in the upper layer tracer sand particles with different shape، size، density، and color have been used. All events occurring on the bed surface are recorded by a camera above the bed and tracer particles are being tracked، using image processing technique. Particles being mixed in the bed are studied by studying the variation of the tracer particles concentration index with time. First، the mechanism of particle mixing in a two-layer fluidized bed was investigated. Then، the effect of the characteristics of mixing particles on mixing process was studied. The results show that increasing the tracer particle density (approaching the bed sands density)، enhances the penetration of tracer in the bed and reduces the tracer presence on the bed surface. Also، the size of sand particles has significant effect on mixing quality; it makes it possible to find a proper sand size to mix the particles with different densities.
Keywords: Fluidized Bed, Mixing, Image Processing, Mixing Ratio, Tracer Concentration Ratio -
به منظور دست یابی به نتایج دقیق نرخ سوزش پیشرانه جامد به روش التراسونیک، باید روابط وابستگی به فشار سرعت صوت نمونه آزمایشی، در الگوریتم های تعیین ضخامت لحظه ای اعمال گردد. در این مقاله ضمن ارائه پیشینه جامعی بر روش التراسونیک و کاربری آن در اندازه گیری نرخ سوزش، به بررسی وابستگی سرعت صوت به فشار چندین ترکیب با پایه پلیمری HTPB (هیدروکسی ترمینیتد پلی بوتادین)پرداخته شده است. نمونه های پلیمری با قطرو ضخامت حدود30 میلی متر در فشارهای متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته اند. با ثبت و سنجش زمان بین سیگنال های امواج التراسونیک ارسالی و اکوهای بازگشتی مربوط به نمونه آزمایشی، سرعت صوت در هر فشار تعیین گردیده است. محدوده فشارهای آزمایشی بین 0 و100 بار بوده و تغییرات سرعت صوت برای پلیمر HTPBدر دو فرآیند فشارگذاری و فشاربرداری ارزیابی شده است. نتایج حاکی از آن است که سرعت صوت نمونه های آزمایشی وابستگی فزآینده خفیف و خطی به فشار دارد. برای نمونه تغییرات سرعت صوت پلیمر HTPB در بازه فشارهای مذکور در حدود 40متر بر ثانیه برای مقدار میانگین 1620 متر بر ثانیه برآورد شده است. از دیگر موارد بررسی شده در این مطالعه، ارزیابی اثر فشار بر سرعت صوت ترکیبات مختلفی از HTPB با آمونیم پرکلرات و آلومینیم می باشد. در ادامه اقدام به انجام آزمایش هایی به منظور اثبات تکرارپذیری نتایج شده است. در این راستا عدم قطعیت نتایج سرعت صوت در دسته آزمایش های مشابه نیز محاسبه و ارائه گردیده است. عدم قطعیت به دست آمده برای HTPBخالص درحدود 3% بوده که با توجه به مطابقت نتایج به دست آمده با نتایج دیگر محققان، مقدار قابل قبولی به شمار می رود.
کلید واژگان: سرعت صوت, روش التراسونیک, پلیمرHTPB, نرخ سوزشIn order to determine accurate solid propellant burning rate by ultrasonic method، pressure dependency relationship of sample`s sound speed should be applied on thickness algorithm. This article presents comprehensive background in ultrasonic method and its application in burning rate measurement. Also pressure dependency of sound speed for several composite propellants based on HTPB had been investigated. Experimental samples with 30 mm length and 30 mm diameter had been tested under different pressure. The sound speed values were determined in each pressure by measuring the flight time of omitted ultrasonic waves and its returned echoes. The pressure varied from zero to 100 bar and the experiments were done for both pressurization and depressurization conditions. The results show that the samples sound speed depends slightly on pressure. Furthermore this relationship is linear. For instance it has been showed that pressure dependent for the speed of sound of HTPB sample had varied over 40 m/s for 1640 m/s average value. Other cases reviewed in this study were to evaluate the effect of pressure on sound speed for variety composition of HTPB with AL and AP particles. At the end some relevant experiments were done for uncertainty analysis of sound speed measurement. 3% uncertainty which is obtained for the sound speed measurements for HTPB is acceptable in comparison with other scientists` experimental results. -
کاربرد پراکسید هیدروژن به عنوان یک اکسنده در یک موتور هیبریدی آزمایشگاهی به همراه پلیمر HTPBبه عنوان سوخت مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با انجام مطالعات ترموشیمیایی این پیشرانه، محدوده کاری ترکیبات مختلف آن تعیین گردید. سپس یک موتور آزمایشگاهی هیبریدی با تولید نیروی پیشران در حدود 10 کیلوگرم طراحی و ساخته شد. پراکسید هیدروژن تجاری حاوی پایدارکننده موجود در بازار ایران، پس از طی فرآیند ویژه ای به پیشرانه با غلظت 90 درصد و ناخالصی کمتر از ppm15فرآوری گردید. به منظور راه اندازی موتور از راه انداز کاتالیستی استفاده گردید.بررسی ها نشان داد نحوه معرفی اکسنده به بستر کاتالیستی نقش موثری بر کیفیت عملکرد این سیستم دارد. به همین منظور کیفیت پاشش اکسنده در دبی های مختلف بررسی شد. در یک آزمایش موفق عملکرد موتور هیبرید ساخته شده با سوخت HTPBبررسی گردید. نتایج حاصل از آزمایش، از قبیل فشار و سرعت مشخصه با مقادیر پیش بینی تئوری مقایسه شده است. همچنین به کمک داده های تجربی مشخصات عملکردی موتور از جمله نرخ پسروی تعیین و با مقادیر متداول آن مقایسه گردیده است.
