به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

فتح الله امی

  • محسن بهرامی، فتح الله امی

    در این مقاله، مشخصات شروع و پایای نوسانی یک سرماساز چند طبقه گرما صوتی حلقه-شاخه و عدم قطعیت عملکرد آن نسبت به پارامترهای موثر، محاسبه و بحث می شود. در این راستا، عملکرد شروع و نامی سامانه با استفاده از حل عددی معادلات یک-بعدی رات، شبیه سازی می شود. نتایج عددی و تجربی یک سامانه مشابه، اعتبار نتایج مقاله حاضر را تایید می کند. ارزیابی پارامترهای عملکردی نشان می دهد که برخلاف یافته های پیشین، افزایش تعداد طبقات یا افزایش کمینه فشار شارژ سامانه، لزوما باعث بهبود عملکرد ترمودینامیکی نمی شود. همچنین با افزودن هسته ترمودینامیکی اضافه در هر طبقه، مقدار کار آکوستیکی و آنتالپی کل و عدم قطعیت آن افزایش و اثر ضریب رسانش حرارتی جامد کاهش می یابد.

    کلید واژگان: سرماساز لوله ضربانی, سامانه چند طبقه حلقه-شاخه, مشخصات پایای نوسانی, مشخصات شروع, کمی سازی عدم قطعیت
    Mohsen Bahrami, Fathollah Ommi

    In this paper, the starting and steady-periodic characteristics of a multi-stage looped-branched thermoacoustic cryocooler and its uncertainty with respect to effective parameters are calculated and discussed. In this regard, the start-up and nominal performance of the system are simulated using the numerical solution of Rott's one-dimensional equations. Numerical and experimental results of a similar system confirm the validity of the results of the present article. Simulation outcomes show that the number of stages, mean pressure and loop perimeter can significantly change the system performance. In contrast to previous findings, the results in this paper show that increasing the number of stages or increasing the mean pressure does not necessarily improve thermodynamic performance. Besides, Morris method is implemented to quantify uncertainty of the operating parameters of a four-stage cryocooler in relation to the geometric, modeling and material characteristics. The results reveal that the gas characteristics, solid conductivity and mesh geometry of the engine and refrigerator regenerator have a dominant nonlinear effect on the required hot temperature, exergy efficiency, relative Carnot efficiency, cooling load and temperature. Moreover, by adding additional thermodynamic cores in each stage, the amount of acoustic work and total enthalpy and its uncertainty increase and the effect of solid thermal conductivity decreases. With the developed model and main findings of this paper, one can optimize a reliable thermoacoustic cryocooler based on its onset and steady characteristics.

    Keywords: pulse tube cryocooler, Multi-stage looped-branched system, Steady periodic characteristics, Onset characteristics, Uncertainty quantification
  • مصطفی زاهدزاده، فتح الله امی*

    جهت بهبود آمیختگی سوخت و هوا در جریان های مافوق صوت از روش های مختلفی استفاده می شود که از جمله می توان به تعبیه یک رمپ در بالادست مجرای پاشش اشاره نمود. در کار حاضر تاثیر ارتفاع رمپ بر حوزه جریان پاشش متقاطع دوتایی جت هیدروژن در جریان هوای عبوری مافوق صوت به صورت عددی بررسی شده است و تاثیر ارتفاع رمپ بر پارامترهایی از قبیل راندمان آمیختگی، نسبت آمیختگی موثر و تلفات فشار سکون بررسی شده است. شبیه سازی های عددی با استفاده از حل معادلات سه-بعدی ناویر-استوکس رینولدز-متوسط همراه با مدل آشفتگی دو-معادله ای k-ω sst صورت پذیرفته اند. در ابتدا صحه گذاری نتایج حل عددی با داده های تجربی صورت پذیرفته است که مقایسه نتایج حل عددی با داده های تجربی نشان دهنده تطابق خوب آنها با یکدیگر می باشد. سپس تاثیر حضور رمپ در بالادست مجرای پاشش برای چند رمپ با ارتفاع های مختلف به صورت عددی بررسی شده است. از نتایج بدست آمده مشاهده می شود که با افزایش ارتفاع رمپ از صفر تا 6 میلیمتر، راندمان آمیختگی در صفحه خروجی از 37/0 تا 52/0 و نسبت مساحت آمیختگی موثر در صفحه خروجی از 059/0 تا 1/0 افزایش می یابد. همچنین تلفات فشار سکون نیز از 8 درصد به 9 درصد افزایش می یابد.

    کلید واژگان: اسکرمجت, رمپ, جریان مافوق صوت, پاشش متقاطع, راندمان آمیختگی, تلفات فشار سکون
    Mostafa Zahedzadeh, Fathollah Ommi *

    To improve the mixing of fuel and air in supersonic flows, various methods are used, including the implementation of a ramp ahead of the injection port. In the present work, the effect of ramp height on the area of double hydrogen jet cross-jet flow in supersonic airflow has been investigated numerically and the effect of ramp height on parameters such as mixing efficiency, effective mixing area ratio and stagnation pressure losses has been investigated. Numerical simulations have been performed using the solution of the three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations with the two-equation sst k-ω turbulent model. Initially, the results of the numerical solution are validated with the experimental data. It was shown that the numerical solution results have good agreement with experimental data. Then, the effect of the presence of a ramp upstream of the injection port is numerically investigated for several ramps with different heights. The results show that by increasing the height of the ramp from zero to 6 mm, the mixing efficiency at the exit plane increases from 0.37 to 0.52 and the effective mixing area ratio at the exit plane increases from 0.059 to 0.1. Stagnation pressure losses also increase from 8% to 9%.

    Keywords: Scramjet, Ramp, Supersonic Flow, Transverse injection, Mixing efficiency, Stagnation pressure loss
  • محمد مرادی، سعید کریمیان علی آبادی*، فتح الله امی، مهدی سرحدی

    در این پژوهش به بررسی عددی جریان داخلی اتمایزر فشار-چرخشی انتها باز پرداخته خواهد شد که کاربرد زیادی در موتور توربین گازی و پیشرانه های فضایی دارد. برای شبیه سازی جریان داخلی اتمایزر از مدل چند فازی حجم سیال بهره گرفته شده است. همچنین به دلیل ماهیت جریان چرخشی داخل اتمایزر از مدل توربولانسی RNG k-ε استفاده گردید. به منظور دستیابی به نتایج بهتر از مش سازمان یافته استفاده شد. در این پژوهش پارامتر های اسپری، نظیر ضخامت فیلم مایع، زاویه چتر پاشش، ضریب تخلیه و کانتورهای توزیع سرعت و فشار موردمطالعه قرار خواهد گرفت. شبیه سازی اتمایزر انتهای باز با نسبت L⁄D=5 و همچنین استفاده از مش سازمان یافته و لحاظ کردن سوخت کروسین برای ایجاد شرایط نزدیک به کارکرد توربین گازی، ازجمله مواردی بود که پژوهش حاضر را با دیگر پژوهش ها متمایز می سازد. همچنین نتایج نشان داد که در فشار 5/0 مگا پاسکال زمان لازم برای رسیدن سوخت در اتمایزر مورداستفاده کمتر از 5/1 میلی ثانیه بوده و نیز با روش حجم سیال علاوه بر مدل جریان های داخل اتمایزر و دست یابی هیدرودینامیک جریان، می توان وجود موج ها و شکست چتر پاشش و تبدیل به قطرات بزرگ تر را مشاهده نمود. زاویه اسپری و ضریب تخلیه برای اتمایزر موردبررسی به ترتیب برابر 8/74 و 17/0 ثبت گردید.

    کلید واژگان: مدل چند فازی حجم سیال, مدل توربولانسی, اتمایزر فشاری چرخشی انتها باز, توربین گازی, حل عددی
    Mohammad Moradi, Saeed Karimian Aliabadi *, Fathollah Ommi, Mahdi Sarhaddi

    In this research, the internal flow of open-end pressure-swirl atomizer, which has many applications in gas turbine engines and space propulsion, is investigated numerically. A multi-phase fluid volume model is used to simulate the internal flow of the atomizer. Also, due to the nature of the rotational flow inside the atomizer, the RNG k-ε turbulence model was used. Structured mesh has been used to achieve better results. In this research, spray parameters such as liquid film thickness, spray cone angle, discharge coefficient and velocity and pressure distribution contours have been studied. Simulation of an open-end atomizer with an L⁄D = 5 ratio, as well as the use of a structured mesh and the inclusion of kerosene fuel to create conditions close to the operation of a gas turbine, are among the things that differentiate the present study from other studies. The results also show that at a pressure of 0.5 MPa, the time required to reach the fuel in the atomizer used is less than 1.5 milliseconds and the failure of the to spray cone and turn into larger droplets can be observed. The spray angle and discharge coefficient for the studied atomizer were 74.8 and 0.17, respectively.

