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:

محمد حججی

  • محمدرضا علایی، سبحان امامی کوپائی*، محمد حججی

    در میان روش های مختلف تامین آب، روش استحصال آب از مه با توجه به مزایا و ویژگی های منحصر بفرد به تازگی مورد توجه بیشتر جوامع علمی قرار گرفته است. در این روش قطرات مه با استفاده از صفحات مشبک به دام افتاده و از هوا جدا می شوند. چالش اساسی پیش روی این فن آوری بازده کم استحصال آب از هوای مرطوب است که امکان استفاده در مقیاس های بزرگ را ناممکن می کند. برای غلبه بر این مشکل، ایده ی استفاده از کلکتور متخلخل فلزی در حضور میدان الکترواستاتیکی در کار حاضر مورد آزمایش قرار گرفت. پارامترهایی نظیر درصد تخلخل کلکتور، سرعت جریان هوا، شدت میدان الکتریکی و فاصله گسیل کننده تا کلکتور بر بازده استحصال آب از مه به صورت تجربی مطالعه شد. در محدوده درصد تخلخل های مورد بررسی، بازده آب گیری کلکتور با درصد تخلخل 95/6% بیشینه مقدار خود را دارد. همچنین کاهش فاصله گسیل کننده تا کلکتور باعث افزایش بازدهی می شود. بررسی اثر ولتاژ میدان الکتریکی بر بازده دستگاه نشان داد که با افزایش ولتاژ از 15 تا 24 کیلو ولت بازدهی دستگاه از 21% به بیش از 42% افزایش می یابد. در این ولتاژ پدیده اشباع ولتاژ روی داده به طوری که افزایش بیشتر ولتاژ بر روی بازده تاثیر چندانی ندارد. بررسی تاثیر سرعت جریان بر بازده دستگاه نشان داد که در سرعت 1/1 متر بر ثانیه بیشترین بازده دستگاه حاصل شده است.

    کلید واژگان: استحصال آب از مه, میدان الکترواستاتیک, جسم متخلخل, درصد تخلخل, بازده آب گیری
    MohammadReze Alaie, Sobhan Emami Koopaei *, Mohammad Hojaji

    Among the different methods of water supply, extracting water from atmospheric fog has recently received more attention from scientific communities due to its advantages and unique features. In this method, water droplets are trapped and separated from the air using metal meshes. The main challenge facing this technology is the low efficiency of water harvesting from humid air. To overcome this issue, the idea of using a metal porous collector has been tested in the presence of an electrostatic field. Parameters such as the porosity percentage of the collector, airflow speed, electric field intensity, and the distance between the emitter and the collector (field distance) on the water harvesting efficiency were studied experimentally. In the range of investigated porosities, the efficiency of the fog collector has its maximum value with a porosity of 95.6%. Also, reducing the field distance increases the efficiency. Investigating the effect of electric field voltage on the efficiency of the device showed that with the increase in voltage from 15 to 24 kV, the efficiency increases from 21% to more than 42%. At this voltage, the phenomenon of voltage saturation has occurred, so that a further increase in voltage does not have much effect on the efficiency. Investigating the effect of flow speed showed that the maximum efficiency of the device was achieved at a speed of 1.1 m/s.

    Keywords: Fog collection, Electrostatic field, Porous Media, porosity percentage, Water harvesting efficiency
  • محمد حججی، امیرحسین رضوانی، نیما عسگری، امیرحسین صادقی، سید جلیل حسینی

     طوفان های فرو وزشی با ایجاد جریان های ناپایای ریزشی قوی، باعث تخریب های شدید می شوند. از طرفی با توجه به تفاوت ساختار آنها با طوفان های لایه مرزی اتمسفری، بررسی و شناخت این جریانات در شرایط مختلف اهمیت دارد. لذا در این تحقیق به بررسی تاثیرات برخورد طوفان فرو وزشی در زوایا و راستاهای متفاوت در حالت دینامیکی بر روی مدل مکعب شکل پرداخته شده است. این مدل، در چهار زاویه  قرارگیری مختلف نسبت به راستای ریزش جریان (θ)، دو راستای برخورد جریان سطحی (α) و در محدوده شعاعی 5/1±=X/D قرار گرفته است. همچنین نسبت سرعت انتقالی افقی این طوفان (VR</sub>)، 06/0 و 12/0 در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش θ و VR</sub>، باعث شده تا ضریب فشار بیشینه، از نقطه مرکزی فرود جریان (0X/D=) به سمت پایین دست جریان متمایل شود. همچنین افزایش زاویه α باعث کاهش بازه تغییرات فشار و نیرو در حدود 25٪ بر مدل شده است. به علاوه مشخص شد که طوفان های فرو وزشی در حالت دینامیکی ضربات قوی تری بر سازه وارد نموده و عموما قویترین ضربات، بلافاصله بعد از عبور طوفان از روی سازه رخ داده است.  