کلید واژگان: موتور هیبرید, پراکسید هیدروژن, HTPB, راه انداز کاتالیستی, پیشرانه سبزhe application of the hydrogen peroxide as the oxidizer of a HTPB-based prototype ybrid motor is investigated in this paper. First of all, by studying the thermochemical haracteristics of the propellant,operation range of different compositions is defined. A rototype hybrid motor is then designed and manufactured, which is able to produce 10 kg propellant thrust. Conducting a special procedure available stabilized commercial hydrogen peroxide is processed and converted to a 90% density propellant which has less than 15 ppm tainting. A catalytic igniter is used in order to fire the motor. It was observed that the approach of employing the oxidizer to the catalyst bed is highly effective on the quality of the system performance. So, the injection quality of the oxidizer was investigated for different mass flow rates. The performance of the hybrid motor by HTTPB fuel is studied in a successful experimental test. The results of the test including the pressure and characteristic velocity are compared with the predicted theoretical simulations. Moreover, the performance specifications of the motor like the regression rate are determined and compared with the similar researches.Keywords: Hybrid motor, Hydrogen peroxide, HTPB, Catalyst igniter, Green propulsion -
یکی از پارامترهای تعیین کننده پیشرانش در یک موتور سوخت جامد، هندسه گرین در هر لحظه است. در این مقاله شبیه سازی پس روی سطح سوزش گرین های سه بعدی سوخت جامد توسط روش لول ست انجام شده است. برای این منظور هندسه اولیه گرین در یک نرم افزار CADتولید می شود. سپس سطح سوزش اولیه گرین توسط تابع فاصله علامت دار به صورت ضمنی تعریف شده، و به عنوان شرط اولیه معادله مرز متحرک در روش لول ست استفاده می شود. برای تعیین مشخصه های بالستیکی گرین (مانند مساحت سطح سوزش، مساحت عبور گاز، حجم گرین) در هر گام پس روی، از خواص توابع ضمنی بهره گرفته شده است. برای ارزیابی دقت تحلیل پس روی و محاسبه مشخصه های بالستیکی گرین، از چند نمونه تحلیلی استفاده شده، و توافق بسیار خوبی مشاهده شده است. تحلیل پس روی برای چند گرین سه بعدی کاربردی سوخت جامد توسط این روش انجام شده، و قسمتی از نتایج با داده های تجربی موجود مقایسه شده است.سوزش غیریکنواخت و شرط مرزی اتمام سوزش نیز در مثال هایی مورد بررسی قرار گرفته اند.