    Keywords: RNG, Turbulence Model, Open-end pressure-swirl atomizer, Gas Turbine, Numerical study
  • مصطفی زاهدزاده، فتح الله امی*

    با توجه به اینکه سرعت جریان هوا در محفظه احتراق موتورهای اسکرمجت مافوق صوت است، لذا زمان کافی برای آمیختگی مناسب سوخت و هوا در این سرعت های بالا وجود ندارد، و بررسی فرآیند آمیختگی سوخت و هوا در این شرایط یکی از موضوعات مهم در طراحی موتورهای اسکرمجت است. یکی از روش های پر کاربرد پاشش سوخت در جریان های مافوق صوت محفظه های احتراق موتورهای اسکرمجت، روش پاشش متقاطع سوخت در جریان عبوری مافوق صوت است. از آنجاییکه در اینگونه جریان ها، سرعت هوای عبوری بسیار زیاد است، دستیابی به آمیختگی مناسب جهت احتراق از مسایل چالش بر انگیز می باشد. در کار حاضر با استفاده از حل معادلات سه-بعدی ناویر-استوکس رینولدز-متوسط به همراه مدل آشفتگی k-ω sst و معادله حالت گاز ایده آل، حوزه جریان پاشش متقاطع در جریان عبوری مافوق صوت به صورت عددی شبیه سازی شده است و تاثیر قطر پاشش بر ویژگی های آمیختگی از قبیل عمق نفوذ سوخت، راندمان آمیختگی، نسبت مساحت آمیختگی موثر و تلفات فشار سکون بررسی شده است. سپس نتایج شبیه سازی های جریان واکنش پذیر نیز ارایه شده است.

    کلید واژگان: پاشش متقاطع, جریان مافوق صوت, راندمان آمیختگی, قطر پاشش
    Mostafa Zahedzadeh, Fathollah Ommi *

    Due to the fact that the velocity of air flow in the combustion chamber of scramjets is supersonic, so there is not enough time for proper mixing of fuel and air at these high speeds, and studying the process of mixing of fuel and air in this situation is one of the important issues for scramjet engine design. One of the most widely used methods of fuel injection in supersonic flows of scramjet engine combustion chambers is the method of transverse injection into supersonic air crossflow. Since the velocity of the passing air is very high in such streams, it is challenging to achieve a suitable mixture for combustion. In the present work, by solving the three-dimensional Reynolds-Averaged-Navier-Stokes equations with the k-ω sst turbulence model and the ideal gas state equation, the transverse injection domain in the supersonic flow is numerically simulated and the effect of injection diameter is investigated based on the mixing properties such as fuel penetration depth, mixing efficiency, effective mixing area ratio and stagnation pressure losses. After that, results of reactive flow are presented.

    Keywords: Transverse Injection, supersonic flow, Mixing efficiency, Injection diameter
  • علیرضا مرادی، فتح الله امی*، محسن بهرامی، زهیر صبوحی

    این مقاله یک روش مدل سازی موتور گرماصوتی موج ایستا برای بررسی شرایط سیستم در حالت گذرا را ارایه می کند. تمرکز این روش بر دقیق سازی پیش بینی ها و ایجاد شناخت بهتر درباره ی شرایط عملکردی این دستگاه هاست. ایده یی که پایه ی اصلی این کار را تشکیل می دهد تلفیق روش حل عددی حالت گذرا و همترایی مدار الکتریکی موتور گرماصوتی موج ایستاست. با فرض هر جزء موتور گرماصوتی به عنوان یک المان فشرده ی همترایی مدار الکتریکی یک موتور گرماصوتی موج ایستا صورت می پذیرد. نتیجه ی حاصل از ترکیب روش حل عددی وابسته به زمان و همترایی مدار الکتریکی، یک کد برنامه نویسی است که امکان تعیین شرایط شروع، پایداری و میرایی نوسانات خودبه خودی در یک موتور گرماصوتی موج ایستا را فراهم می کند. با استفاده از این روش، لحظه ی شروع نوسانات خودبه خودی در سیستم 13٫1 ثانیه محاسبه شد.

    کلید واژگان: موتور گرماصوتی, موج ایستا, فرایند شروع, فرایند میرایی, همترایی مدار الکتریکی, حل عددی
    A.R. Moradi, F. Ommi *, M. Bahrami, Zoheir Saboohi

    This paper presents a numerical method to evaluate the system conditions in transient mode for a standing wave thermo-acoustic engine (STAE). This method focuses on increasing the accuracy of predictions and creating a better eyesight of the operating conditions of these devices. Combining the numerical solution of transient mode with the electrical circuit analogy of standing wave TAE, is the main idea of this work. Electrical circuit analogy of STAE is done by assuming each component of a STAE as a lumped element. The result of Combining the time-dependent numerical solution and the electrical circuit analogy is a code, which determines the condition of startup, steady periodic, and damping regime of the spontaneous oscillations in the STAE. Accordingly, a nonlinear temperature distribution is obtained along the hot core. The developed numerical approach is in line with the experimental results of a STAE. Based on this method, the temperature variations along the stack and the impact of stack material on startup time and onset temperature are numerically investigated. Additionally, the onset temperature profiles are calculated and presented comparatively for the numerical and experimental results. The startup time of spontaneous oscillations is calculated for the standing wave system. Consequently, the best geometry that quickly reaches the sustained oscillations can be selected using this model. Examining the temperature profile during the startup and damping process highlights a temperature difference between these two processes. Observations show that using a material with lower thermal conductivity in the stack section can reduce the onset-damping temperature difference. Also, with the help of this method the startup moment of spontaneous oscillations was calculated as second in the system. The data obtained from the experimental tests and the temperature profiles resulting from the numerical solution method, showed a good agreement with each other for the onset and damping process in the system. The novel approach described here shows potential in capturing the onset-damping behavior of thermoacoustic systems efficiently.

    Keywords: Thermo-acoustic engine, standing wave onset process, damping process, electrical circuit analogy, numerical solution
  • سجاد داوری، فتح الله امی*، زهیر صبوحی
    در این پژوهش اثرات افزودن متیل هوموپلیمر به بنزین بر روی عملکرد موتور احتراق داخلی و همچنین انتشار آلاینده ها مطالعه شده است. با اضافه کردن این افزودنی به بنزین پایه، عدد اکتان سوخت افزایش می یابد. در این تحقیق سوخت های مورد نظر که شامل یکی بنزین معمولی و دیگری بنزین همراه با متیل هوموپلیمر بر روی یک موتور احتراق داخلی تحت آزمون های عملکردی قرار گرفته اند. همچنین تغییرات مقادیر آلاینده های خروجی از موتور نیز اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از آزمون های تجربی نشان می دهد که با افزودن افزودنی به بنزین، میزان گشتاور ترمزی و توان ترمزی به ترتیب 4.28 % و 2.31 % در میانگین متوسط مقادیر (دورهای مختلف کارکرد موتور)، افزایش می یابند. لازم به توضیح است که با اختلاط بنزین و افزودنی آلاینده های دی اکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به ترتیب 7.41 % و 6.21 % در میانگین متوسط مقادیر، افزایش می یابند؛ درحالی که، آلاینده های هیدروکربن های نسوخته و منواکسیدکربن خروجی از موتور به ترتیب 18.17 % و 9.05 % در میانگین متوسط مقادیر، کاهش می یابند.
    کلید واژگان: متیل هوموپلیمر, انتشارآلاینده های خروجی, عملکرد موتور, موتور احتراق داخلی
    S. Davari, F. Ommi *, Z. Saboohi
    In this study, the effects of adding methylated homopolymer to gasoline on the performance of an internal combustion engine have been investigated. This additive increases the number of octane gasoline. In this research, these fuels which include ordinary gasoline and the other gasoline with the methylated homopolymer, were subjected to performance tests on the internal combustion engine. Also, the amount of exhaust emissions of the engine was measured. The results of experimental tests show that with the addition of additive to gasoline, the brake torque and braking power were increased by 4.28 % and 2.31 %, respectively, in the mean of average values (different engine operating speed). By combining gasoline and additive, carbon dioxide and nitrogen oxide contaminants increase by 7.41 % and 6.21 %, respectively. Also, contaminants of uncured hydrocarbons and carbon monoxide emissions from the engine are reduced by 18.17 % and 9.05 %, respectively, in the mean of average values.
    Keywords: Methylated homopolymer, Exhaust emissions, Engine performance, Internal Combustion Engine
  • فتح الله امی*، محمدرضا سلیمی