    کلید واژگان: طوفان فرو وزشی, مدل مکعب شکل, ضرایب فشار و نیرو, زاویه برخورد, بررسی دینامیکی
    Mohammad Hojaji, AmirHossein Rezvani, Nima Asgari, AmirHossein Sadeghi, Seyed Jalil Hosseini*

    Downburst storms cause severe destruction by creating intense and unstable downdrafts. On the other hand, due to the difference in their structure from atmospheric boundary layer storms, it is essential to study and understand these flows under different conditions. Therefore, this study the effects of the impact angle of the downburst and the structure installation angle relative to the surface flow on a cube-shaped model investigates dynamically. The model is placed in front of the downburst in four angles of the storm colliding with the surface(θ), in two directions of the surface flow relative to the structure(α), and in the radial range of X/D=±1.5. Also, the ratio of horizontal displacement speed of this storm(VR) is considered to be 0.06 and 0.12. The results show that the increase of θ and VR caused the location of the maximum pressure coefficient to shift from the central point of the flow meeting the surface to the downstream. Also, increasing α has reduced the range of pressure and force changes by about 25% on the model. In addition, it was found that dynamic downburst caused stronger impacts on the structure and generally, these strong impacts occurred immediately after the downburst passed over the structure.

    Keywords: Downburst Thunderstorm, Cube-shaped model, Pressure, Forcecoefficient, Impact angel, Dynamic investigation
  • محمد حججی*، نیما عسگری، سید جلیل حسینی، امیرحسین رضوانی، بهشاد شریف زاده
    طوفان فرو وزشی قادر به ایجاد جریانات ریزشی واگرا بر روی سطح زمین است که این رفتار، متفاوت از رفتار جریانات لایه مرزی اتمسفر است. در این پژوهش تاثیرات طوفان فرو وزشی بر مدلی مکعب شکل از سازه ها در دو راستای متفاوت برخورد با جریان (α) در چهار زاویه ی قرارگیری مختلف صفحه آزمایش نسبت به راستای ریزش جریان (θ) در فواصل شعاعی مختلف نسبت به مرکز جریان، بررسی شده است. شبیه سازی این جریان توسط دمنده ای که وظیفه ی یکنواخت سازی جریان ایجاد شده توسط فن تعبیه شده در پشت آن را دارد ایجاد شده است. سرعت و شدت آشفتگی جریان در فواصل شعاعی مختلف اندازه گیری شده است. همچنین، توزیع ضریب فشار بر اضلاع این مدل در مکان های و حالات اشاره شده اندازه گیری شده است. علاوه بر این در مقایسه ای که بین داده های این مطالعه با مطالعات قبلی انجام گرفت، مطابقت مناسبی بین این داده ها مشاهده شده است. مشاهده شد که در مرکز ریزش جریان، در تمام زاویای θ، سازه دارای ضریب فشار مثبت در اضلاع خود می شود. با فاصله گرفتن از مرکز، رفتار این جریان شبیه به جریانات لایه مرزی خواهد شد. با افزایش θ، مشخص شد که اختلاف ضریب فشار بین ضلع رو به جریان با سقف و ضلع پشت به جریان بیشتر شده که در بدترین حالت حدود 80٪ تغییر کرده است. با بررسی راستای برخورد جریان به مدل، مشخص شد ضرایب نیرو در زمانی که مدل در α=45° قرار بگیرد، حدودا 35٪ کمتر از زمانیست که مدل در α=0° قرار بگیرد. درنهایت نیز مشخص شد که بیشترین مقدار ضریب نیرو در X/D=1بر سازه وارد می شود.
    کلید واژگان: طوفان فرو وزشی, مدل مکعب شکل, ضرایب فشار و نیرو, زاویه ی برخورد, شبیه سازی تجربی
    Mohammad Hojaji *, Nima Asgari, Saied Jalil Hosseini, Amir Hosein Rezvani, Behshad Sharifzadeh
    A Downburst can produce divergent outflow wind on the ground surface, which is different from the behavior of atmospheric boundary layer flows. In this research, the effects of downburst on a cube-shaped structure in two different directions of flow (α), four different ground surface angels relative to the downburst direction (θ), and different radial distances (X/D) relative to the downdraft center were investigated by a simulator that was made for this thunderstorm. Simulation of this flow is created by a blower whose task is to uniformize the flow created by the fan embedded behind it. The velocity and turbulence intensity of flow was measured at different X/Ds. also, the distribution of pressure coefficient on the sides of the model was measured at the X/D locations. In addition, a good agreement has been observed between the data comparison of this study and previous studies. It was observed that at the center of the downburst for all θs, the structure has a positive pressure coefficient along its sides. By moving away from the center of the storm, the flow behavior is similar to the boundary layer flows. By increasing θ, it was found that the difference of pressure coefficient between the windward side relative to the roof and the backward sides, increased, which in the worst case has changed by about 80%. By examining the direction of flow to the model, it was found that the force coefficients when the model is at α=45°, are about 35% less than when the model is at α=0°. Finally, it was found that at X/D=1, the maximum force coefficient is applied to the structure.
    Keywords: Downburst Thunderstorm, Cube-Shaped Model, Pressure & Force Coefficient, Impact Angel, Experimental Simulation
  • محمد حججی، سید محمدحسین رضوی دهکردی*، سید علی حسینی، مصطفی پورمحمدی، محسن نوروزی