کلید واژگان: پس روی سطح, روش Level Set, تابع فاصله علامت دار, گرین سوخت جامد پیچیدهInstantaneous grain geometry is one of the most affecting parameters on the performance of the solid rocket motors (SRMs). This paper presents the simulation of geometrically complicated solid propellant grain burnback using the level set method. The initial form of the grain is assumed in this method. Propagation of the grain boundaries in a velocity field is described using the Hamilton-Jacobi type equation. The solution of this equation in successive time steps gives the new burning boundaries of the grain. For this purpose, the initial geometry of grain is modeled in any CAD software. Then, the initial burning surfaces of grain are implicitly defined by the sign distance function and are used as the initial conditions of the level set equation. The geometrical characteristics of grain, such as burning surface area, port area, burning perimeter, and port volume are determined by Heaviside and Delta Dirac functions. The result of simulation is validated by an analytically predictable case, which shows excellent agreement. Burnback analysis is done for some practical grains including two cases that the test data were available. Using an unsteady zero dimension interior ballistic analysis, the resulting motor pressure curves are compared with the experimental data showing good agreement. The capability of the approach to handle the analyzing of problems, including non uniform burning velocity and arbitrary burnout configurations of grain are shown in examples.Keywords: Level set, Complicated grain, Burnback, Sign distance function -
در این مقاله، یک مدل موجود برای پیش بینی نرخ سوزش ترکیبات مختلف پیروتکنیک منیزیم و نیترات سدیم توسعه داده شده است. با اصلاح برخی اجزای این مدل مانند زمان سوزش ذرات منیزیم، خواص ترموفیزیکی محصولات احتراق و چگالی ترکیب، نرخ سوزش به ازای مقادیر مختلف نسبت ترکیب و فشار پیش بینی شده است. سپس این مقدار پیش بینی شده با مقادیر تجربی موجود مقایسه شده و تطابق خوبی با نتایج تجربی،به ویژه در مورد وابستگی نرخ سوزش به فشار، نشان داده است.
کلید واژگان: احتراق, پیروتکنیک, مدل نرخ سوزشThis paper is dealing with the development of a new version of an existing burning model for predicting the burning rate of different pyrotechnic mixtures of magnesium and sodium nitrate. Modifying some parts of the model including burning time of magnesium particles, thermophysical properties of combustion products, and the mixture density, the burning rate has been predicted for different values of mixture composition and combustion pressure. Comparison of the predicted and available experimental values of the burning rates shows good agreements, especially in pressure dependency.Keywords: Burning rate model, Combustion, Pyrotechnic -
اقاله یک عمل حقوقی است که با تراضی متعاقدین صورت می پذیرد و موجب انحلال عقد می شود. فقی هان امامیه، حنبلیه و شافعیه مطلقا اقاله را فسخ می دانند. فقی هان حنفی اقاله را نسبت به متعاملین، فسخ، اما نسبت به اشخاص ثالث، بیع جدید تلقی می کنند. از دید فقی هان مالکیه، اقاله بیع جدید است؛ اما قانون مدنی اقاله را تفاسخ می داند. به نظر می رسد به دلیل دارا بودن تراضی که رکن و جوهره اساسی عقد می باشد، اقاله، یک عقد و قرارداد نامعین است. برخلاف نظر فقی هان مالکیه و حنفیه، از دیدگاه فقی هان امامیه، شافعیه و حنبلیه، اقاله، حق شفعه ایجاد نمی کند. از نظر برخی فقی هان، بر مبنای عقد جدید بودن اقاله، منعی در شرط افزایش یا کاهش ثمن در اقاله وجود ندارد. بر مبنای بیع بودن اقاله، عقد سلم قابل اقاله نیست. برمبنای بیع جدید بودن اقاله، تلف عوضین یا یکی از آن دو، مانع اقاله است. فقی هان مالکیه و حنفیه اقاله اقاله و جعل خیار در آن را صحیح می دانند؛ حال آنکه فقی هان امامیه، شافعیه و حنبلیه عکس این مطلب را معتقدند.
کلید واژگان: آثار, عقد, اقاله, فسخ, ماهیتResearch on the nature of the cancelling of the contract in jurisprudence and legislated law of IranIqala (cancelling of the contract) is a legal act that is formed by side's satisfactory contract and makes it breakup. Imami, Hanbali and Shafei Jurists revocate the Iqala. Hanafi Jurists account Iqala revocation into sides of contract, but a new transaction into outsiders. From the Maleki jurists viewpoint, Iqala is a new transaction, but civil code accounts the Iqala Tafasokh (breaking up by sides of contract). It seems that by reason of satisfaction, which is principal element and nature of the contract, Iqala is an indeterminate contract. Unlike the views of maleki and hanafi jurists, Imami, Hanbali and Shafei Jurists believe that Iqala doesn’t make shofaa. According to some jurists, on the base of being a new contract of the Iqala, it is possible to increase or decrease of the saman (recompense of the transaction). On the base of being a transaction of Iqala, it is not possible to breakup (Iqala). On the base of being a new contract of Iqala, perishing of the Avazein (price and its subject) or one of them, suppresses to breakup (Iqala) the contract. Maleki and Hanafi jurists allow the Iqala and making an option in that; but Imami, shafei and Hanbali jurists believe otherwise. -
شبیه سازی اندر کنش جریان و اکوستیک در موتور موشکهای سوخت جامد
- 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.