    چالش ارتباط دانشگاه‌ها و صنعت، موضوعی است که کارشناسان و مسیولان دانشگاهی و صنعت در سال‌های اخیر بیش از پیش به آن می‌پردازند و درصدد هستند تا راهکار‌ها و مسیر‌های مطمین و برنامه‌ریزی شده‌ای را برای تقویت این ارتباط در نظر بگیرند. چندین دهه است که در کشور از ارتباط صنعت و دانشگاه صحبت به‌میان می‌آید و نخستین بیانات مقام معظم رهبری در این باره مربوط به سال 1369 است، اما آنچه مسلم است تاکنون ارتباط موثری بین علم، دانشگاه و صنعت به ‌وجود نیامده است؛ امروز ساختار علم و فناوری و صنعت کشور بیش از هر زمان دیگر نیازمند بازبینی مجدد و تعامل هرچه بیشتر است و دست‌اندرکاران صنعت باید این واقعیت را قبول کنند که در کنار دانشگاه، قادر به جذب کامل فناوری خواهند بود. این بخشی از بیانات معظم‌له در دیدار جمعی از اساتید، نخبگان و پژوهشگران دانشگاه‌ها است: "ما راجع به «علم نافع» زیاد صحبت کرده‌ایم؛ در دیدارهای مختلف دانشگاهی، دانشجویی و مانند این ها بحث کرده‌ایم راجع به آن، گفتیم "علم نافع" هم یعنی علمی که مسایل کشور را حل می‌کند؛ حل مسایل کشور، علم نافع است یعنی با مسایل گوناگونی که در کشور وجود دارد، مواجهه‌ی علمی بشود". شاید در نگاه اول بزرگ‌ترین مشکل فضای ارتباطی بین صنعت، جامعه و دانشگاه، موضوع فنی باشد اما در بدو ورود به این فضا مشاهده می‌شود که عملا‌ اینگونه نیست و به نظر می‌رسد عدم اطلاع،‌ عدم اعتماد و نداشتن انگیزه سه رکن اصلی این موضوع باشد؛ در بسیاری از اوقات صنعت و جامعه‌ی ما از ظرفیت و پتانسیل شرکت‌های دانش‌بنیان و شرکت‌های دانشگاهی و اعضای هییت علمی اطلاعی ندارد. در عصر کنونی دانشگاه‌ها و کارآفرینان، در قبال توسعه اقتصادی، بهره‌وری در تولید و ایجاد درآمد پایدار و ارتباط با صنعت و تولید از رسالت و مسئولیت اجتماعی بیشتری برخوردار می‌باشند. این مشکلات اساسی موجب شد که پژوهشی در این حیطه ارایه گردد تا بتواند در رفع موانع موجود موثر باشد. یکی از مهمترین چالش های ارتباط صنعت با دانشگاه، سطح علمی دانشگاه های رتبه یک ایران است که در سطح مرزهای دانش بین المللی است در صورتیکه صنایع ایران در سطح کشورهای در حال توسعه است و این عدم هم سطحی موجب عدم هماهنگی دانشگاه با صنعت می باشد.

    کلید واژگان: ارتباط صنعت و دانشگاه, علم نافع, عدم اطلاع صنعتگران, عدم اعتماد صنعتگران, نداشتن انگیزه دانشگاهیان
    fatollah ommi *, mohammadreza salimi

    The challenge of the relationship between academia and industry is an issue that experts and academics and industry officials have been addressing more and more in recent years and are looking for safe and planned solutions and ways to strengthen this relationship. The relationship between industry and academia has been discussed in the country for several decades, and the first statements of the Supreme Leader in this regard date back to 1990, but what is certain is that there has been no effective relationship between science, academia and industry; Today, more than ever, the structure of science, technology and industry in the country needs to be reviewed and interacted as much as possible, and industry stakeholders must accept the fact that, along with the university, they will be able to fully absorb technology.This is part of His Holiness's statement in a group meeting of university professors, elites and researchers: "We have talked a lot about 'beneficial science'; "That is, the science that solves the problems of the country; the solution of the problems of the country is a beneficial science, that is, it is a scientific confrontation with the various problems that exist in the country." At first glance, perhaps the biggest problem in the communication space between industry, society and academia is the technical issue, but upon entering this space, it is seen that this is not the case in practice, and it seems that lack of information, lack of trust and lack of motivation are the three main pillars. ; Too often, our industry and society are unaware of the capacity and potential of knowledge-based companies, academic companies, and faculty members.In the current era, universities and entrepreneurs have a greater mission and social responsibility in the face of economic development, productivity in production and the creation of sustainable income, and a connection with industry and production. These basic problems led to the presentation of research in this area to be able to be effective in removing existing barriers. One of the most important challenges in the relationship between industry and the university is the academic level of Iran's first-ranked universities, which is at the level of international knowledge, while Iran's industry is at the level of developing countries. Be

    Keywords: Industry-university relationship, beneficial science, lack of knowledge of craftsmen, ‌ lack of trust of craftsmen, lack of motivation of academics
  • علیرضا مرادی، فتح الله امی*، زهیر صبوحی، محسن بهرامی

    موتور گرماصوتی یک ابزار جهت بازیابی انرژی است که با استفاده از ویژگی حمل انرژی به کمک امواج صوتی،  امکان تولید توان صوتی از انرژی حرارتی را فراهم می کند. هرچند ساخت موتورهای گرماصوتی به جهت نداشتن قطعات متحرک، کار چندان دشواری نیست، اما محققان بسیاری همواره تلاش نموده اند تا اختلاف دمای مورد نیاز جهت راه اندازی موتورهای گرماصوتی را کاهش دهند تا این دستگاه در اکثر صنایع مورداستفاده قرارگیرد. جهت بررسی شرایط شروع سیستم، تغییرات دما در بخش استک یک موتور گرماصوتی موج ایستا مورد بررسی قرار گرفت. بررسی عددی تغییرات دما در طول استک، به کمک معادلات گرماصوتی رات صورت گرفت. محاسبه دما در طول استک به صورت لحظه ای صورت می گرفت که این روند تا لحظه برقراری تعادل حرارتی در سیستم ادامه می یافت. جهت اعتبار سنجی منحنی های دمای به دست آمده در زمان های مختلف، موتور گرماصوتی موج ایستا با یک انتهای باز طراحی و ساخته شد. این موتور گرماصوتی قادر به نمایش دما به صورت لحظه ای در طول استک با آرایش صفحات موازی بود. داده های حاصل از تست های تجربی و نمودارهای تغییرات دمای منتجه از روش حل عددی، مطابقت خوبی را برای فرآیند شروع عملکرد سیستم با یک دیگر نشان دادند.

    کلید واژگان: موتور گرماصوتی, موج ایستا, استک, فرآیند شروع, حل عددی
    Alireza Moradi, Fathollah Ommi*, Zoheir Saboohi, Mohsen Bahrami

    Thermoacoustic engine is an energy conversion device that uses the energy carrying capacity of sound waves to generate sound power from thermal energy. Although it is not difficult to build thermoacoustic engines due to having no moving parts, many researchers have always tried to reduce the temperature difference required to run thermoacoustic engines, so that these devices can be used in most industries. To investigate the onset conditions of the system, temperature changes in the stack section of a standing wave Thermoacoustic engine were investigated. Numerical analysis of temperature changes along the stack, was performed using the rotts thermoacoustic equations. The temperature was calculated instantaneously along the stack, and this process continued until the thermal equilibrium was established in the system. A standing wave with an open end was designed and built to validate the temperature curves obtained at different moments. This thermoacoustic engine was able to display the temperature instantaneously along the stack with parallel plates structure. The data obtained from the experimental tests and the temperature changes diagram resulting from the numerical solution method, showed a good agreement with each other for the onset process in the system.

    Keywords: Thermoacoustic Engine, Standing Wave, Stack, Onset Process, Numerical analysis
  • محمد رزمجویی، محمد شهبازی، فتح الله امی*

    این مقاله شامل گسسته سازی معادلات و تهیه یک برنامه کامپیوتری برای آنالیز جریان گاز در محفظه و نازل همگرا-واگرا با دیواره عایق فناشونده می باشد. شرایط مرزی فرض شده در نازل کاملا مشابه یک نازل واقعی می باشد. به این منظور ابتدا با روابط ریاضی مربوطه پروفیل نازل مخروطی و رایو طراحی شده است و برای حل جریان در نازل همگرا-واگرا از روش صریح مک کورمک استفاده شده است. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در بدنه و عایق مورد نظر در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. همچنین معادله تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از رانگ-کوتای مرتبه 4 حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. سپس در ادامه به بررسی فناشوندگی در یک نازل همگرا-واگرای مخروطی در دو حالت متفاوت با و بدون فناشودگی زغال پرداخته شده و نتایج با همدیگر مقایسه شده و برای حل مش غیر متعامد در  نازل همگرا-واگرا از روش Over-Relaxed استفاده شده است. در نهایت با در نظر گرفتن پروفیل نازل رایو برای یک موتور واقعی توزیع دما و چگالی بدست آمده است. نتایج شبیه سازی مورد نظر با تست تجربی انجام شده مقایسه شده است. که نتایج حاصله نشان از دقت قابل قبول کد نوشته شده در عایق کربن اپوکسی می باشد.