    در این تحقیق باتوجه به اهمیت کنترل بردار پیشران نازل های اریب، اثرات تزریق ثانویه بر میزان انحراف جریان خروجی از نازل اریب همگرا - واگرا در شرایط فرا منبسط به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از سه نازل اریب با زاویه اریب 25، 45 و 65 درجه استفاده شده است. همچنین برای کنترل جهت جریان خروجی از نازل، یک مجرای همگرا برای تخلیه جریان ثانویه به صورت عمود بر راستای مرکزی نازل در موقعیت 0.8 طول واگرای نازل نصب شده است. اثرات تغییر فشار سکون نازل اصلی و جریان ثانویه به همراه تغییر زاویه اریب نازل، پارامترهای اصلی مورد بررسی در این تحقیق می باشند. میزان انحراف جریان خروجی از نازل در شرایط مختلف از تصاویر سایه نگاری انجام شده، استخراج و نتایج آن ارایه شده است. نتایج نشان می دهد که عملکرد نازل های اریب با زاویه اریب پایین همراه با تزریق ثانویه بسیار مناسب بوده و میزان کنترل جریان در نازل های اریب تا زاویه 45 درجه ، بسیار مطلوب تر از نازل های با زاویه اریب بالا می باشد. با افزایش زاویه اریب ، عملکرد نازل به شدت کاهش یافته، به طوری که میزان کاهش انحراف جریان در نازل اریب 45 درجه نسبت به نازل اریب 25 درجه نزدیک به 3 درصد بوده در حالی که این انحراف در نازل اریب 65 درجه تا 83 درصد کاهش یافته است.

    کلید واژگان: نازل همگرا - واگرای اریب, کنترل بردار پیشرانش, تزریق جریان ثانویه, موتور موشک
    Mohammad Hojaji, Seyed Mohammad Hossein Razavi Dehkordi *, Sayed Ali Hosseini, Mostafa Pourmohammadi, Mohsen Norouzi

    In this study, due to the importance of controlling the thrust vector of beveled nozzles, the effects of secondary injection on the output flow deviation from the convergent-divergent beveled nozzle have been investigated experimentally. For this purpose, three beveled nozzles with beveled angles of 25, 45, and 65 degrees have been used. Also, to control the direction of the output flow from the nozzle, a convergent injector has been installed to discharge the secondary flow perpendicular to the center direction of the nozzle at 0.8 divergent nozzle length. The main parameters studied in this research are the effects of changing the stagnation pressure of the main nozzle and the secondary flow and changing the beveled nozzle angle. The output flow deviation from the nozzle in different conditions is extracted from the shadowgraph images, and the results are presented. The results show that the performance of beveled nozzles with a low beveled angle with secondary injection is very good and the flow control in beveled nozzles up to 45 angle is much more favorable than high beveled angle nozzles. As the beveled angle increases, the nozzle performance decreases Strongly, So that the rate of reduction of flow deflection in 45 beveled nozzle compared to the 25, was close to 3%. While this deflection in the 65 beveled nozzle is reduced to 83%.

    Keywords: convergent-divergent Beveled Nozzle, Thrust Vector Control (TVC), Secondary Flow Injection, rocket engine
  • محمد حججی*، ستایش سالارپور، میثم حکیمی، لعیا بابایی پولادی
    هدف از این پژوهش، بررسی تجربی عملکرد دو نمونه نگهدارنده پنوماتیک تماسی نوع جدید است. یکی از آن ها دوبعدی و دیگری تقارن محوری می باشد، که از اجکتور دوگلوگاهه برای نگهداری و جا به جایی اجسام نرم و متخلخل استفاده می کنند. در نمونه دوبعدی از صفحه های شکافدار باضخامت شکاف های مختلف جهت بررسی اثر ضخامت شکاف صفحه ها و تزریق جریان ورودی در بازه فشارهای مختلف بر فشار مکش و نیروی مکش و عملکرد دستگاه مورد بررسی قرار گرفته است. و در نمونه سه بعدی از رینگ های سوراخ دار با قطر سوراخ های متفاوت جهت تاثیر آن ها برعملکرد و اثر جریان پرفشار ورودی بر عملکرد دستگاه ارزیابی شده است. نتایج استخراج شده نشان می دهند که در هر دو نگهدارنده با افزایش فشار ورودی، فشار و نیروی مکش تولیدشده برای نگهداری مواد نرم و متخلخل افزایش می یابد. همچنین صرف نظر از دبی مصرفی نگهدارنده ها، نمونه تقارن محوری با مصرف دبی جرمی بالاتر، نیرو و فشار مکش بیشتری ایجاد می کند ولی عملکرد نگهدارنده دوبعدی در تولید نیروی مکش با در نظر گرفتن میزان دبی جرمی مصرفی، به مراتب بهتر می باشد.
    کلید واژگان: نگهدارنده تماسی, اجکتور دو گلوگاهه, مواد نرم و متخلخل, آیرودینامیک تجربی
    Mohammad Hojaji *, Setayesh Salarpour, Meysam Hakimi, Laya Babaei Pouladi
    The purpose of this study is to experimentally evaluate the performance of two models of new type of contact pneumatic grippers. One of them is two-dimensional and the other one is axisymmetric, which uses a dual throat ejector to handle limp and porous materials. In two-dimensional device, slotted plates with different slot width was used to investigate the effect of slot width and total pressure of inlet flow on the performance of the gripper. In the axisymmetric gripper, perforated rings with different hole diameters was used to evaluate their effect and the effect of high pressure inlet flow on the performance of the device. Results show that in both grippers, by increasing inlet pressure, the induced pressure and suction force to hold limp materials increases. Also, regardless of the gripper mass flow rate consumption, the axisymmetric gripper with higher mass flow consumption creates more force and suction pressure, but the performance of the two-dimensional gripper in producing suction force is much better by considering the mass flow rate consumption.
    Keywords: Gripper, contact gripper, dual-throat ejector, limp, porous materials
  • داود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند

    در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا-واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 می باشد. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین، در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین، از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و نسبت فشار نارل برابر 6/6 می باشد. از کد عددی سه بعدی و چند بلوکی برای مدل سازی جریان استفاده شده است. همچنین، از مدل آشفتگی کا اپسیلون آر ان جی برای مدلسازی جریان درون نازل استفاده شده است. از یک شبکه بی سازمان برای شبکه بندی درون نازل و محیط بیرون استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که عمق نفوذ برآمدگی در میدان جریان تاثیر چشمگیری بر میزان انحراف و حتی جهت انحراف جریان جت خارج شده از نازل همگرا-واگرا دارد. بیشترین میزان انحراف جریان جت خروجی از نازل برابر با 9/8 درجه بوده که در میزان نفوذ برآمدگی برابر با  اتفاق افتاده است. بعلاوه، این نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان نفوذ برآمدگی در درون نازل، میزان پیشرانش محوری نازل اندکی کاهش یافته است.

    کلید واژگان: بردار تراست, نازل همگرا-واگرا, برآمدگی, مافوق صوت, آیرودینامیک تجربی و عددی
    Davood Mokhtari, Mohammad Hojaji *, Masoud Afrand

    In this study, the effect of protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a convergent-divergent nozzle was designed and fabricated. This nozzle is such that the nominal Mach number in the nozzle exit in full expansion condition is 2. The wall of the nozzle is equipped with pressure holes to measure pressure variations. Also, there is a hole on the nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors for pressure measurement and also the Schlieren system are used to check the outlet flow field. The total pressure in all experiments is constant and equal to NPR=6.6. Three-dimensional and multi-block numerical code is used for flow modeling. Also, the turbulence model k-ε, RNG is used to model the nozzle flow. An unstructured mesh has been used for modeling the flow field within the nozzle and the outside domain. The results of this study show that the depth of penetration of the protuberance in the flow field has a significant effect on the amount of deviation and even the direction of the jet stream exited from the convergent-divergent nozzle. The maximum deviation of the jet outlet from the nozzle is 9.8 degrees, which is equal to a penetration ratio of 0.4. In addition, these results indicate that with the increase in protuberance penetration within the nozzle, the nozzle axial thrust has slightly decreased.