    کلید واژگان: فناشوندگی, عایق, حجم محدود, نازل همگرا-واگرا, انتقال حرارت, شبکه غیرمتعامد, روش Over-Relaxed
    Mohammad Razmjooei, Mohammad Shahbazi, Fathollah Ommi *

    In this paper, the heat transfer and ablation thermal insulators in solid rocket motor are investigated. Therefore, by collecting and solving the thermal ablation equations, a computer program, using MATLAB software, is developed which can predict the thermal response of insulators in different operating conditions and compare the performance of these insulators. The heat and mass transfer equations are considered in two dimensions in a solid body. We used the equations, finite volume method with implicit formulation for time dependency to solve equations. The reaction equation which written in the form of Arrhenius, is solved using Runge-Kutta method, and the density and the flux of the gas produced at each step are obtained. Also we represent a model for the rate of recession.

    Keywords: Ablation, Insulators, Finite volume, Two-dimensional, heat transfer, Decomposition equation
  • علیرضا مرادی، فتح الله امی*، زهیر صبوحی

    زندگی امروزی بشر به طور غیر قابل انکاری وابسته به ماهوارهاست که با حامل های فضایی به مدار زمین ارسال می شوند. ارسال هر نوع محموله به فضا می بایست به وسیله حامل هایی صورت پذیرد که از نظر مصرف انرژی در بهینه ترین حالت ممکن طراحی و ساخته شده اند. یکی از گام های بهینه سازی موتور حامل های فضایی، استفاده از مواد متخلخل در صفحه انژکتور موتور می باشد. در این نوشتار طرح های کاربردی که از مواد متخلخل جهت بهبود راندمان احتراق استفاده نموده اند، بررسی و مرور شده است. در این راستا، نتایج آزمایش های انجام شده به کمک چهار طرح سرانژکتور متخلخل مختلف مطالعه گردید. اولین طرح، سرانژکتور متخلخل با پنج جایگاه تزریق اکسیژن مایع بود که جهت انجام تحقیقات بصری تحت تست های سرد و گرم قرار گرفته بود. همچنین نتایج آزمایش سر انژکتورهای متخلخل API68،  API80-168 و سرانژکتور تصحیح شده API68 به کمک دو محفظه احتراق در مقیاس کوچکتر که در مرکز تحقیقات فضایی آلمان طراحی و ساخته شده بودند، مرور گردید. محفظه احتراقی که برای انجام آزمایشات بصری استفاده شده بود، به وسیله آب خنک می شد و امکان تصویر برداری از فرآیند احتراق را فراهم می نمود. از نکات مورد توجه در مرور انجام شده کاهش راندمان احتراق سرانژکتور API80-168 به دلیل ویرایش سرانژکتور به منظور جلوگیری از تجمع اکسیژن زیاد در نزدیکی دیواره محفظه احتراق است. نکته با اهمیت دیگر خاصیت میرایی صوتی صفحه انژکتورهای متخلخل است که پایداری احتراق بیشتری را در مقایسه با سرانژکتور ساخته شده از انژکتورهای کلاسیک محوری به دنبال داشته است. ولی در برخی از مراحل تست سرانژکتور API80-168  که مرور گردید،  ناپایداری های نوسانی قوی مشاهده شد که باعث خاموشی اتوماتیک موتور شده بود. در نهایت، نتایج تست های تجربی چهار سرانژکتور مختلف متخلخل با  لوله های انتقال اکسیدکننده، در رژیم های مختلف جریان و تحت حالت گازخوری عمیق،  مورد تحلیل قرار گرفت و پتانسیل های مثبت و منفی موجود در هر یک از طرح ها بیان گردید.

    کلید واژگان: مواد متخلخل, حامل فضایی سوخت مایع, راندمان احتراق, صفحه انژکتور متخلخل, گازخوری عمیق
    A. Moradi, F. Ommi*, Z. Saboohi

    Today's Human Life is Undeniably Dependent on Satellites that have being sent to Earth's Orbit by Launch vehicles. Delivery of any Kind of Cargo to Space must be carried out by Launchers, which are Designed and Optimized for the Best Energy Consumption Mood. Use of Porous Materials in the Engine Injector Plate culd be One of the Optimization Steps in this vehicles Engine. In this Paper, Applications that Utilize Porous Materials to Improve Combustion Efficiency have been Reviewed. In this Regard, the Results of Experiments Performed by Four Different Porous Injector Designs, were Studied. The First Design was a Porous Injector with Five Liquid Oxygen Injection Posts, which has been Undergone Cold and Hot Tests for Optical Researches.The Test Results of the Porous Injectors API68, API80-168 and the Improved API68 Injector, Using Two Subscale Combustion Chambers Designed and Built at the German Space Research Center, were Reviewed. Combustion Chamber Used for the Optical Tests, was Cooled by Water and Made Possibility of Taking Picture From Combustion Process. One of the Important Points, was the Reduction in Combustion Efficiency of the API80-168 Injector Head, due to Injector Head Correction, to Prevent Excess Oxygen Accumulation near the Combustion Chamber Wall. Another Important Point, was the Acoustic Damping Characteristic of the Porous Injector Plate, which Results in More Combustion Stability, Compared to the Coaxial Injector Head. However, During Some Reviewed Test Runs of API80- 168 Injector Head, Strong Oscillatory Instabilities were Observed which caused the Engine to Automatically Shut Down. Finally the Experimental Results of Four Different Porous Injector Heads with Oxidizer Transfer Tubes, Under Different Fluid Flow Regimes and Deep Throttling was Analyzed

    Keywords: Porous Materials, Liquid Fuel Space Carrier, Combustion Efficiency, Porous Injector Plate, Deep Throtelling
  • مراد هواسی، فتح الله امی*، فاطمه چیتگرها

    شبیه سازی عددی دوبعدی شعله اسپری تشکیل شده در یک پیکربندی جریان متقابل آرام، به منظور بررسی رژیم های شعله و تاثیر آن بر تغییرات گونه ها و رادیکال های مهم، انجام شده است. از اتانول به عنوان یک سوخت اسپری مایع استفاده شده و مکانیسم اسکلتی اتانول/هوا با 40 گونه و 180 واکنش مقدماتی برای واکنش های احتراق به کار گرفته شده است. قطرات سوخت با قطر یکسان و به صورت تصادفی با استفاده از یک کد UDF در ورودی هوا تزریق می شوند و حرکت قطرات براساس دیدگاه لاگرانژی محاسبه شده است. با توجه به نتایج در نسبت های هم ارزی بالا،  نرخ های کرنش بالا و قطرهای بزرگ قطرات، رژیم غالب شعله به صورت غیرپیش آمیخته است. همچنین، در نواحی مرکز شعله، به دلیل صفرشدن مقدار کسر جرمی اکسیدکننده و کاهش مقدار کسر جرمی رادیکال OH در این ناحیه، واکنش های احتراقی فرونشانده شده و همچنین مقدار عدد شاخص شعله صفر می شود که نشان دهنده احتراق گروه داخلی قطرات در این ناحیه است.

    کلید واژگان: پیکربندی جریان متقابل, احتراق اسپری, جریان آرام, رژیم پیش آمیخته, رژیم غیرپیش آمیخته
    Morad Havasi, Fathollah Ommi *, Fatemeh Chitgarha

    The two-dimensional numerical simulation of the spray flame formed in a laminar counterflow configuration has been performed to investigate flame regimes and its effect on changes in important species and radicals. Ethanol is used as a liquid spray fuel and the skeletal mechanism of ethanol/air with 40 species and 180 preliminary reactions is used for combustion reactions. The Sauter mean diameter of fuel droplets and randomly injected into the air inlet are considered using a UDF code, and the motion of the droplets is calculated using the Lagrangian approach. The results show that the predominant flame regime is Non-Premixed in the high equivalences ratio, high strain rates and large droplet diameters. Also, the combustion reactions are suppressed in the center areas of the flame, due to the reduction of the oxidant fraction and the OH mass fraction, and the flame index is zero, which indicates the internal group of droplets in this area.

    Keywords: Configuration of Counter-flow, Spray Combustion, Laminar Flow, premixed, non-premixed
  • علیرضا محمدی*، فتح الله امی
    در این پژوهش، مطالعه عددی بر روی مشخصات افشانه یک انژکتور دوپایه ترکیب داخلی دو فاز به کمک روش لاگرانژی در فضای گسسته صورت گرفته است. برای بررسی انژکتور، معادلات اویلری برای جریان دوفازی داخل انژکتور و معادلات لاگرانژی برای مدلسازی جریان دوفازی خارج انژکتور به کار گرفته شده و از روش توربولانسیK-ɛ برای تعیین انرژی توربولانس استفاده شده است. در این پژوهش آب به جای سوخت و نیتروژن به عنوان فاز گازی انتخاب شده و با تنظیم نسبت دبی جرمی نیتروژن به آب  معادل32/0 و متعاقب آن بدست آمدن زاویه پاشش 26درجه، مشخصات قطرات بررسی شده و با نتایج روش ماکزیمم آنتروپی مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس مشخصات ذرات با تغییر مقادیر ورودی فازهای مایع و گازی بررسی شده و بر اساس آن امکان بهینه سازی انژکتور برای شرایط راندمان حداکثری از منظر قطر قطرات، سرعت قطرات و میزان نفوذ با مدلسازی عددی و با نیاز حداقلی به نتایج تجربی فراهم شده است.
    کلید واژگان: افشانه, انژکتور ترکیب داخلی, روش لاگرانژی, توربولانس, شکست جریان, قطر و سرعت قطرات
    Alireza Mohammadi *, Fathollah Ommi
    This paper presents numerical study on spray characteristics and droplet distribution by using Lagrangian method in the discrete phase model of CFD. A two-fluid Eulerian method and Lagrangian approach is selected for modeling two phases turbulence flow in mixing chamber and atomization at outlet of nozzle while turbulence has been modeled by K-ɛ. In this study, water has been used instead of fuel and Nitrogen instead of atomization gas or oxidizer, while their ratio has been considered 0.32 to provide 26 degrees cone angle and this way, droplet‘s characteristic has been studied and compared with maximum entropy methods. Then droplet‘s diameter has been investigated by changing liquid and gas phase flow rateand based on that, we can optimize atomizer ‘s working condition with maximum efficiency with respect to its cone angle, droplet ‘s diameter and velocity and level of penetration by minimum need of experimental tests.
    Keywords: spray, Internal mix atomizer, Lagrangian Method, Turbulence, Liquid break up, droplet dimension, velocity
  • مراد هواسی، فتح الله امی*، فاطمه چیتگرها، زهیر صبوحی
    شبیه سازی عددی دوبعدی شعله اسپری در پیکربندی جریان متقابل آرام انجام شده و ناحیه تشکیل احتراق گروهی قطرات به وسیله پارامتر شاخص شعله برای نرخ کرنش، نسبت هم ارزی و قطر قطرات مختلف در نسبت هم ارزی های بالا تعیین شده است. از n-decane (C10H22) به عنوان یک سوخت اسپری مایع استفاده شده و یک واکنش کلی یک مرحله ای برای مدل واکنش احتراق به کار گرفته شده است. قطرات سوخت به صورت تصادفی با استفاده از یک کد UDF در ورودی هوا تزریق می شوند و حرکت قطره با روش لاگرانژ محاسبه شده است. با توجه به نتایج در نسبت هم ارزی های بالا، نرخ کرنش های بالا و قطرهای بزرگ قطرات، دمای مرکز شعله به دلیل سرکوب شدن واکنش شیمیایی ناشی از کاهش کسرجرمی اکسیدکننده، افت پیدا می کند و رژیم غالب شعله در این حالت ها به صورت غیرپیش-آمیخته می باشد. احتراق گروه خارجی قطره در لایه بالا و پایین شعله رخ داده، و احتراق گروه داخلی در مرکز شعله اتفاق می افتد.کلمات کلیدی: پیکربندی جریان متقابل، احتراق اسپری، احتراق گروه قطره، شاخص شعله.
    کلید واژگان: پیکربندی جریان متقابل, احتراق اسپری, احتراق گروه قطره, شاخص شعله
    M. Havasi, F. Ommi *, F. Chitgarha, Z. Saboohi
    A two-dimensional numerical simulation of the spray flame has been carried out in a smooth counterflow configuration, and the region of formation of droplets group combustion by the flame index parameter for strain rate, equivalence ratio and the diameter of different droplets. n-decane (C10H22) is used as a liquid spray fuel, and a one-step global reaction is employed for the combustion reaction model. Fuel droplets are randomly injected using an UDF code in the air inlet and the droplet motion is calculated by Lagrange method. According to the results, in the ratio of high ratios, high strain rates and large droplet diameters, The temperature of the flame center decreases due to the suppression of the chemical reactions resulting from the reduction of oxidizing fractionation, and the dominant flame regime in these states is diffusion. The external group combustion of droplets occurs in the upper and lower layers of flame, and combustion of the internal group occurs at the center of the flame.
    Keywords: Configuration of Counterflow, Combustion Spray, Combustion droplet Group, Flame Index
  • سید حسین عباسی، فتح الله امی*، زهیر صبوحی

    مطالعه میدان جریان محفظه احتراق به تشخیص نواحی موثر از لحاظ اختلاط سوخت و هوا، کمک می کند. هدف از این مقاله، بررسی ساختار جریان سرد در یک محفظه احتراق پاشش مستقیم رقیق تک المان است. در مطالعه و مدل سازی یک محفظه احتراق موتور توربینی، شناخت نواحی دارای چرخش، بازگردانی و متقارن شدن جریان درون محفظه به دلیل تاثیر بر میزان اختلاط سوخت و هوا و همچنین برای مطالعه دقیق جریان واکنشی حایز اهمیت است. در این نوشتار، اثر فشار عملکردی برمیدان جریان بسیار آشفته مطالعه شده است. از آن جایی که حل دینامیک سیالات محاسباتی مسایل واکنشی بسیار زمان بر است، انتخاب مدل آشفتگی مناسبی که ضمن دقت مناسب، در زمان صرفه جویی کند لازم و ضروری است. با مقایسه نتایج محاسباتی مدل های آشفتگی k-ɛ Realizable و تنش رینولدز (RSTM) و بررسی خطاهای محاسباتی، حداکثر خطا برای مدل تنش رینولدز معادل 31 درصد و برای مدل k-ɛ Realizable معادل 37 درصد در مقایسه با داده های آزمایشگاهی حاصل شد. تفاوت نتایج عددی مدل های آشفتگی نشان داد که مدل کم هزینه k-ɛ Realizable، در مورد مطالعاتی بررسی شده دقت قابل قبولی دارد و می توان از آن در مدل سازی جریان واکنشی یک محفظه احتراق LDI با جریان بسیار چرخشی استفاده نمود.

    کلید واژگان: محفظه احتراق, مدل آشفتگی k-ε, مدل آشفتگی RSTM, محفظه احتراق LDI
    Sseyyed H. Abbasi, F. Ommi *, Z. Saboohi

    Studying the combustor flow field helps identify effective fuel and air mixing areas. The purpose of this paper is to investigate the structure of cold flow in a single-element Lean Direct Injection combustor. In studying and modeling of a turbine engine combustor, it is important to identify the areas of swirling, reversal and symmetry of the flow inside the chamber due to its influence on the rate of fuel and air mixing and also to study the reaction flow accurately. In this paper, the effect of operating pressure on the turbulent flow is studied. Since computational fluid dynamics are very time-consuming to solve the reacting flow problems, it is necessary to select the appropriate turbulence model that saves time with good accuracy. Comparing the computational results of the k-ɛ Realizable and Reynolds stress turbulence models (RSTM) and computational errors analysis, the maximum error was obtained for the Reynolds stress model of 31% and for the k-ɛ Realizable model of 37% compared to the experimental data. The difference between numerical results of turbulence models showed that the low-cost k-ɛ Realizable model is acceptable for the studied studies and can be used to model the reacting flow of an LDI combustor with highly swirl flow.