    Keywords: Thrust Vector, Convergent-Divergent Nozzle, Protuberance, Supersonic, Experimental Aerodynamics
  • محمد حججی*، محمد رضا صوفیوند
    سرعت سنجی تصویر ذرات دیجیتال، یک تکنیک آنالیز غیرنفوذی بسیار مطلوب است که برای بررسی میدان جریان به صورت کمی استفاده می شود. به طور معمول، یک آنالیز DPIV شامل 3 مرحله پیش پردازش تصویر، ارزیابی تصویر و پس پردازش است. هدف پیش پردازش، افزایش کیفیت تصاویر قبل از اعمال همبستگی بر روی تصویر است. قابل ذکر است که حساس ترین قسمت آنالیز DPIV، الگوریتم همبستگی بوده که در مرحله ارزیابی تصویر اعمال می شود. همچنین انجام پس پردازش بر روی داده های حاصل از آنالیز DPIV، به منظور دست یابی به نتایج قابل اعتماد، الزامی است. به منظور دست یابی به نتایج دقیق در میدان های جریان پیچیده، چالش ها و مشکلاتی وجود دارند که باید حل شوند در واقع کیفیت اندازه گیری جریان به جزئیات محاسباتی از قبیل شرایط ابتدایی تصویر (پیش پردازش)، برآوردگر اوج زیر پیکسل، تکنیک اعتبارسنجی داده ها، الگوریتم درون یابی و روش های هموارسازی بستگی دارد. در این تحقیق دقت چندین الگوریتم بررسی شده است. همچنین، تکنیک های موجود در رابط کاربری گرافیکی کاربرپسند PIVlab که ابزاری بر اساس کدی متن باز تحت نرم افزار متلب به منظور انجام آنالیزها در تکنیک سرعت سنجی تصویر ذرات دیجیتال است، تشریح شده است.
    کلید واژگان: سرعت سنجی تصویر ذرات, دینامیک سیالات, آنالیز جریان, همبستگی مستقیم, انتقال فوریه گسسته
  • داوود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند
    در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا- واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی بوده که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 است. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار، مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و برابر 5/7بار است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند که عمق نفوذ برآمدگی در میدان جریان تاثیر چشمگیری بر میزان انحراف و حتی جهت انحراف جریان جت خارج شده از نازل همگرا- واگرا دارد. بیشترین میزان انحراف جریان جت خروجی از نازل برابر با 5/7درجه بوده که در میزان نفوذ برآمدگی برابر با H/D*=0.4 اتفاق افتاده است. به علاوه این نتایج نشان می دهند که با افزایش میزان نفوذ برآمدگی در درون نازل، میزان تراست محوری نازل اندکی کاهش یافته است.
    کلید واژگان: بردار تراست, نازل همگرا- واگرا, برآمدگی, مافوق صوت, آیرودینامیک تجربی
    D. Mokhtari, M. Hojaji*, M. Afrand
    In this study, the effect of a cylindrical protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a convergent-divergent (C-D) nozzle was designed and constructed. This nozzle is such that the Mach number is its nominal output in full expansion conditions 2. The wall of the nozzle is equipped with pressurized holes to measure pressure variations. Also, there is a duct wall in the nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors are used for pressure measurement and also the schlieren system IS used to check the outlet flow field. The total pressure of the compartment is constant at all tests and is 5.7 bar. The results of this study show that the depth of penetration of the protuberance in the flow field has a significant effect on the amount of deviation and even the direction of the deviation of the jet stream exited from the C-D nozzle. The maximum jet outlet flow from the nozzle is 5.7 degrees, which occurred at a rate of H/D*=0.4. In addition, these results indicate that with the increase in bulge penetration within the nozzle, the nozzle axial thrust has slightly decreased.
    Keywords: Thrust Vector, C-D nozzle, Protuberance, Supersonic, Experimental aerodynamics
  • داود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند
    در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشرانش مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا-واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 می باشد. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین، در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین، از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و در دو حالت برابر NPR=6.6 و NPR=9 می باشد. برآمدگی هر مرحله در قسمت واگرای نازل در موقعیت X⁄L=0.6,0.7,0.8,0.9 و با میزان نفوذ ثابت H⁄D* =0.2 قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که با ااستفاده از برآمدگی می توان زاویه بردار تراست را کنترل نمود. همچنین، بهترین موقعیت برآمدگی در موقعیت X⁄L=0.9 می باشد که در این حالت زاویه بردار تراست به 3.1 درجه می رسد. همچنین تغییر نسبت فشار نازل در موقعیت های نصب مختلف تاثیر متفاوتی بر زاویه بردار تراست و میزان افت تراست محوری دارد.
    کلید واژگان: کنترل بردار تراست, مافوق صوت, نازل همگرا- واگرا, برآمدگی, آیرودینامیک تجربی
    D. Mokhtari, M. Hojaji *, M. Afrand
    In this study, the effect of a cylindrical protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a C-D nozzle was designed and constructed. The nozzle exit Mach number is 2. The wall of the nozzle is equipped with pressure holes to measure pressure variations. Also, there are several holes in the divergence portion of nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors for pressure measurement and also the Schliern system are used to check the outlet flow field. The nozzle pressure ratio in all experiments is constant and in two cases is equal to NPR=6.6 and NPR=9. The protuberance is installed in the nozzle divergence section, at position X⁄L=0.6,0.7,0.8,0.9 and with a constant penetration ratio of H⁄D^* =0.2. The results of this study show that using the protuberance can control the angle of the thrust vector. Also, installing location X⁄L=0.9 is the best position which, in this case the angle of the trusted vector reaches 3.1 degrees. Also, the results reveals that the change in the nozzle pressure ratio in different installing positions has different effects on the thrust vector angle and axial thrust losses.
    Keywords: Thrust vector control, Supersonic, C-D Nozzle, Protuberance, Experimental aerodynamics
  • داود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند
    در این پژوهش، اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیش رانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، یک نازل همگرا- واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 است. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین در دیواره نازل، مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین، از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت و برابر با 5/7بار است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که عمق نفوذ برآمدگی در میدان جریان، تاثیر چشمگیری بر میزان انحراف و حتی جهت انحراف جریان جت خارج شده از نازل همگرا- واگرا دارد. بیشترین میزان انحراف جریان جت خروجی از نازل برابر با 5/7درجه بوده که در نفوذ برآمدگی برابر با 0/4=*H/D اتفاق افتاده است. به علاوه این نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان نفوذ برآمدگی در درون نازل، میزان تراست محوری نازل اندکی کاهش یافته است.
    کلید واژگان: بردار تراست, نازل همگرا- واگرا, برآمدگی, مافوق صوت, آیرودینامیک تجربی
    D. Mokhtari, M. Hojaji*, M. Afrand
    In this study, the effect of a cylindrical protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a convergent-divergent nozzle was designed and constructed. This nozzle is such that the Mach number is its nominal output in full expansion conditions 2. The wall of the nozzle is equipped with pressurized holes to measure pressure variations. Also, there is a duct wall in the nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors for pressure measurement and also the schlieren system are used to check the outlet flow field. The total pressure of the compartment is constant at all tests and is 5.7bar. The results of this study show that the depth of penetration of the protuberance in the flow field has a significant effect on the amount of deviation and even the direction of the deviation of the jet stream exited from the convergent-divergent nozzle. The maximum jet outlet flow from the nozzle is 5.7degrees, which occurred at a rate of H/D*=0/4. In addition, these results indicate that with the increase in bulge penetration within the nozzle, the nozzle axial thrust has slightly decreased.
    Keywords: Thrust vector, ControlC-D, nozzlesupersonic, flowprotuberanceexperimental, aerodynamics
  • مجتبی طحانی *، محمد حججی، آرش درتومیان، محمد صالحی فر
    در این مطالعه، با استفاده از یک روش ترکیبی، اثر جت مخالف تزریق شده از نازل امتداد یافته، بر کاهش پسای آیرودینامیکی، بررسی شده است. میدان جریان حول جسم نیم کروی، در جریان آزادی با ماخ 4 شبیه سازی شده است. نتایج با ارائه یک حلگر سه بعدی و بکارگیری فرم کامل معادلات ناویر-استوکس و انرژی به همراه مدل اصلاح شده انتقال تنش برشی بدست آمده است. اعتبارسنجی عددی مناسب، با مقایسه توزیع فشار سطح در نسبت فشار صفر جت به جریان آزاد و پسای وارد بر دماغه در نسبت فشارهای 0 تا 3، صورت گرفته است. در این پژوهش، به منظور تحلیل اثر امتداد یافتگی، از چهار نازل استفاده شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که امتدادیافتگی نازل با ایجاد تغییر در شکل شوک کمانی، اثر قابل ملاحظه ای بر پسای موجی دماغه دارد. در یک نسبت فشار مشخص، اثر جت تزریق شده از نازل امتداد یافته بر کاهش پسای دماغه در مقایسه با تزریق مستقیم جت از دماغه، بیشتر است. این اثر در تمامی نسبت فشارها (0 تا 4) قابل مشاهده است. از سویی دیگر، افزایش محدود نسبت فشار در یک طول ثابت از نازل امتدادیافته، منجر به کاهش بیشتر پسای کل شده است. هرچند، در نسبت فشارهای بالاتر، افزایش خطی پسران جت باعث شده است تا پسای کل وارد بر دماغه افزایش یابد. همچنین، نتایج نشان می دهد که افزایش طول نازل در یک نسبت فشار ثابت، منجر به افزایش عمق نفوذ جت و کاهش بیش از پیش پسای کل می شود.
    کلید واژگان: جت مخالف, جریان مافوق صوت آشفته, شبیه سازی عددی, کاهش پسا, نازل امتداد یافته
    Mojtaba Tahani *, Mohammad Hojaji, Arash Dartoomian, Mohammad Salehifar
    The effect of counterflow jet through an extended nozzle on reducing aerodynamic drag is analyzed by using a combined method. Flow field is simulated around a hemispherical body in a free stream with Mach 4. The results are reached by providing a 3D solver and applying the complete form of Navier-Stoke and energy equations along with modified shear stress transport model. Appropriate numerical validation has been made by comparing the surface pressure distribution in the zero pressure ratio of jet to free-stream and drag on the nose at a pressure ratio of 0 to 3. Four nozzles were used to analyze the effect of extending. The results show that the nozzle extensions have a significant effect on the wave drag after changing the shape of the bow shock. In a given pressure ratio, the effect of injected jet from the extended nozzle over the reduction of the nose is higher than that of direct jet injection from the nose. The effect is visible in all pressure ratios. Furthermore, a limited increase in the pressure ratio over a fixed length of the extended nozzle has led to a further reduction of total drag. However, in the higher pressure ratios, the linear increase of the retro jet has led to an increase in the total drag on the nose. The results also show that increasing the nozzle length in a constant pressure ratio leads to an increase in the depth of jet penetration and a larger reduction of total drag.
  • مجتبی طحانی، محمد حججی، محمد صالحی فر، آرش درتومیان
    تاثیر تزریق جت صوتی سیال ثانویه در بخش واگرای نازل مافوق صوت بر ساختار میدان جریان و کارایی کنترل بردار تراست، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. کد عددی توسعه یافته سه بعدی و چند بلوکی، برای مدل سازی پیچیدگی های ناشی از آشفتگی جریان، از مدل k-ω SST استفاده شده است. میدان محاسباتی مورد استفاده به صورت با سازمان بوده و نتایج اولیه شبیه سازی با نتایج حاصل از تحقیقات آزمایشگاهی گذشته صحت سنجی شده است. تغییر قدرت جت تزریقی، به کمک تغییر سطح مقطع تزریق و همچنین تغییر نسبت فشار تزریق به فشار نازل ایجاد می شود. افزایش قدرت تزریق تغییراتی را در کارایی این روش کنترلی ایجاد کرده که بعضا باعث کاهش کارایی آن شده است. در این تحقیق علاوه بر تشریح کامل پدیده های فیزیکی پیچیده موجود در این جریان، محدوه افزایش قدرت تزریق جهت افزایش راندمان سیستم ارایه گردیده است. در محدوده مجاز دبی تزریق ثانویه، افزایش دبی تزریق باعث کاهش ضریب بزرگنمایی، افزایش زاویه انحراف به عنوان مهم ترین پارامتر مجموعه کنترلی و افزایش تراست محوری می شود. در خارج از بازه مجاز محاسبه شده پارامترهای کارایی رفتار متفاوتی از خود نشان می -دهند که بیانگر افت شدید کارایی می باشد.
    کلید واژگان: کنترل بردار تراست, تزریق جت صوتی, جریان آشفته, نازل مافوق صوت
    Mojtaba Tahani, Mohammad Hojaji, Mohammad Salehifar, Arash Dartoomian
    Effects of secondary sonic jet injection in divergent part of supersonic nozzle on flow field structure and thrust vector control performance has been numerically analyzed. Three dimensional multi-blocks extended numerical code has been used to model the complexity of turbulence flow by k-ω SST model. Structured computational domain has been applied and initial results of simulation validated with previous experimental results. The obtained numerical results are compared with the experimental ones, and the outcome shows acceptable agreement between the two. Different injection power generates by varying the injection surface and pressure ratio with respect to throat pressure. Injection power increment make changes in performance and also sometimes it lowers the performance. In the current research aside from complete complex flow features description, allowable power range to increase system performance has been presented. In this range, increasing the injection mass flow rate, decreases the amplification factor, but increases the deflection angle and axial thrust augmentation as most important performance parameters. Out of estimated range for allowable mass power injection, performance parameters different behavior differently that shows a drastic drop in performance.
    Keywords: Thrust Vector Control, Sonic Jet Injection, Turbulent Flow, Supersonic Nozzle
  • محمد حججی، محمدرضا سلطانی، محمد طیبی رهنی
    به منظور بررسی اندرکنش جت مافوق صوت در جریان جانبی مادون صوت، مطالعات تجربی گسترده ای در تونل باد انجام شده است. در این راستا، اندرکنش مذکور با تخلیه عمودی یک جت متقارن مافوق صوت فرومنبسط از یک صفحه تخت در جریان جانبی مادون صوت تراکم پذیر فراهم شده و اثرات نسبت ضخامت لایه مرزی و نسبت فشار دینامیکی بر فشار اندازه گیری شده روی سطوح اطراف جت مورد بررسی قرار گرفته است. روش تجربی استفاده شده تپ های فشاری متداول می باشد. نتایج حاصله از اندازه گیری ها نشان می دهد که، با افزایش نسبت فشار دینامیکی، ضمن بزرگ شدن ناحیه دنباله واقع در پایین دست جت، ضریب فشار در این ناحیه نیز کاهش می یابد، درحالی که در بالادست جریان، ضریب فشار افزایش پیدا می کند. به علاوه، با افزایش نسبت ضخامت لایه مرزی، مقدار ضریب فشار در بالا دست جت کاهش یافته و بازیافت فشار در ناحیه پایین دست جت نیز سریع تر رخ می دهد.
    M. Hojaji, M.R. Soltani, M. Taeibi, Rahni
    An experimental study has been performed to investigate the flow physics of an under-expanded axisymmetric supersonic jet exhausting transversely from a flat plate into a subsonic compressible cross flow. The goal was to study the effects of boundary layer thickness ratio (δ/D) and the jet to free stream dynamic pressure ratio (J) on surface pressure. The resulting measurements distinctly show that both the magnitude and the width of the positive and the negative pressure coefficient regions in front and behind the jet increase with J. In addition, the side region of the jet affects the jet plume and as J increases, the pressure coefficient decreases at this region. The data acquired upstream of the jet reveal that, with increasing δ/D, the magnitude of the positive pressure coefficient region decreases, While the recovery of the back pressure downstream of the jet moves in the vicinity of the nozzle exit.
    Keywords: Jet into Crossflow, Boundary Layer Thickness Ratio, Jet to Freestream Dynamic Pressure Ratio
  • محمد حججی، محمدرضا سلطانی*، محمد طیبی رهنی

    در این نوشتار اثرات تداخلی ناشی از حضور بالک در میدان گردابه یی ناشی از تخلیه ی متعامد یک جت مافوق صوت در جریان جانبی مادون صوت تراکم پذیر که اهمیت ویژه یی در هدایت برخی اجسام پرنده دارد مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی این اثرات، میدان جریان با استفاده از یک ریک مخصوص در پایین دست بالک اندازه گیری شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که اثرات حضور بالک در امتداد صفحه ی تقارن و در نواحی نزدیک به جت بیشتر به صورت تقویت جفت گردابه ی چرخان است و با فاصله گرفتن بالک از محل تخلیه ی جت به تدریج این اثرات از بین می رود. همچنین، حضور بالک در نواحی نزدیک به جت با یک فاصله ی عرضی موجب تداخل یکی از گردابه ها و بالک، و گاهی نیز موجب از بین رفتن گردابه ی درگیر با بالک می شود؛ در حالی که در نواحی دوردست این فاصله ی عرضی تاثیرات اساسی بر میدان جریان نمی گذارد و بیشتر به صورت آشفتگی گردابه ی درگیر با بالک مشاهده می شود.

    کلید واژگان: جت در جریان جانبی, بالک, جت مافوق صوت, جریان جانبی مادون صوت
    M. Hojaji, M.R. Soltani *, M. Taeibi Rahni

    T h e p r o b l e m o f j e t i n t o a c r o s s f l o w i s a c l a s s i c p r o b l e m i n f l u i d m e c h a n i c s a n d h a s m a n y e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n s. M u c h w o r k h a s b e e n d o n e i n t h e f i e l d o f j e t i n t o a c r o s s f l o w, h o w e v e r, n o t m u c h o f i t h a s b e e n i n v o l v e d w i t h t h e i n t e r a c t i o n s o f s u p e r s o n i c j e t s i n c o m p r e s s i b l e s u b s o n i c c r o s s f l o w, e s p e c i a l l y t h e i r i n t e r a c t i o n w i t h t h e c o n t r o l s u r f a c e s l o c a t e d d o w n s t r e a m. I n t h i s s t u d y, t h e e f f e c t s o f a f i n l o c a t e d i n t h e v o r t i c a l f l o w f i e l d g e n e r a t e d b y t h e p e r p e n d i c u l a r e x h a u s t i n g o f a s u p e r s o n i c j e t i n t o a h i g h s u b s o n i c c r o s s f l o w, h a v e b e e n i n v e s t i g a t e d. S o m e o f t h e i n d i v i d u a l a c h i e v e m e n t s o f t h i s r e s e a r c h a r e p a r a m e t r i c s t u d i e s o f j e t i n t o f r e e s t r e a m d y n a m i c p r e s s u r e r a t i o (J) a n d t h e l o c a t i o n o f f i n s. F o r t h i s p u r p o s e, a f l a t p l a t e e q u i p p e d w i t h p r e s s u r e h o l e s, a f i n w i t h a N A C A 0012 a i r f o i l, a s p e c i a l r a k e t o d e t e r m i n e t o t a l p r e s s u r e a n d a s p e c i a l h a r d w a r e t o p r o v i d e s u p e r s o n i c j e t w e r e d e s i g n e d, m a n u f a c t u r e d a n d u s e d. T h e f r e e s t r e a m a n d t h e e x h a u s t e d j e t M a c h n u m b e r s w e r e h e l d c o n s t a n t (0.7 a n d 2.5, r e s p e c t i v e l y). T h e r e s u l t s r e l a t e d t o t h e i n t e r a c t i o n s b e t w e e n t h e j e t, t h e f r e e s t r e a m, a n d t h e f i n d o w n s t r e a m (t h e c a s e w h e r e t h e f i n i s a t t h e p l a n e o f s y m m e t r y) s h o w t h a t, w h e n t h e f i n i s l o c a t e d i n t h e n e a r f i e l d o f t h e j e t, t h e s t r e n g t h o f t h e c o u n t e r r o t a t i n g v o r t e x p a i r (C R V P), d u e t o i n t e r a c t i o n w i t h t h e f i n, i n c r e a s e s. H o w e v e r, w h e n t h e f i n i s l o c a t e d i n t h e f a r f i e l d, f e w c h a n g e s a r e o b s e r v e d. F o r t h e c a s e w h e r e t h e f i n i s i n t h e n e a r f i e l d w i t h a l a t e r a l d i s t a n c e f r o m t h e p l a n e o f s y m m e t r y, s t r o n g i n t e r a c t i o n b e t w e e n t h e f i n a n d o n e o f t h e v o r t i c e s o f C R V P i s o b s e r v e d. I n s o m e c a s e s, t h i s v o r t e x a n d t h e r e l a t e d j e t p l u m e w e r e a l s o b u r s t. F o r c a s e s w h e r e t h e f i n i s i n t h e f a r f i e l d, w i t h a l a t e r a l d i s t a n c e f r o m t h e p l a n e o f s y m m e t r y, t h e f l o w f i e l d i s n o t a f f e c t e d b y t h e p r e s e n c e o f t h e f i n a n d t h e v o r t i c e s p a s s n e a r t h e f i n w i t h o u t m u c h c h a n g e.

    Keywords: Supersonic jet, subsonic crossflow, jet in to cross flow, fin
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