    Keywords: Combustor, k-ε turbulence model, RSTM turbulence model, LDI combustion chamber
  • محمد رزمجویی، فتح الله امی*، محمد شهبازی
    در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت و فناشوندگی عایق های حرارتی در بدنه راکت موتور های سوخت جامد پرداخته شده است. بنابراین با گردآوری و حل معادلات مربوط به عایق های فناشونده، یک برنامه کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب تهیه شده که قادر است تحت شرایط عملیاتی مختلف، پاسخ دهی حرارتی عایق ها را پیش بینی کرده و عملکرد این عایق ها را با همدیگر مقایسه کند. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در یک جسم جامد در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. معادله تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از روش رانگ-کوتا حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. همچنین مدلی برای لحاظ نرخ پسروی ارایه شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزایش کارایی عایق های حرارتی به واسطه افزایش ضخامت لایه ها، گرمای تجزیه و فناشوندگی، شدت واکنش و نیز کاهش ضریب نفوذ گرمایی، چگالی زغال و دمای فناشوندگی حاصل می شود و بر این اساس یک عایق ایده آل نیز معرفی شده است. اعتبار سنجی مدل با نتایج تجربی رایز در عایق سیلیکافنولیک مقایسه شده، همچنین نتایج تست تجربی انجام شده با در نظر گرفتن عایق کربن اپوکسی نشان از انطباق خوب نتایج حاصل از شبیه سازی با مشاهدات تجربی می باشد.
    کلید واژگان: فناشوندگی, عایق, حجم محدود, دو بعدی, انتقال حرارت, معادله تجزیه
    Mohammad Razmjooei, Fathollah Ommi *, Mohammad Shahbazi
    In this paper, the heat transfer and ablation thermal insulators in solid rocket motor are investigated. Therefore, by collecting and solving the thermal ablation equations, a computer program, using MATLAB software, is developed which can predict the thermal response of insulators in different operating conditions and compare the performance of these insulators. The heat and mass transfer equations are considered in two dimensions in a solid body. We used the equations, finite volume method with implicit formulation for time dependency to solve equations. The reaction equation which written in the form of Arrhenius, is solved using Runge-Kutta method, and the density and the flux of the gas produced at each step are obtained. Also we represent a model for the rate of recession.
    Keywords: Ablation, Insulators, Finite volume, Two-dimensional, heat transfer, Decomposition equation
  • فتح الله امی*، دومان پوررجب صوفیانی، داوود دومیری گنجی، سید حسین موسوی
    در این تحقیق سعی شده با توجه به مشخصات جریان بالادست و بدون نیاز به اندازه گیری تجربی، توزیع قطر و سرعت تعیین -گردد. در ابتدا با استفاده از نرم افزار فلوینت، جریان توربولانس داخل نازل به وسیله مدل دو معادله ای k-ε شبیه سازی شده و انرژی توربولانس نازل در خروجی نازل تعیین می گردد، سپس با استفاده از تحلیل رشد غیرخطی اغتشاشات طول شکست افشانه و فرکانس حداکثر ناپایداری تعیین گشته و در نتیجه آن قطر میانگین شکست اولیه تعیین می گردد. همچنین مدل ماکزیمم انتروپی چهارمعادله ای با توجه به ورودی جریان بالادست توسعه یافته و در ادامه ترم های چشمه ممنتوم و انرژی مدل ماکزیمم انتروپی با استفاده ازنتایج شبیه سازی جریان توربولانس نازل و تحلیل ناپایداری تعیین می گردد. در ادامه نتایج مدل ماکزیمم انتروپی ابتدا با ورودی های تجربی ارزیابی شده و سپس نتایج مدل با ورودی جریان بالادست تعیین می گردد. این نتایج نیز با نتایج تجربی مقایسه گردیده که همخوانی مناسبی را نشان می دهد
    کلید واژگان: شبیه سازی دو معادله ای, توزیع قطر, تحلیل غیرخطی ناپایداری, ماکزیمم انتروپی
  • میثم صفر، فتح الله امی، زهیر صبوحی*

    در این پژوهش اثرات استفاده از شمع های چند الکترودی بر پارامترهای عملکردی یک موتور احتراق داخلی با استفاده از آزمون های تجربی مطالعه شده است. در این راستا آزمون های تجربی با استفاده از دو نوع سوخت بنزین بدون سرب و همچنین ترکیب بنزین بدون سرب و یک افزودنی تجاری به نام Keropur-G انجام شده است. نتایج بدست آمده از آزمون های تجربی نشان می دهد که با استفاده از شمع های چند الکترودی در سوخت معمولی و سوخت به همراه افزودنی، میزان گشتاور ترمزی و توان ترمزی افزایش یافته و در مقابل مصرف سوخت ویژه ترمزی کاهش می یابد. همچنین در بحث انتشار آلاینده های موتور استفاده از شمع های چند الکترودی سبب افزایش انتشار اکسیدهای نیتروژن و کاهش آلاینده های هیدروکربن های نسوخته، منواکسیدکربن و همچنین دی اکسیدکربن خروجی از موتور می گردد.

    کلید واژگان: موتور احتراق داخلی, شمع های چند الکترودی, آلاینده های خروجی, عملکرد موتور, مصرف سوخت
    Meysam Safar, Fathallah Ommi, Zahir Saboohi *

    In this study, the effects of using multi-electrode spark plugs on the performance parameters of an internal combustion engine were investigated using experimental tests. In this regard, experimental tests have been carried out using two types of lead-free gasoline, as well as a combination of gasoline with commercial additive (Keropur-G). The results of experimental tests show that with the use of multi-electrode spark plugs in conventional fuel and fuel with additive, the braking torque and braking power are increased and in comparison the specific fuel consumption (SFC) is decreased. Also the use of multi-electrode spark plugs increases the emission of nitrogen oxides and reduces the emissions of unburnt hydrocarbons, carbon monoxide and carbon dioxide from the engine.

    Keywords: Internal Combustion Engine, multi-electrode spark plugs, exhaust emissions, engine performance, fuel consumption
  • فتح الله امی، کورس نکوفر*
    هدف این مقاله بررسی فناوری هیدرودینامیک مغناطیسی در ایجاد زلزله های مصنوعی است. برای این منظور، ابتدا به امکان بیان مکانیزم الکتروجنبشی برای زلزله های مصنوعی پرداخته شده است. سپس، عملکرد سیستم ایجاد این زلزله ها و تاثیر آن با استفاده از این فناوری بررسی شده است. همچنین، کاربرد این نوع زلزله های مصنوعی تشریح شده است. در ادامه، با استفاده از تجربیات میدانی و آزمایشگاهی، به نتایجی درخصوص تخلیه تنش های تکتونیکی با پالس های الکتریکی پرقدرت برای کاهش خطرات زلزله اشاره شده است. پس از آن، این فناوری و نحوه عملکرد آن توصیف و در ادامه مقدار تنش های تکتونیکی پوسته زمین و تخلیه آن ها با استفاده از ژنراتور قدرت بالای هیدرودینامیک مغناطیسی و یافتن گسل های جدید اندازه گیری شده است. در انتها، نمونه ای از ایجاد زلزله مصنوعی با استفاده از این روش توصیف و بررسی شده است.
    کلید واژگان: هیدرودینامیک مغناطیسی, زلزله مصنوعی, تنش تکتونیکی, گسل زلزله
    Fathollah Ommi, Kouros Nekoufar *
    The purpose of this paper is to investigate the magnetohydrodynamics technology in creating artificial earthquakes. For this purpose, the possibility of expressing the electronegative mechanism for artificial earthquakes is first discussed. Then, the mechanism of such earthquakes and their impact, using this technology has been investigated. Also, application of these artificial earthquakes is described. As follows, using field and laboratory experiments, the results of tectonic tensions with high power pulses to reduce earthquake hazards have been addressed. Subsequently, the description of this technology and its mechanism and further the measurement of the tectonic stresses of the earth's crust and its evacuation, using a magnetohydrodynamic high power generator, have been made. Finally, an example of the creation of an artificial earthquake is mentioned and examined.
    Keywords: magnetohydrodynamics, artificial earthquake, Tectonic stress, Fault
  • محمد ندافی پور میبدی، حسن ناصح*، فتح الله امی

    در حال حاضر، تعداد نمونه مورد نیاز برای رسیدن به دقت تحلیل حساسیت معین در طراحی، براساس روش های سعی و خطا در طراحی صورت می پذیرد. هدف این مقاله، توسعه روشی است برای تعیین تعداد نمونه مورد نیاز براساس معیار مشخص برای رسیدن به دقت تحلیل حساسیت معین می باشد. لذا در این مقاله، یک روش  تحلیل حساسیت جدید مبتنی بر طرح آزمایشات ابرمکعب لاتین پیش رونده و همگرایی نتایج تحلیل ارایه شده است. برای این منظور یک روش نمونه برداری ابرمکعب لاتین پیش رونده توسعه داده شد. این رویکرد سیستماتیک منجر به تحلیل حساسیت دقیق، کارآمد و سریع در مدل های مختلف و با تعداد پارامترهای زیاد و بازه تغییرات بزرگ شده است. تحلیل حساسیت روی مدل طراحی بستر کاتالیستی یک رانشگر تک پیش رانه هیدرازینی به عنوان مطالعه موردی، انجام شده است و نتایج تحلیل حساسیت طراحی بستر کاتالیستی ارزیابی و تحلیل شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در تحلیل حساسیت مبتنی بر ابرمکعب لاتین پیشرونده با مشخص شدن کمینه جمعیت مورد نیاز برای انجام تحلیل حساسیت با دقت مشخص، هزینه محاسباتی تحلیل های مشابه و پیچیدگی های طراحی کاهش خواهد یافت.

    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, ابرمکعب لاتین پیش رونده, طرح آزمایشات, بستر کاتالیستی
    Mohammad Naddafi Pour Meibody, Hassan Naseh *

    Now, the required samples to achieve the specific precision of sensitivity analysis in design are performed based on trial and error methods. The purpose of this paper is to develop for determining the number of the required sample to achieve the specific precision of sensitivity analysis. Thus, in this paper, a new sensitivity analysis method is proposed based on the Progressive Latin hypercube Sampling (PLHS) and the convergence of the analysis results. For this purpose, a PLHS method has been developed. This cystic approach has led to a sensitivity analysis of accuracy, efficiency and speed in a variety of models with a large number of large parameters and large changes. Sensitivity analysis has been performed on the design of a hydrazine monopropellant thruster catalyst bed model as a case study. The results of this study indicate that in the sensitivity analysis based on the PLHS, the minimum population required for sensitivity analysis with specified accuracy can be determined. This leads to lower processing costs in the sensitivity analysis process, especially in complex models.

    Keywords: Sensitivity analysis, Progressive Latin Hypercube Sampling, Design of experiments, Catalyst Bed
  • مصطفی زاهدزاده*، فتح الله امی
    یکی از روش های رایج جهت اختلاط سوخت و هوا در محفظه های احتراق اسکرمجت، پاشش متقاطع سوخت در جریان هوای مافوق صوت ورودی به محفظه احتراق می باشد. در این میان پاشش جت هوا قبل از جت سوخت، می تواند موجب افزایش ارتفاع عمق نفوذ سوخت به درون محفظه احتراق شود. البته این پاشش جت هوا موجب افزایش تلفات فشار سکون نیز می شود. در این مقاله سعی شده است که با تغییر مکان موقعیت پاشش جت هوا، شرایطی را که در آنجا بیشترین عمق نفوذ سوخت و کمترین تلفات فشار سکون ایجاد می شود را بیابیم. جهت انجام شبیه سازی های عددی، معادلات دو-بعدی ناویر-استوکس به همراه مدل آشفتگی دو-معادله ای k-ω sst و معادله حالت گاز کامل حل شده اند و نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه و صحه گذاری شده اند. در آزمایش تجربی از گاز هلیوم برای پاشش در جریان مافوق صوت استفاده شده است. به همین خاطر در ابتدا برای صحه گذاری، شبیه سازی عددی با پاشش گاز هلیوم صورت گرفته است. سپس با توجه به اینکه سوخت متداول مورد استفاده در موتورهای اسکرمجت، هیدروژن می باشد از پاشش سوخت هیدروژن برای مطالعه پارامتری استفاده شده است. در نهایت از نتایج حل عددی مشخص شد که در صورتی که پاشش جت هوا به فاصله بسیار کوچکی از جت سوخت صورت پذیرد می تواند بیشترین عمق نفوذ سوخت را با کمترین تلفات فشار سکون ایجاد نماید.
    کلید واژگان: پاشش متقاطع, جریان عبوری مافوق صوت, دیسک ماخ, تلفات فشار سکون
    Mostafa Zahedzadeh *, Fathollah Ommi
    Transverse fuel injection in supersonic crossflow of scramjet combustors is one of the common methods for fuel-air mixing. Air jet injection before fuel jet can improve fuel penetration but with the excess stagnation pressure loss. In this paper, the position of air jet is changed to find the position that maximum fuel jet penetration height and minimum stagnation pressure loss is achieved. For numerical simulations, Two-dimensional Navier-Stokes equations and k-ω sst turbulence model and the perfect gas equation are solved. Then the results of the numerical solution are compared and validated with experimental data. Numerical results showed good agreement with the experimental values. In the experimental test, Helium is injected into supersonic crossflow and so numerical simulation is started with Helium injection. In scramjet usually, hydrogen was used as fuel. Therefore, hydrogen fuel injection is used for the parametric study. In the case of air injection near the fuel injection, maximum fuel penetration with minimum stagnation pressure loss is achieved.
    Keywords: Transverse Injection, Supersonic Crossflow, Mach disk, Stagnation Pressure Loss
  • حسین منصوری، فتح الله امی*، سیدعلیرضا شریفی آل هاشم

    مدل سازی یک بعدی موتورهای پیستونی هوایی، یکی از روش های مطالعه رفتار و عملکرد آنها در شرایط محیطی مختلف می باشد. در این تحقیق به موضوع مدل سازی یک بعدی موتور روتکس 914 به عنوان یک موتور توربوشارژدار بنزینی هوایی و نیز پیش بینی رفتار آن در ارتفاعات مختلف پرداخته می شود. برای این منظور مدل یک بعدی کلیه اجزاء موتور همچون؛ فیلتر هوا، کاربراتور، منیفولد هوا، سوپاپ های ورودی و خروجی، سیلندر و پیستون، میل لنگ، منیفولد دود و توربوشارژر در نرم افزار GT-Power ایجاد می شود. سپس با اعتبارسنجی مدل با داده های ارایه شده توسط شرکت سازنده و حصول اطمینان از دقت مناسب مدل، به مطالعه پارامترهای عملکردی مهم موتور و خطوط عملکردی توربوشارژر تا ارتفاع 30 هزارپایی از جنبه های مختلف پروازی پرداخته می شود. با مطالعه انجام شده مشاهده شد که تا ارتفاع 18 هزارپایی، توربوشارژر مانع از افت شدید پارامترهای عملکردی موتور می شود و از آن به بعد به دلیل رسیدن کمپرسور به ناحیه سرعت بیشینه، شارژ هوای مورد نیاز و جلوگیری از افت عملکرد شدید موتور امکان پذیر نیست. همچنین با مطالعه اثر تغییرات دمای محیط بر عملکرد موتور مشاهده شد که افزایش 40 درجه ای دمای محیط، سبب افت 10 درصدی توان ترمزی و در نتیجه آن افت عملکرد پرنده در هنگام اوج گیری خواهد شد. تاثیرگذاری تغییرات دمای محیط و ارتفاع بر عملکرد موتور، متفاوت است به صورتی که تا رسیدن موتور به ناحیه سرعت بیشینه کمپرسور، اثر گذاری تغییرات دمای محیط محسوس تر بوده و پس از آن، فاکتور ارتفاع مهمتر از دمای محیط خواهد بود.

    کلید واژگان: مدل GT-Power, روتکس 914, مدل سازی یک بعدی, توربوشارژر, ارتفاع بالا
    H. Mansouri, F. Ommi*, S.A. Sharifi

    One-dimensional modeling of aircraft piston engines is one of the methods for studying their behavior and performance in different environmental conditions. In this research, the Rotax 914, an aerial Spark Ignition (SI) turbocharged engine, was modeled one-dimensionally to predict its behavior at different altitudes. To address this issue, the one-dimensional model of all engine components including air filter, carburetor, air manifold, inlet and outlet valves, cylinder and piston along with crankshaft, exhaust manifold and turbocharger were created in GT-Power software.Then by validating the model with the data provided by the manufacturer and ensuring the accuracy, the significant performance parameters of engine and turbocharger performance curves were evaluated for different flight conditions up to 30,000 feet. According to the results, the turbocharger prevented a dramatic decline in engine performance parameters up to 18,000 feet. However above that altitude, due to the compressor reaching the choking region, it is not possible to charge the required air and avoid severe engine performance loss. It was also observed, by studying the effect of ambient temperature changes on engine performance, an increase of 40 °C in the ambient temperature caused a 10% reduction in the braking horse power, and consequently, performance loss during climb period. The effect of changes in ambient temperature and altitude on engine performance varies so that, until the engine reaches the compressor's choking region, the impact of the ambient temperature variations is more perceptible, after that, the height factor will have a greater influence on the engine performance.

    Keywords: GT-Power Model, Rotax 914, One-dimensional Modeling, Turbocharger, High Altitude
  • دانیال ژاله، فتح الله امی*، زهیر صبوحی
    ایده طراحی هندسی بستر متخلخل کاتالیستی برای محفظه تجزیه سوخت در پیشران های تک سوخت با به کارگیری شبیه سازی عددی جریان توربولنت در مقیاس حفره در این مقاله ارائه شده است. روش عددی شبیه سازی گردابه های بزرگ (ال. ای. اس.) به منظور شبیه سازی ساختارهای جریان توربولنت در میدان جریان به کار رفته است. کارآیی و قابلیت اطمینان نتایج به دست آمده از روش شبیه سازی عددی با حل یک مساله نمونه مشخص شده است. نتایج در مقایسه با داده های تجربی همخوانی بسیار مناسبی را نشان می دهند که بیانگر صحت روند حل عددی و مدل های استفاده شده است. ویژگی های جریان توربولنت در دو هندسه مختلف با روش عددی بررسی شده است. نتایج با هدف سنجش اثربخشی تغییرات هندسی بر پارامترهای مرتبط با واکنش کاتالیستی ارائه و تحلیل شده است. تمام شبیه سازی ها بدون در نظر گرفتن واکنش شیمیایی و به شکل جریان سرد انجام گرفته است و میزان دقیق اثربخشی بهبود هندسه بر ویژگی های جریان واکنشی در قالب مقادیر عددی ارائه نشده است. با توجه به شناخته شده بودن اثرگذاری اتلاف و مقیاس های طولی بر نرخ واکنش و اختلاط، این کمیت ها به عنوان پارامترهای اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. تفاوت مقیاس های طولی و نرخ اتلاف در جریان های بررسی شده در دو هندسه مختلف به طور آشکار نشان گر اثربخشی تغییرات هندسی بستر متخلخل بر ویژگی های جریان است. علاوه بر ایجاد ساختارهای منظم و قابل کنترل در هندسه ارائه شده، تنش برشی روی دیواره به طور چشمگیری کاهش می یابد که باعث افزایش عمر لایه کاتالیستی روی سطح بستر متخلخل خواهد شد.
    کلید واژگان: بستر متخلخل, پیشران تک سوخت, جریان توربولنت, شبیه سازی گردابه های بزرگ
    D. Zhaleh, F. Ommi*, Z. Saboohi
    The idea of designing new geometries for catalytic bed in the decomposition chamber of monopropellant thrusters is introduced with numerical simulations of pore-scale turbulent flows. The LES numerical technique is used for simulation of turbulent structures in the flow-field. The efficiency and reliability of the results obtained from numerical simulation have been determined by solving a benchmark problem of turbulent flow over the pack of cubes. The results show very good agreement with the experimental data, indicating the accuracy of the used model and numerical solution process. The characteristics of turbulent flow over two different geometries have been investigated using the numerical method. The results have been analyzed to evaluate the effectiveness of geometrical changes on the parameters associated with the catalytic reaction. All simulations have been conducted for cold flow, and the exact effects of the geometrical design of porous bed on reactive flow have not been quantified. The eddy dissipation and length scales of turbulence have been considered as the main parameters, because of their effect on rates of turbulent mixing and rate of reaction. The difference between the turbulent dissipation and length scales in the investigated flows in two different geometries indicates the effectiveness of the geometrical changes of the porous bed on the flow characteristics. Coherent structures are seen in the new geometry and the wall shear stress is reduced significantly, which increases the life of the catalytic coating.
    Keywords: Porous media, Monopropellant, Turbulence, Large Eddy Simulation
  • حسین نکوبیدار*، فتح الله امی، علی میرمحمدی
    پیشرفت فن آوری های صنعتی و گسترش آن کاربرد وسیع ماشین آلات و تجهیزات را به همراه داشته است. این رشد سریع سبب گردیده تا انسان در زندگی روزمره و شغلی خود هرچه بیشتر تحت تاثیر آشفتگی های ناخوشایند آکوستیکی یعنی صدا با شدت های مختلف قرار گیرد. صدا یکی از خطرات شغلی و صنعتی به شمار می رود و ‎بسیاری از کارکنان بخش صنعت در معرض این عامل زیان آور قرار دارند. تشخیص ویژگی ها و مشخصات آکوستیکی منبع تولید صدا اولین گام در طراحی تجهیزات کنترل آلودگی صوتی به شمار می رود. در روش های کاهش وکنترل آلودگی صوتی، کنترل صدا در منبع تولید از کاراترین و مفیدترین روش ها به شمار می رود. در این پژوهش نحوه عملکرد صداخفه کن های صنعتی بررسی و سپس با توجه به نتایج تست های تجربی بهترین نوع آن انتخاب می گردد.
    کلید واژگان: آلودگی صوتی, جذب صدا, صداخفه‎کن, مافلر, انباری
  • محمد رزمجویی، فتح الله امی*، محمد شهبازی

    در این تحقیق، پس روی سطح انواع گرین های سه بعدی به همراه بالستیک داخلی شبه یک بعدی موتورهای سوخت جامد با استفاده از تئوری مرز های متحرک روش مجموعه سطح و بهره گیری از روش مقاطع شبیه سازی شده تا ضمن رسیدن به دقت بالا در شبیه سازی از زمان تحلیل پس روی گرین نیز به طور محسوسی کاسته شود. با استفاده از روش مقاطع، گرین های سه بعدی به تعداد زیادی از سطح مقطع های دوبعدی تبدیل شده و سپس با استفاده از تئوری منحنی های تراز در دو بعد پس روی گرین مورد بررسی قرارگرفته است. درنهایت با استفاده از روش درون یابی، سطح سوزش گرین های سه بعدی حاصل می شود. همچنین برای پیش بینی فشار درون موتور و نرخ سوزش مورد نظر یک کد بالستیک داخلی به صورت شبه یک بعدی نوشته و با کد تحلیل پس روی گرین کوپل شده است. پدیده سوزش فرسایشی نیز پدیده ای مهم در موتورهای سوخت جامد، به حساب می آید. در این تحقیق، با در نظر گرفتن سوزش فرسایشی بر اساس مدل سادرهلم، محفظه ی احتراق به المان هایی تقسیم بندی می شود و روابط بالستیک داخلی شبه یک بعدی برای محاسبه پارامترهایی از قبیل فشار محفظه احتراق، تراست، سطح سوزش، درجه حرارت محفظه، عدد ماخ و... در هر المان اعمال و حل می گردد. این روش از نظر نحوه پیاده سازی و میزان دقت با روش های تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه شده است که بیانگر دقت بالای روش استفاده شده در تحلیل عملکرد موتور های سوخت جامد با گرین سه بعدی است.

    کلید واژگان: موتور راکت پیشرانه جامد, شبیه سازی عددی, پس روی گرین سه بعدی, روش مجموع سطح, شبه یک بعدی
  • فتح الله امی*، حامد گلچین
    در این پژوهش امکان پذیربودن اندازه گیری پارامترهای فشار کل، دبی و سرعت یک جریان پرانرژی از هوا در محدوده 0/7- 0/6ماخ با استفاده از 6 نوع سنجشگر تجاری فشار مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور از یک نازل با سطح مقطع ثابت و شکل کاملا حلقوی که روی یک موتور میکروتوربوجت نصب شده، استفاده شده است. مجموعه موتور و نازل با استفاده از یک سکوی آزمایش با امکان ثبت همزمان پارامترهای فشار کل، فشار استاتیک، دمای کل، دبی جریان، سرعت دوران و نیروی رانش مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج حاصل از سنجشگرهای ال شکل که برای چنین سرعت هایی کالیبره شده اند، نشان می دهند مقادیر فشار کل و سرعت به دست آمده برای جریان پرانرژی فوق مقادیری مشابه، نزدیک و در محدوده دقت مهندسی هستند. بیشترین اختلاف میان دبی اندازه گیری شده و دبی محاسباتی 9/1% و مربوط به پروب ال شکل با طول 68 و قطر خارجی 3میلی متر بوده و در مورد سایر پروب ها کمتر از 8% است. همچنین دبی ثبت شده توسط پروب میله ای 4/4% با دبی اندازه گیری شده اختلاف دارد و از این رو تفاوت واضحی بین دبی ثبت شده توسط پروب های ال شکل و میله ای وجود دارد. اندازه گیری های انجام شده اطلاعاتی مفید را از تغییر مشخصه های اصلی جریان در طول نازل حلقوی ارایه می دهند که مهم ترین آنها افت فشار سکون به میزان حدود %29 و افت دمای سکون به مقدار حدود C°48 است.
    کلید واژگان: سنجشگر, پروب, پیتو, نازل حلقوی, ژنراتورگاز
    F. Ommi*, H. Golchin
    In this research, the possibility of measuring total pressure, mass flow, and velocity of a high energy flow of air at 0.6-0.7 Mach is investigated experimentally, using 6 different types of commercial sensors. For this end, a fixed area annular nozzle, mounted at the exit of micro-turbojet engine, was used. Also, a test bench with the capability of measuring total pressure, static pressure, total temperature, mass flow, RPM, and the thrust force was used. The results of the L-type sensors calibrated for such velocities indicate that the total pressure and velocity are similar, near to each other, and among the engineering precision. The largest difference between the measured and calculated mass flow was 9.1% and related to L-type probes with the length of 68mm and the outside diameter of 3mm. This difference for all other probes was less than 8%. Also, the calculated mass flow based on Rod-type probe data shows a difference of only 4.4% with the measured mass flow; so, there is a distinct difference between these two kinds of probes. Also, the measurements include useful information of the variations of main flow characteristics along the length of annular nozzle, among which the most important are an intense drop of about 29% in total pressure and about 48°C drop in total temperature.
    Keywords: Sensor, Probe, Pitot Tube, Annular Nozzle, Gas Generator
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال