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:

مهرداد بزاززاده

  • محمدرضا رستمی، مهرداد بزاززاده، محمود رستمی ورنوسفادرانی*

    در این مقاله یک پمپ جریان مختلط با استفاده از نرم افزار CFturbo طراحی و در طی فرایند پایا و گذرا با استفاده از نرم افزار CFX تحلیل شد. برای صحت نتایج تحلیل عددی، یک اعتبار سنجی انجام شد که نتایج عددی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشتند. در طی فرایند گذرا در تحلیل عددی، یک فشار بیشینه لحظه ای مشاهده شد. تغییرات هد پمپ در این حالت به سه مرحله تقسیم می شود. در مرحله اول هد به صورت خطی افزایش می یابد سپس در مرحله دوم یک بیشینه فشار لحظه ای رخ می دهد، در آخرین مرحله منحنی هد تمایل به پایداری پیدا می کند. به علاوه مطالعه ی پارامتریک در حالت پایا و ناپایا انجام شد که شامل، بررسی اثر تغییر زاویه خروجی پره در چهار زاویه متفاوت در حالت پایا و دو زاویه در حالت گذرا و همچنین اثر تغییر دور پمپ بر عملکرد آن است. با تغییر دور پروانه پمپ، متناسب با افزایش یا کاهش دور، هد و راندمان نیز افزایش یا کاهش پیدا می کنند. با تغییر زاویه خروجی پره مشاهده شد که با افزایش زاویه خروجی راندمان ابتدا افزایش و پس از زاویه 26 درجه کاهش می یابد، همچنین هد پمپ در حدود 23 درصد افزایش یافت.

    کلید واژگان: پمپ جریان مختلط, زاویه خروجی پره, شبیه سازی گذرا, دینامیک سیالات محاسباتی
    Mohammad Reza Rostami, Mehrdad Bazaz- Zadeh, Mahmoud Rostami Varnousfaaderani *

    In this article, a mixed flow pump was designed using CFturbo software and analyzed during stable and transient process using CFX software. For the accuracy of the results of numerical analysis, a validation was done, and the numerical results were in good agreement with the experimental results. During the transient process in the numerical analysis, an instantaneous maximum pressure was observed. Pump head changes in this case are divided into three steps. In the first step, the head increases linearly, then in the second step, a momentary maximum pressure occurs, in the last step, the head curve tends to be stable. In addition, a parametric study was carried out in steady and transient mode, which includes the investigation of the effect of changing the blade outlet angle in four different angles in steady mode and two angles in transient mode, as well as the effect of changing the pump speed on its performance. By changing the speed of the pump impeller, the head and efficiency also increase or decrease in proportion to the increase or decrease of the speed. By changing the blade outlet angle, it was observed that with the increase of the outlet angle, the efficiency first increases and then decreases after the angle of 26 degrees, also the pump head increased by about 23 percent.

    Keywords: Mixed Flow Pump, Blade Outlet Angle, Transient Simulation, Computational Fluid Dynamics
  • سید قاسم مشیر استخاره، علیرضا مستوفی زاده*، مهرداد بزاززاده
    افزایش سرعت انتشار شعله به کمک نیروی گریز از مرکز می تواند منجر به کاهش طول محفظه احتراق و در نتیجه افزایش نسبت نیروی جلوبرنده به وزن در موتورهای توربین گاز هوایی شود. در این تحقیق تاثیر نیروی گریز از مرکز بر روی گسترش شعله پیش-آمیخته بررسی شده است. بدین منظور، شبیه سازی گردابه های بزرگ احتراق پیش آمیخته هوا-پروپان در دو هندسه داکت مستقیم و منحنی به همراه پله در دیواره خارجی به عنوان شعله نگه دار، با استفاده از نرم افزار منبع-باز اوپن فوم انجام و با نتایج تجربی مقایسه گردید. داکت های مورد نظر دارای ورودی و خروجی هستند و پارامترهای دمای میانگین و چین خوردگی (نسبت سرعت شعله آرام به مغشوش) برای دو سرعت ورودی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. ملاحظه گردید که داکت منحنی با القاء نیروی گریز از مرکز به مخلوط سوخت و هوا سبب اختلاط بهتر مخلوط شده و چین خوردگی، افزایش سطح مقطع شعله و درنتیجه سرعت گسترش شعله بهبود می یابد. همچنین داکت منحنی قابلیت تحمل افزایش سرعت ورودی به مقادیر بالاتر را نیز دارد. در ادامه به منظور بررسی اثر دوران بیشتر سیال، هندسه داکت جدیدی برای دوران بیشتر مخلوط، طراحی و مورد تحلیل قرار گرفت. مقایسه پارامترهای دما و چین خوردگی در مقطع خروجی برای دو هندسه منحنی اولیه (C2) و طراحی شده (C3)، نشان داد که افزایش دوران به دلیل افزایش نیروی گریز از مرکز، پارامترهای چین خوردگی و دمای میانگین در خروجی را بهبود می دهد.
    کلید واژگان: احتراق, اوپنفوم, پیش آمیخته, شبیه سازی گردابه های بزرگ
    Seyyed Gh. Moshir Estekhareh, A.R. Mostofizadeh *, M. Bazazzadeh
    Increasing the propagation speed of the flame due to centrifugal force can lead to reducing the length of the combustion chamber and increasing the thrust-to-weight ratio in air gas turbine engines. The effect of centrifugal force on the propagation of the premixed flame has been investigated. For this purpose, the large eddy simulation of premixed combustion of the air-propane mixture in two straight and curved ducts with a step in the outer wall as a flame holder was performed using OpenFoam software and compared with the experimental data. The ducts have an inlet and outlet, and the averaged temperature and the wrinkling (the ratio of laminar to turbulent flame speed) were investigated for two different inlet velocities. It was observed that the curved duct inducing centrifugal force to the fuel and air mixture causes better mixing and wrinkling, increases the area of the flame, and as a result, the speed of flame propagation was improved. Also, the curved duct can withstand increasing the inlet velocity to higher values. To study the effect of fluid circulation, a new duct geometry for more mixture circulation was designed and analyzed. The comparison of temperature and wrinkling parameters in the outlet section for two initial curve ducts (C2) and the new one (C3) showed that the increase in the rotation due to the increase in centrifugal force improved the average temperature and wrinkling parameters in the outlet.
    Keywords: Combustion, OpenFOAM, Premixied, Large Eddy Simulation
  • مهرداد بزاززاده*، حجت طلوعی، مهدی هاشم آبادی

    به منظور بهبود عملکرد دهانه ورودی هواگردهای فراصوت، روش های مختلفی جهت کنترل و تضعیف اثرات مضر متقابل موج ضربه ای و لایه مرزی مورد استفاده قرار می گیرد در این تحقیق کنترل غیرفعال اسلات به عنوان یک روش نوین و کاربردی بدین منظور ارایه شده و اثر آن بر عملکرد دهانه ورودی فراصوتی بررسی شده است. بدین منظور ابتدا یک دهانه ورودی هوای فراصوت مستطیلی با عدد ماخ طراحی 2/2 مدل سازی و شبکه بندی شده و با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به منظور دستیابی به یک شبکه ایده آل، موضوع استقلال از شبکه در حالت سه بعدی مورد بررسی قرارگرفته و مناسب ترین شبکه جهت ادامه کار انتخاب شده است. به منظور حصول اطمینان از درستی روش حل، نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی با نتایج سایر محققان مقایسه و اعتبارسنجی شده است. در این تحقیق ابتدا عملکرد ورودی در عدد ماخ طراحی 2/2 بدون اسلات مورد بحث و بررسی قرار گرفته سپس با ایجاد اسلات و بررسی پارامترهای مختلف آن، عملکرد آن ها مقایسه شده است. نتایج نشان می دهدکه استفاده از اسلات سبب افزایش فشار بازیافتی و درنتیجه بالا رفتن عملکرد دهانه ورودی هوا در شرایط خارج از طرح نیز می شود و ایجاد اسلات سبب تاخیر در رسیدن موج قایم به دهانه ورودی و کنترل جریان بطور موثر می شود.در ادامه با انتخاب بهترین حالت اسلات، عملکرد ورودی در شرایط خارج از طرح در اعداد ماخ 2 و 4/2 در دو حالت با و بدون اسلات ارایه و مقایسه شده اند و بهترین هندسه از بین آن ها انتخاب شده است.

    کلید واژگان: ورودی هوا فراصوت, عملکرد ورودی, اسلات, عدد ماخ, بازیافت فشار
    Mehrdad Bazazzadeh *, Hojjat Tolouei, Mahdi Hashemabadi

    Various methods are used to control and attenuate the adverse effects of shock wave/boundary layer interactions (SWBLIs) and improve the performance of supersonic aircraft inlet. In this study, passive slot control is presented as a new, practical method for this purpose and its effect on supersonic inlet performance is investigated. To do so, a rectangular supersonic air inlet is first modeled and meshed at design Mach number of 2.2 and mesh independency is examined using three-dimensional (3D) computational fluid dynamics (CFD) method to achieve an ideal mesh; the most suitable mesh is selected to continue the work. The results of numerical simulations are compared with those of other studies and validated to ensure the correctness of the solution. In this paper, the inlet performance is first discussed without slots at design Mach number of 2.2 and, then, its performance is evaluated by creating slots and considering various parameters. The results indicated that using slots increased the pressure recovery and, consequently, enhanced the inlet performance in off-design conditions. It was also found that creating slots caused the vertical waves to reach the inlet with a delay and effectively controlled the flow. Then, after selecting the best slot, the inlet performance was presented and compared in off-design conditions at Mach numbers of 2 and 2.4, both with and without slots; finally, the best geometry was determined

    Keywords: Supersonic air inlet, Inlet performance, Slot, Mach number, Pressure recovery
  • علیرضا مستوفی زاده، قاسم مشیر، مهرداد بزاززاده

    افزایش سرعت انتشار شعله به کمک نیروی گریز از مرکز که توسط لوییس مطرح شده است، چالش جدیدی است که می تواند منجر به کاهش طول محفظه احتراق و در نتیجه افزایش نسبت نیروی جلوبرنده به وزن شود. در این تحقیق، اثر نیروی گریز از مرکز بر روی سرعت انتشار شعله در احتراق پیش آمیخته به کمک شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) احتراق پیش آمیخته مخلوط هوا - پروپان در یک لوله دوبعدی با دو انتهای بسته و در بستر نرم افزار متن باز اوپنفوم بررسی شد. مقایسه نتایج حاصل از حل عددی با نتایج آزمایشگاهی، حدود 8 درصد خطا را در بحرانی ترین شتاب گریز از مرکز (3000 متر بر مجذور ثانیه) نشان داد. به‌منظور بررسی تاثیر مدل اغتشاشی، شبیه سازی احتراق به کمک مدل اغتشاشی k-e نیز برای شتاب گریز از مرکز 3000 متر بر مجذور ثانیه با مدل LES مقایسه شد و ملاحظه شد که شبیه سازی گردابه های بزرگ، سرعت انتشار و چین خوردگی سطح شعله را با دقت بالاتری مدل‌سازی می کند. بررسی پارامتر چین‌خوردگی سطح شعله، نشان داد که در شتاب گریز از مرکز 4000 متر بر مجذور ثانیه‌، چین خوردگی سطح شعله به‌طور ناگهانی افزایش و سپس به سرعت کاهش می یابد که به نوعی خاموشی شعله را در شتاب گریز از مرکز مورد نظر نشان می دهد. سپس اثر طول لوله بر روی سرعت انتشار شعله و چین خوردگی سطح شعله در شتاب 2000 متر بر مجذور ثانیه بررسی شد و ملاحظه شد با افزایش طول لوله و افزایش فاصله از مبدا دوران، نیروی گریز از مرکز القایی افزایش و در نتیجه سرعت انتشار و چین خوردگی افزایش می یابد.

    کلید واژگان: نیروی جلوبرنده, احتراق, پیش آمیخته, اوپن فوم, چین خوردگی
    AliReza Mostofizadeh, Ghasem Moshir, Mehrdad Bazazzadeh

    Increasing the flame propagation speed with aid of centrifugal force proposed by Lewis is a new challenge that can reduce the length of the combustion chamber and thus increase the thrust to weight ratio. In this study, large eddy simulation of premixed combustion of air-propane mixture in a two-dimensional tube with closed ends have been implemented in OpenFoam Software to investigate the effect of centrifugal force on the flame propagation speed. Comparison of numerical solution results with experimental data showed about 8% error in the most critical centrifugal acceleration (3000g). To investigate the effect of the turbulence model, the combustion simulation using the k turbulence model for 3000g, was compared with the LES model and it was observed that the LES model, investigate propagation speed and flame wrinkling with higher accuracy. Considering the flame surface wrinkling parameter, it was observed that at a centrifugal acceleration equal to 4000g, the flame surface wrinkling, suddenly increased and then decreased rapidly that indicates the extinction of the flame. Then, the effect of pipe length on flame propagation speed and flame wrinkling at 2000g was investigated and it was observed that increasing pipe length and distance from the origin of rotation, the induced centrifugal force increased and as a result, propagation speed and wrinkling Increases.

    Keywords: Thrust, Combustion, premixed, OpenFOAM, wrinkling
  • سجاد قاضی زاده، مهرداد بزاز زاده*، محسن آقاسید میرزابزرگ

    دهانه های ورودی هوا از نقش موثری در عملکرد هواگردها برخوردارند، از همین رو کارایی بهینه ی آن‌ها می تواند اثر شایانی در بهبود عملکرد سامانه پیشرانش داشته باشد. هدف از این پژوهش طراحی و بهینه سازی یک دهانه ورودی متقارن محور با دبی kg/s10 در عدد ماخ جریان آزاد 5/2 در شرایط سطح دریا بوده است. در پژوهش حاضر ضرایب بازیابی و اعوجاج فشارکل جریان به‌عنوان پارامترهای عملکردی جهت بهینه سازی انتخاب شده اند. در ابتدا به طراحی پارامتری دهانه و انتخاب پارامترهای هندسی پرداخته شده و پس‌ازآن بازه ی تغییرات پارامترها تعیین شده است. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II به‌عنوان الگوریتم بهینه سازی استفاده گردید؛ همچنین برای پیش بینی عملکرد دهانه در حلقه ی بهینه سازی، شبکه ی عصبی مصنوعی به کار گرفته شد. برای آموزش شبکه های عصبی 243 هندسه ی اولیه طراحی و حل عددی گردیده است. الگوریتم ژنتیک استفاده‌شده دارای 20 نفر جمعیت در هر نسل و 1000 نسل است. پس از 1000 نسل، جمعیت به دست آمده به‌عنوان هندسه بهینه برگزیده شده اند. در پایان بهینه سازی، بازیابی فشار با 4/4٪ و اعوجاج با 49٪ بهبود نسبت به طراحی اولیه روبرو شده‌اند که نشان از کارایی روند بهینه سازی دارد.

    کلید واژگان: بازیابی فشارکل, ضریب اعوجاج جریان, دهانه ورودی, الگوریتم ژنتیک, شبکه عصبی, دینامیک سیالات محاسباتی
    sajjad ghazizadeh, Mehrdad Bazazzadeh *, mohsen AghaSeyed Mirzabozorg

    Air intakes play an important role in the operation of aircrafts, so their optimal performance can have a significant effect on the performance of the propulsion system. The purpose of this study was to design and optimize an axisymmetric air intake for a mass flow rate of 10 kg / sec in a free-stream Mach number of 2.5 at sea-level conditions. In the present study, pressure recovery and flow distortion coefficients are selected as functional parameters for optimization. Initially, the parametric design of the intake and the selection of geometric parameters were dealt with, and then the interval of the parameter changes was determined. In this research, the NSGA-II multi-objective genetic algorithm was used as an optimization algorithm; artificial neural network was used to predict intake performance in the optimization loop; for training neural networks 243 Initial geometry has been designed and numerically solved. The genetic algorithm that used has 20 population per generation and 1000 generations. After 1000 generations, the resulting population is selected as optimal geometries. At the end of the optimization, the pressure recovery and flow distortion were improved by 4.4% and 49%, which indicates the efficiency of the optimization process.

    Keywords: Total Pressure Recovery, Flow Distortion Coefficient, Air Intake, Genetic Algorithm, Artificial Neural Network, CFD
  • مهرداد بزاززاده*، مجید حسنی، مجتبی دهقان منشادی
    توانمندی چینش افقی ایرفویل های دو تکه در بازتولید توزیع معین افت فشار کل در این تحقیق به روش عددی ارزیابی شده است. چینش آرایه ای ایرفویل ها به عنوان یک مکانیزم نوین مولد اعوجاج فشار کل در سامانه تست زمینی موتور پیشنهاد شده است. با توجه به فاصله معنادار نتایج شبیه سازی پایا با استفاده از مدل منتخب خانواده RANS نسبت به نتایج ثبت شده در تست های تجربی مرجع برای ایرفویل منفرد، حل ناپایا با گام زمانی متناسب با فرکانس ریزش گردابه های تشکیل شده انجام شد. برخلاف نتایج تجربی جریان حول ایرفویل نود درجه، چرخش نواحی افت بیشینه از حالت عمودی در ایستگاه های ابتدایی به افقی در ناحیه دنباله توسعه یافته به عنوان مشخصه ای متمایز از زوایای بازشدگی 30 و 60 درجه در نتایج شبیه سازی ناپایای مبتنی بر RANS مشاهده نگردید. با بکارگیری مدل هیبریدی DDES ، اعمال الزامات آن در تولید شبکه محاسباتی و شبیه سازی دقیق اختلاط مغشوش، چرخش الگوی افت پایین دست ایرفویل 90 با دقت بسیار خوبی پیش بینی شد. بررسی تکرار پذیری الگوی افت ترکیبی ناشی از چینش افقی ایرفویل ها درکنارهم به این نتیجه انجامید که لازم است تا با تغییر نسبت منظری ایرفویل 90، چرخش الگوی افت آن که عامل مخرب پیش بینی پذیری الگوی ترکیبی افت می باشد اصلاح گردد.
    کلید واژگان: ایرفویل دو تکه, مولد اعوجاج, شبیه سازی گردابه های جدا شده
    M. Bazazzadeh *, M. Hassani, M. Dehghan Manshadi
    The ability to reproduce a given distribution of total pressure loss by horizontal arrangement of splitting airfoils has been evaluated numerically in this research. This array arrangement is a proposal design for a new distortion generator mechanism. Due to significant differences between steady-state simulation based on RANS turbulence models and reference experimental test results, unsteady simulation was performed with vortex shedding frequency- proportional time step. The 90-degree airfoil reference test measurements show that maximum loss zones from primary downstream stations to fully developed wake region switch from vertical placement to horizontal; this distinctive feature was not seen in the unsteady RANS results. Detailed simulation of downstream turbulent mixing based on DDES hybrid model, predicts above switching well. The repeatability studies of single splitting airfoil loss pattern in airfoils horizontal arrangement combined pattern, led to necessity of 90-degree airfoil downstream flow structure correction that is a destructive factor of pattern predictability. This correction can be achieved by changing the airfoil aspect ratio.
    Keywords: splitting airfoil, distortion generator, Detached Eddy Simulation
  • محمدحسین محمدی، مهرداد بزاززاده*، محسن آقاسیدمیرزابزرگ

    دهانه ورودی در موتورهای رمجت به منظور کاهش سرعت هوا از جریان آزاد تا سرعت لازم جهت پایداری شعله در محفظه احتراق، بکار می رود. از این رو طراحی دقیق و صحیح دهانه ورودی، تاثیر بسزایی بر عملکرد کل سیستم و پارامترهای اصلی موتور رمجت دارد. در کار حاضر یک دهانه ورودی تراکم خارجی متقارن محوری برای عملکرد در عدد ماخ پروازی 1/2 براساس نیازمندی های موتور رمجت خاص طراحی شد. با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، شبیه سازی جریان برروی دهانه ورودی به صورت مجزا انجام گرفت. بمنظور بررسی عملکرد دهانه به صورت یکپارچه با سایر اجزای موتور، شبیه سازی پایا در دبی های سوخت مختلف و اعداد ماخ متفاوت انجام شد، در ادامه با انتخاب یک تابع خاص تزریق سوخت نسبت به زمان در محفظه احتراق، شبیه سازی گذرا برای موتور بصورت یکپارچه صورت پذیرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی، سرعت حرکت موج ضربه ای و عملکرد دهانه ورودی در تعامل با سایر اجزا را نشان داد. همچنین نتایج نشان می دهد که دهانه ورودی طراحی شده می تواند الزامات مورد نیاز موتور، با توجه به توانمندی های سیستم کنترل سوخت را برآورده سازد.

    کلید واژگان: موتور رمجت, دهانه ورودی فرا صوت, دینامیک سیالات محاسباتی, محفظه احتراق, سیستم کنترل سوخت
    Mohammadhosein Mohammadi, Mehrdad Bazazzadeh *, Mohsen Mirzabozorg

    Inlet in ramjet engines are used to reduce the air flow from free stream to the required speed for flame stability in the combustion chamber. Hence the precise and correct design of inlet have rightly influence on whole system of ramjet engine performance. At the present work, an axisymmetric supersonic inlet with external compression has been designed based on requirements of the ramjet engine at Mach 2.1. Steady flow simulation was done for inlet individually by CFD software in different fuel flow and Mach numbers to investigate the inlet performance that integrated by other parts of engine. Then transient simulation performed for integrated engine by selection of a special fuel flow-time function that injected in combustor. The results of simulation exhibited the shock velocity and performance of inlet that integrated by the engine. The results show that the designed geometry can meet the desired performance requirements considering the fuel control system ability.

    Keywords: Ramjet engine, supersonic inlet, computational fluid dynamics, combustion chamber, fuel control system
  • سعید مسگری، مهرداد بزاززاده*، علیرضا مستوفی زاده
    طراحی گرین مهمترین بخش طراحی موتور سوخت جامد می باشد، در این مقاله هدف طراحی گرین فینوسیل بر اساس توابع هدف از پیش تعیین شده با توجه به نمودارهای بالستیکی می باشد تا انواع الزامات تراست عملکردی را از طریق یک روش طراحی نوآورانه با بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، ارضا نماید . به منظور نمونه برداری در فضای طراحی از روش نمونه برداری کلاسیک استفاده شده است. برای شبیه سازی پسروی سطح سوزش گرین سوخت روش سطوح همتراز انتخاب شده است، در کنار کد سطوح همتراز الگوریتمی توسعه داده شده است که شکل اولیه گرین را با استفاده از کد نگارش شده در محیط نرم افزار پرواینجینیر به عنوان مدلهای تولیدی به کد سطوح همتراز ارسال نماید. به منظور تحلیل بالستیک داخلی، از روش صفر بعدی استفاده شده است. دو روش متامدل، اولی بر اساس روش ساختار تابع تطبیق پذیر و دومی بر اساس یک روش شبکه عصبی مصنوعی تحت عنوان پرسپترون چند لایه به عنوان جایگزین روش سطوح همتراز در حلقه طراحی بهینه استفاده می گردد. در انتهای این کار به منظور اعتبارسنجی  الگوریتم ارائه شده یک نمونه گرین فینوسیل مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصله نشان می دهد که این روش طراحی گرین، زمان طراحی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و این الگوریتم می تواند در طراحی هر نوع گرینی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: طراحی گرین, موتور سوخت جامد, متامدل, مدل جایگزین, سطوح همتراز
    S. Mesgary, M. Bazazzadeh*, A.R. Mostofizadeh
    Grain design is the most important part of a solid rocket motor. The aim of this study is finocyl grain design based on predetermined objective function with respect to ballistic curves in order to satisfy various thrust performance requirements through an innovative design approach using a genetic algorithm optimization method. The classical sampling method has been used for design space-filling. The level set method has been used for simulating the evolution of the burning surface in the propellant grain. An algorithm has been developed beside the level set code that prepares the initial grain configuration using Pro/Engineer software to export generated models to level set code. The lumped method has been used to perform internal ballistic analysis. Two meta-models are used to surrogate the level set method in the optimization design loop. The first method is based on adaptive basis function construction and the second method is based on the artificial neural network. In order to validate the proposed algorithm, a grain finosyl sample has been investigated. The results show that both grain design method reduced the design time significantly and this algorithm can be used in designing of any grain configuration. In addition, data have more accuracy in grain design based on the artificial neural network, so this method is the more effective and practical method to grain burn-back training.
    Keywords: Grain Design, Solid Rocket Motor, Meta-Model, Surrogate Model, Level Set
  • سعید مسگری، مهرداد بزاز زاده*، علیرضا مستوفی زاده

    طراحی گرین مهمترین بخش طراحی موتور سوخت جامد می باشد، در این مقاله هدف به کارگیری متامدل شبکه عصبی در طراحی گرین فینوسیل بر اساس توابع هدف از پیش تعیین شده با توجه به نمودارهای تراست- زمان یا فشار-زمان می باشد تا انواع الزامات تراست عملکردی را از طریق یک روش طراحی نوآورانه با بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، ارضا نماید . به منظور نمونه برداری در فضای طراحی از روش نمونه برداری کلاسیک استفاده شده است. برای شبیه سازی پسروی سطح سوزش گرین سوخت روش سطوح همتراز انتخاب شده است. به منظور تحلیل بالستیک داخلی، از روش صفر بعدی استفاده شده است. روش متامدل به کار گرفته شده بر اساس روش های شبکه عصبی مصنوعی از قبیل پرسپترون چند لایه، تابع پایه شعاعی به عنوان جایگزین روش سطوح همتراز در حلقه طراحی بهینه استفاده می گردد. در انتهای این کار به منظور اعتبارسنجی  الگوریتم ارایه شده یک نمونه گرین فینوسیل با انواع روش های ذکر شده مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصله نشان می دهد که این روش طراحی گرین، زمان طراحی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و این الگوریتم می تواند در طراحی هر نوع گرینی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: طراحی گرین, موتور سوخت جامد, متامدل, مدل جایگزین, سطوح همتراز
    S. Mesgary, M. Bazazzadeh*, A. Mostofizadeh

    Grain design is the most important part of solid rocket motor design. In this paper, the goal is implementing and comparing various Artificial Neural Network metamodels in Finocyl grain design based on predetermined objective function with respect to thrust history or pressure history in order to satisfy various thrust performance requirements through an innovative design approach using genetic algorithm optimization method. The classical sampling method is used for design space filling. The level set method is used for simulating the evolution of burning surface in the propellant grain. An algorithm is developed beside the level set code that prepares the initial grain configuration using Pro/Engineer to export generated models to level set code. The zero dimensional method with considering the effect of erosive burning is used to perform internal ballistic analysis. The meta-model is used to surrogate the level set method in optimization design loop. The surrogate method is based on artificial neural network based on Multi Layer Perceptron with comparing various training algorithm and Radial Basis Function. Finally, a case study is done to verify the proposed algorithm. Observed results show that grain design method reduced the design time significantly and this algorithm can be used to design of any grain configuration.

    Keywords: Grain Design, Solid Rocket Motor, Meta-Model, Surrogate Model, Level Set
  • سبحان صفوی منش*، مهرداد بزاززاده، جلیل فریدونی
    برای تحلیل رفتار سیالات در اطراف موانع سیلندری به منظور کاهش هزینه ها،کاهش زمان دستیابی به نتایج و تحلیل شرایط مرزی مختلف به سراغ شبه سازی های عددی می رویم.در مقاله حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت،جریان ناپایا،دوبعدی،تراکم ناپذیر در رژیم های ارام برای دسته ای از سیلندرها مدل سازی شده است.سه نوع سیلندر با سطح مقطع های مستطیلی،دایره ای و مثلثی به صورت دسته ای در مسیر جریان مدل سازی شده است.این مدل سازی در رژیم های ارام و برای رینولدزهای متفاوت در نظر گرفته شده و برای هر رینولدز کانتورهای فشار استاتیکی،ورتیسیتی،خطوط جریان و سرعت بدست اورده شده است.مشاهده می شود که فشار در ورودی سیلندر مستطیلی از سیلندرهای دایره ای و مثلثی بیشتر است و در هر کجا گردابه ای تشکیل شده است در ان نقاط حداقل فشار را داریم.در نقاط کم فشار خطوط جریان قادر خواهند بود که ارایش خود را از دست دهند.در سرعت های بالا مشاهده می شود که نقاط پرسرعت در داخل کانال بیشتر شده است.همچنین به طور کلی در اعداد رینولدز بالا نیز برای همه حالت ها میزان اشفتگی جریان بیشتر شده و در این حالت نیز طول گردابه ها بیشتر شده است.عمده ی نقاط پر فشار در ورودی سیلندرها رخ می دهد و در این نقاط هیچ گردابه و بی نظمی جریان مشاهده نمی شود.از کانتور های فشار مشخص است که سیلندرها با سطح مقطع مستطیلی نیروی درگ بیشتری را تحمل می کنند.
    کلید واژگان: مدل سازی عددی, جریان سیال, دسته ای از سیلندرها, سطح مقطع متفاوت
    S Safavi Manesh *, M Bazazzade, J Fereidooni
    To analyze the behavior of fluids around obstacles cylinder to reduce costs, reduce the time to achieve the results and analysis of boundary conditions to the numerical simulation using FLUENT software Rvym.dr paper, Unsteady Flow, two-dimensional, incompressible intended for each Reynolds static pressure contours, Vorticity, flowing lines and speed has been obtained.It can be seen that the rectangular cylinder pressure at the inlet of the circular cylinders and more triangular and wherever is made of vortices And in which the pressure Darym.dr least the low pressure flow lines will be able to lose your makeup.Also generally at high Reynolds numbers for all cases, and in this case also during the more turbulent flow vortices more.The main gates of the high-pressure occur at these points there is no vortices and flow irregularities.It is known that the contours pressure cylinder with a rectangular cross-sectional area drag to endure more.
    Keywords: Numerical modeling, flow, batch of cylinders, different cross-sections
  • مهرداد بزاززاده، محسن آقا سید میرزابزرگ، مرتضی حمزه زاده *
    هدف این مقاله طراحی بهینه یک شیار محیطی برای کمپرسور گذرصوتی روتور 37 ناسا است. پارامترهای طراحی شامل عمق، عرض و موقعیت قرارگیری شیار و توابع هدف شامل حاشیه وامانش و راندمان بیشینه می باشند و از نسبت فشار وامانش به عنوان معیاری برای انتخاب طرح بهینه استفاده شده است. مدل سازی ریاضی کمپرسور که شامل برقراری رابطه بین متغیرهای طراحی و توابع هدف می باشد، با استفاده از شبکه های عصبی صورت گرفته است. به منظور آموزش شبکه های عصبی، از نتایج حاصل از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای 123 نقطه طراحی استفاده شده است. در ادامه، طراحی بهینه به وسیله الگوریتم ژنتیک چند هدفه انجام شده است که منجر به مجموعه ای از پاسخ های بهینه (پرتو فرانت) گردیده است. پس از مرتب سازی این مجموعه بر اساس بیشترین حاشیه وامانش، اولین پاسخی که نسبت فشار وامانش آن بیشتر از نسبت فشار وامانش حالت پوسته صاف بود به عنوان پاسخ نهایی انتخاب گردید. شبیه سازی این طرح نشان داد که شیار بهینه منجر به افزایش 2/6 درصدی حاشیه وامانش می شود و تاثیر بسیار ناچیزی بر راندمان کمپرسور دارد.
    کلید واژگان: شیار محیطی, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک چند هدفه, شبکه های عصبی, حاشیه وامانش, CFD
    M. Bazazzadeh, M. Agha Seyed Mirzabozorg, M. Hamzezade *
    The aim of this paper is the optimum design of a single circumferential groove for NASA Rotor 37, a transonic compressor. The design variables are the width, the depth and the position of the groove. Also the objective functions are the stall margin and the peak efficiency. The total pressure ratio at the near stall condition is used as a criterion to choose the optimum design. Neural networks are used to model the relation between design variables and objective functions. 123 various design points are simulated by CFD and the results are used to train the networks. Afterwards, a multi-objective genetic algorithm is used to optimize the design based on the maximum stall margin and the minimum reduction of the peak efficiency. After sorting the Pareto front according to the stall margin value, the first design point whose total pressure ratio is larger than the smooth wall condition, is selected as the optimum design. Simulation of the compressor with optimum groove shows the increase of the stall margin by 6.2 percent with negligible effect on the efficiency.
    Keywords: Circumferential groove, Optimization, Multi-objective genetic algorithm, Neural networks, Stall margin, CFD
  • امیرحسین عبدالهی، مهرداد بزاززاده، اسماعیل ولی زاده
    در فرآیند طراحی موتور سوخت مایع انتخاب نوع روش خنک کاری محفظه تراست، نقش مهمی در حفاظت و طول عمر موتور بازی می کند. همچنین درک صحیح از مشخصه های جریان داخل محفظه تراست موتور ، نظیر دما و فشار در نواحی مختلف محفظه، نقش موثری در بهینه کردن طراحی موتور به منظور بهبود عملکرد، کاهش مصرف سوخت و نیز چگونگی خنک کاری جداره محفظه تراست، ایفا می نماید. یکی از راه کارهای خنک کاری، کاهش دمای احتراق در نزدیکی جداره از طریق پاشش سوخت اضافه در این ناحیه می باشد. در این تحقیق مطالعه عددی بر روی تاثیر فیلم خنک کاری بر میزان کاهش دمای جداره نسبت به حالتی که فقط انتقال حرارت ترکیبی در دیواره وجود دارد انجام شده است.
    کلید واژگان: موتور سوخت مایع, شبیه سازی عددی, محفظه تراست, فیلم خنک کاری, انتقال حرارت
    Amirhossein Abdollahi, Mehrdad Bazzazzadeh, Esmaeil Valizadeh
    In designation process of liquid rocket engine, selection of cooling rout of thrust chamber have important role for assessing safety and reliability of the engine. Also the correct perception of internal flow characteristics in LRE thrust chamber, such as temperature and pressure, plays effective role in optimization of engine design to decrease consumption fuel and how to cooling the thrust chamber wall. One of the ways to cooling the thrust chamber wall to decrease the combustion temperature near the wall is injection extra fuel in this section. In this paper, numerical investigation of the effect of film cooling with mixed heat transfer on decrease the thrust chamber wall temperature in the LRE, relative to condition that only exist mixed heat transfer in the wall was performed.
    Keywords: Liquid Rocket Engines, Numerical Simulation, Thrust Chamber, Film Cooling, Heat Transfer
  • سبحان صفوی منش*، مهرداد بزاززاده
    به دلیل اینکه آزمایش های واقعی در مقیاس های بزرگ هزینه بردار است و تمام حالات مختلف ضمن آزمایش بدست نمی آید، از شبیه سازی های عددی بهره برده شده است. در مقاله حاضر جریان ناپایدار، ویسکوز، تراکم ناپذیر و دو بعدی در داخل یک کانال با شش مانع استوانه ای شبه سازی شده است. مشخصات جریان سیال در اطراف این سیلندرها برای دو آرایش مختلف و در رینولدزهای متفاوت در دو حالت سیلندر ثابت و سیلندر چرخان بدست آورده شده است، به طوری که هم رژیم آرام و هم آشفته پوشش داده می شود. در این مقاله با استفاده از نرم افزار فلوئنت ، با ذکر جزئیات شبه سازی و اعتبار سنجی نتایج،کانتورهای سرعت، ورتیسیتی، فشار و خطوط جریان بدست آورده شده است. مشاهده می شود که با افزایش عدد رینولدز ضریب درگ وارد شده به سیلندرها کمتر شده و همچنین سیلندرهای چرخان نیروی درگ کمتری را نسبت به سیلندرهای ثابت تجربه می کنند. نتایج حاکی از آن است که آرایش سیلندرها تاثیر محسوسی بر روی پارامترهای جریان می گذارد. در آخر با اتکا به نتایج بدست آمده یک آرایش مناسب برای ساخت پایه های پل ها و سکوهای دریایی پیشنهاد خواهد شد.
    کلید واژگان: تحلیل جریان, سیلندر ثابت, سیلندر چرخان, پارامترهای جریان
    S. Safavi Manesh, * Mehrdad Bazazzade
    Because real experiments on a large scale is costly, And all the different scenarios will not gain experience, We go to the numerical simulation. In the present study has been simulation of flow in a channel with six cylindrical barrier. Fluid flow parameters Has been obtained Around the cylinder to two different arrangement. Also has been obtained at different Reynolds numbers for both, fixed cylinder and rotating cylinder. So that both laminar and turbulent flow in the covers. In this article has been obtained by detailed simulation and validation results, contours speed, Vorticity, pressure and flow lines using Fluent software. It can be seen that lower drag coefficients into the cylinder with increasing Reynolds number. As well as rotating cylinders experience less drag than the fixed cylinders. The results show that the arrangement of cylinders affect on the flow parameters. Finally, relying on the results will suggest a suitable arrangement for the construction of piers and offshore platforms.
    Keywords: flow analysis, fixed cylinders, rotary actuators, flow parameters
  • مهرداد بزاززاده، مجتبی دهقان منشادی *، محمد کرباسی زاده
    هدف بررسی تاثیر نسبت فشار بر ساختار موج ضربه ای و فیزک جریان تحت تاثیر پدیده تداخل موج ضربه ای و لایه مرزی در امتداد سطح دیوار در جریان های تراکم پذیر داخلی می باشد. از روش عددی جهت بررسی تاثیر نسبت فشاری بر ساختار، قدرت و طول سیستم امواج ضربه ای و مشخصه های لایه مرزی استفاده شد. معادلات میانگین گیری شده ناویراستوکس و مدل آشفتگی دو معادله ای k-ω استفاده شد. نتایج نشان دهنده انطباق قابل قبول نتایج با اطلاعات تجربی است. با افزایش نسبت فشاری سیستم امواج ضربه ای به سمت بالادست جریان حرکت می کند و ساختار موج ضربه ای نیز از حالت Xشکل به λ شکل تغییر می کند که با افزایش قدرت موج ضربه ای همراه است. با افزایش نسبت فشاری، میزان جابجایی سیستم امواج ضربه ای در طول مجرا بیشتر می شود. با کاهش نسبت فشاری، موج ضربه ای به سمت پایین دست جریان جابجا می شود و در این حالت طول موردنیاز برای بازیابی کامل فشار در دسترس نخواهد بود. اگر موج ضربه ای قوی باشد جدایش جریان بر روی دیواره اتفاق خواهد افتاد. جهت اعتبارسنجی از نتایج تجربی تونل باد فراصوت دمشی در دانشگاه کمبریج استفاده شد.
    کلید واژگان: جریان فراصوت, ضریب جریان, تداخل موج ضربه ای و لایه مرزی, نسبت فشار, دینامیک سیالات محاسباتی
    M. Dehghan Manshadi *, M. Karbasizadeh
    The present research is mainly devoted to investigate the effect of pressure ratio (ᴨ) on the Shock Wave-Boundary Layer interaction phenomena along the wall surface in internal compressible flows. The implicit Reynolds Average Navier-Stokes equations and k-ω turbulent model have been used to numerical simulation and investigation the effect of pressure ratio on location, structure of the shock train and the boundary layer specification. The obtained results show that the present numerical results are in good agreement with the experimental data. On increasing ᴨ, not only the shock train moved toward the upstream flow but also the shock structure changed from X-shape to λ. Furthermore with increasing ᴨ the displacement of shock train along the duct is increased. With decreasing ᴨ the shock train moved to the downstream so that the length of the duct isn’t enough for complete recovery pressure. The flow separation bubble is formed near the wall, when the shock was strong. The experimental results of supersonic blow down wind tunnel in Cambridge University have been used for validation.
    Keywords: Supersonic Flow, Flow Confinement, Shock Boundary Layer Interaction, Pressure Ratio, CFD
  • سبحان صفوی منش*، مهرداد بزاز زاده، فاطمه قدیری مدرس
    در این تحقیق به روش عددی،به دنبال کم کردن حرارت منتقل شده به مخزن حاوی سیال کرایوژنیک هستیم،هدف اصلی مطالعه حاضر مقایسه عملکرد حرارتی سیستم های عایق بندی مختلف است.برای این منظور از تکنیک عایق خلا و ایجاد یک پوسته سرد کرایوزنیکی حول مخزن اصلی استفاده می کنیم.در ابتدا شارهای حرارتی وارد شده به یک مخزن بدون عایق مدل سازی شده است و با نتایج حاصل از قوانین فوریه صحت سنجی شده است.در ادامه یک عایق خلا دور مخزن اصلی مدل سازی شده است. این عایق خلا برای ضخامت های مختلف و فشارهای خلا مختلف مدل سازی شده است. در انتها با اضافه کردن یک پوسته سرد اکسیژن بین محیط خلا، انتقال حرارت رسیده شده به مخزن را به حداقل رسانده ایم. نتایج نشان می دهد که ضریب نشر حرارتی و فشار خلا و همچنین ضخامت خلا پارامترهای مهم و تاثیر گذار بر نشر حرارتی وارد شده به مخزن اصلی است. نشان خواهیم داد که برای بعضی از مواد با ضریب نشر بالاتر افزایش ضخامت خلا همیشه باعث کاهش انتقال حرارت نخواهد شد.همچنین نشان خواهیم داد که افزایش فشار خلا هر چند انتقال حرارت تشعشع به مخزن را افزایش می دهد ولی در مجموع کاهش انتقال حرارت رسیده به مخزن را در پی خواهد داشت. در اخر نشان خواهیم داد که استفاده از یک پوسته سرد کرایوژنیکی بین عایق خلا یک افت قابل ملاحظه در نشر حرارتی وارد شده به مخزن بوجود می آورد.
    کلید واژگان: مخزن کرایوژنیک, عایق خلا, عایق پوسته سرد کرایوژنیکی
  • عبدالعلی رمضانی*، مهرداد بزاز زاده، فاطمه قدیری مدرس
    پایداری احتراق و عملکرد پیشرانه ها به شدت به فرایند اتمیزاسیون و اختلاط سوخت و اکسیدکننده در موتورهای سوخت مایع موشک بستگی دارد که این اختلاط توسط انژکتور انجام می گیرد. انواع مختلفی از انژکتور وجود دارد که معمولا نوع برخوردی آن برای موتورهای موشک ترجیح داده می شود.. هدف در این پژوهش افزایش ناپایداری ورق مایع ، و به دنبال آن افزایش اتمیزاسیون می باشد. برای شبیه سازی انژکتور برخوردی، از نرم افزار متن باز OpenFoam 2.2.0 استفاده شده است. از روش VOF برای تعقیب سطح مشترک فاز مایع و گاز و همچنین از روش AMR برای شبکه سازی مساله استفاده شده است. در این تست سرد، از آب به عنوان فاز مایع و از هوا به عنوان فاز گازی استفاده شده است. همچنین در این بررسی، از اثرات توربولانس صرف نظر شده است. در این پژوهش، از سرعت نوسانی ورودی و همچنین از پروفیل سرعت سهموی ورودی استفاده شده است. مشاهده شده است که با افزایش فرکانس سرعت نوسانی ، ورق مایع ناپایدار تر می شود. در حالی که افزایش دامنه سرعت نوسانی ، تاثیری در افزایش ناپایداری ورق مایع ندارد. همچنین نشان داده شده است که پروفیل سرعت سهموی نسبت به پروفیل سرعت یکنواخت، ورق مایع تشکیل شده را ناپایدار تر می کند.
    کلید واژگان: انژکتور برخوردی, موتور های سوخت مایع موشک, اتمیزاسیون, روش VOF
  • محمدکاظم سبحانی، مجتبی دهقان منشادی، مهرداد بزاززاده، مهدی ایل بیگی
    در این تحقیق، میدان جریان بالای سطح یک نمونه بال لامبدا شکل غیر باریک با اندازه گیری فشار بررسی شده و تشکیل گردابه ها و بررسی اثرات زاویه حمله بر ساختار، قدرت و موقعیت گردابه ها مطالعه شده است. آزمایش ها در سرعت 20 متر بر ثانیه و در زاویه حمله های مختلف از 5 تا 20 درجه انجام شده است. نتایج بیانگر وجود جریان گردابه ای روی سطح بال می باشد که این جریان گردابه ای شامل 3 گردابه مجزا است. یک گردابه از راس بال شکل گرفته، گردابه دوم که پیش از شکستگی بال شروع شده و با جریان پس از شکستگی بال، گردابه قوی تری را شکل داده و گردابه سوم که پس از شکستگی بال شروع شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه حمله، سبب بزرگتر و قوی تر شدن گردابه ها و رانش آن ها به سمت ریشه بال شده است. در موقعیت خاص از زاویه حمله، ساختار گردابه ها به هم می ریزد و اصطلاحا فروپاشی گردابه ها اتفاق می افتد و با افزایش زاویه حمله، موقعیت فروپاشی گردابه ها به سمت راس بال حرکت می کند.
    کلید واژگان: تونل باد, بال لامبدا شکل, لوله پیتوت, توزیع فشار
    The flow fields over a non-slender lambda shaped wing including vortex formation and the effect of angle of attack on structure, strength and location of the vortices were investigated in a closed circuit low speed wind tunnel by pressure measurement. The tests were conducted at velocity of 20 m/s and different angles of attack from 5 to 20 degrees. The Reynolds number of the model was about 2×105 according to the root chord. The results showed three vortical flows were formed over the wing surface. The first vortex was the apex vortex; the second one was generated before the leading edge crank and strengthened after the crank and the third one was formed after the leading edge crank. By increasing the angle of attack the vortices became larger and stronger and closer to the wing root. At a specific angle of attack the structure of the vortices was changed rapidly and the vortex break down was occurred. The location of vortex break down moved toward the wing apex by increasing the angle of attack.
    Keywords: Wind Tunnel, Lambda Shaped Wing, Pitot Tubes, Pressure Distribution
  • مجتبی دهقان منشادی، مهدی ایل بیگی، مهرداد بزاززاده، محمد علی وزیری
    در این تحقیق ضرایب آیرودینامیکی یک نمونه هواپیمای بال پرنده بدون دم با بال لامبدا شکل با زاویه پس گرایی لبه حمله بال درونی 55 و بال بیرونی 30 درجه، در یک تونل باد مدار بسته زیر صوت بررسی شده است. آزمایش ها در محدوده سرعت 90 متر بر ثانیه و در زاویه حمله های 6- تا 17 و زاویه جانبی 8- تا 8 درجه انجام گرفته است. نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی هواپیما به وسیله دستگاه بالانس 6 مولفه بیرونی اندازه گیری شده و اثرات دیواره بر نتایج اصلاح گردیده است. به منظور بهبود پایداری طولی هواپیما، زاویه پس گرایی لبه حمله بال 2 درجه افزایش یافته و با نتایج نمونه اصلی مقایسه شده است. نتایج نشان داده است که در زاویه حمله 7.7 درجه پیچ آپ رخ داده که با افزایش زاویه پس گرایی، این پدیده 1 درجه دیرتر اتفاق افتاده است که به معنای افزایش نیروی برآی قابل بهره برداری است. همچنین به منظور بررسی شروع و گسترش جدایش جریان روی بال، میدان فشار بالای سطح بال به وسیله ریک لایه مرزی اندازه گیری شده است. نتایج نشان داده که جدایش جریان روی سطح بال از ناحیه شکستگی لبه فرار شروع شده و با افزایش زاویه حمله بخش های دیگر بال، به ویژه بال بیرونی را فراگرفته است. ضریب گشتاور سمتی هواپیما منفی به دست آمده است که نشان دهنده ناپایداری سمتی ذاتی هواپیماست.
    کلید واژگان: بال پرنده, بال لامبدا, ضرایب آیرودینامیکی, زاویه پس گرایی
    Mojtaba Dehghan Menshadi, Mehdi Eilbeigi, Mehrdad Bazaz Zadeh, Mohammad Ali Vaziry
    The aerodynamic coefficients characteristics over a lambda-shaped flying wing aircraft with 55°-30° leading edge sweep angles have been investigated in a closed circuit low speed wind tunnel. The experiments were conducted at tunnel velocity of 90 m/s, the angles of attack of -6 to 17 and the side-slip angles of -8 to 8 degrees. All forces and moments were measured using an external six-component force balance located below the wind tunnel. The wall corrections were also performed for all test conditions. To improve the aircraft longitudinal stability characteristics, a new model with an increased leading edge sweep angle of 2 degrees were also tested and compared with the original model. A “pitch-up” phenomenon identified to occur at a rather low angle of attack of α=7.7 degrees, although it occurred at the higher angle of attack of α=8.7 degrees for the increased swept angle model which means an increase in useable lift of the aircraft. Moreover, off-surface pressure measurement over the wing surface was conducted to examine the onset and development of the flow separation over the wing surface. The results showed that the flow separation started at the trailing edge crank location and extended to the other parts of the wing, especially the outer wing.
    Keywords: Flying wing, Lambda wing, Aerodynamic coefficients, Sweep angle
  • محمد مهدی مهدی، مهرداد بزاززاده
    در این تحقیق به بررسی میزان کاهش نویز موتور کمکی هواپیما پرداخته شده است. در این راستا کد طراحی بهینه مافلر (muffler) به منظور ایجاد بیشترین افت صدا برای مافلرهای از نوع سوراخدار جهت استفاده در اگزوز موتورهای هواپیما تدوین شده است. در روی زمین هنگامی که موتورهای اصلی خاموش بوده و نیاز به انرژی الکتریکی و هوای فشرده در هواپیما می باشد موتور کمکی (APU) مورد استفاده قرار می گیرد. براساس پیوست 16 سازمان بین المللی هوانوردی، میزان صدای موتورکمکی باید کمتر از 90 دسی بل باشد. با توجه به این موارد استفاده از مافلر در اگزوز موتور کمکی اجتناب ناپذیر است. معمولا فضای در نظر گرفته شده برای نصب کاهنده صوت در هواپیماها محدود می باشد که به این دلیل طراحی بهینه کاهنده صوت مورد نیاز است. در این مقاله، روش محاسبه و پارامترهای موثر در کاهش قدرت در کاهنده های صوت سوراخدار استخراج شده و تاثیر بافل در روابط اعمال گردیده سپس کد طراحی بهینه کاهنده صوت برای فضای هندسی در نظر گرفته شده تدوین گردید. برای اعتبار سنجی محاسبه میزان افت صدا، نتایج خروجی برنامه با نتایج تست کاهنده صوت مقایسه گردید. پس از اطمینان از دقت محاسبه میزان کاهش قدرت صوت در عبور کاهنده صوت، با اعمال قیود طراحی، کاهنده صوت برای موتور کمکی هواپیمای مورد نظر طراحی و مشخصات هندسی ارائه شده است.
    کلید واژگان: کاهنده صوت, افت صدا, توربین گاز
    Mohammad Mahdi Mahdi
    In this research is prepared the optimum design muffler code for maximum silence in perforated muffler to use in APU exhaust. According to far Annex 16 the power of sound (SPL) must be less than 90 dB on ground from aircraft. One of the sources of noise on ground is the exhaust noise of APU. The APU is used for product pressurize air for main engine start and air condition and for produce electric energy. So the muffler must be use in APU exhaust. In this paper was studied the method of calculation and effective parameters on transmission loss. After that, a code was produced for design muffler with respect to limitation of dimension and designer requirement. For verification of design code, the result of this code was compared with test result. By this code the muffler was designed for respective aircraft by attention to limitation of situation.
    Keywords: muffler, noise loss, gas turbine
  • مجتبی دهقان منشادی*، مهدی فیضیان، مهرداد بزاززاده، مهدی ایل بیگی
    در این پژوهش جریان گردابه ای روی بال مثلثی با زاویه پسگرایی 70 درجه و تاثیر تغییرات زاویه حمله بر گردابه های تشکیل شده روی بال مثلثی به کمک تونل دود و نور لیزر به روش آشکارسازی جریان بررسی شده است. برای این منظور، از مدل اسپالارت آلماراس نرم افزار فلوئنت برای بررسی عددی استفاده شده است. مطالعات پیشین نشان می دهد که تغییرات زاویه حمله بیشترین اثر را بر گردابه های تشکیل شده روی بال می گذارند، لذا در این پژوهش تاثیر زاویه حمله بر اندازه، مکان فروپاشی گردابه و ایجاد پدیده واماندگی روی بال بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه حمله سبب بزرگتر شدن گردابه های روی بال و افزایش فاصله مرکز گردابه از سطح می شود. بزرگتر شدن گردابه سبب افزایش نیروی برا و بالارفتن قدرت مانور هواپیما می شود. زاویه حمله های بالا بی نظمی ناگهانی در ساختار گردابه لبه حمله ایجاد می کنند که فروپاشی گردابه گفته می شود و باعث کاهش قدرت مانور هواپیما می گردد.
    کلید واژگان: آشکارسازی جریان, بال مثلثی, زاویه حمله, فروپاشی گردابه, زاویه پسگرایی
    Mojtaba Dehghan Manshadi*, Mehdi Feizian, Mehrdad Bazazzadeh, Mehdi Eilbeigi
    In this study, the vertical flow on a sharp edged, 70 degrees swept back delta wing was experimentally investigated in a smoke tunnel, using laser sheet technique. Previous studies show that changing Reynolds number has little effect on the vortex structure of sharp edged delta wings, although the angle of attack has the major effect. Furthermore, Spalart Almaras model is used for numerical investigation on the delta wing. The effect of angle of attack on size and break-down location of the vortices on the wing was studied. The results show that increasing of the angle of attack increases the size of the vortices and the height of the vortex core to the wing surface as well. The bigger vortex on a delta wing leads to increasing the lift of the wing and it increases the maneuverability of the aircraft. Abrupt changes occur in the structure of the vortices at very high angles of attack which is designated as vortex break-down. The vortex break-down cause’s intense oscillation of the surface pressure of the wing and it decreases the aircraft maneuverability.
    Keywords: flow visualization, delta wing, angle of attack, vortex break down, sweep angle
  • مهدی جهانگیری*، مجتبی دهقان منشادی، مهرداد بزاز زاده
    از آنجا که جهت انجام آزمایش در تونل های باد فرا صوت بایستی به مرحله اجرای تونل باد برسیم و رسیدن به مرحله اجرای تونل مستلزم گذر از مرحله راه اندازی تونل می باشد لذا تحلیل و بررسی جریان تونل در مرحله راه اندازی ضروری است. در مرحله راه اندازی که در یک بازه زمانی بسیار کوتاه و به صورت ناپایا و گذرا می باشد، امواج ضربه ای قدرتمندی ایجاد می گردد که بایستی به سرعت از مقطع آزمون عبور نمایند و توسط گلوگاه دوم متعلق به دیفیوزر فرا صوت، بلعیده شوند. در غیر این صورت، امواج ضربه ای عمودی تولید شده در مقطع آزمون باقی مانده و علاوه بر ایجاد افت فشار شدید، مانع از برقراری جریان در تونل باد می گردند. چنین رویدادی عملا تونل را به یک تونل باد غیر قابل استفاده مبدل می سازد. در این مقاله فرایند راه اندازی در یک تونل باد فرا صوت دمشی (Blow-down)، با ماخ هدف 2/8 که هندسه نازل آن با استفاده از روش مشخصه ها طراحی شده است، بصورت ناپایا و گذرا مورد تحلیل قرار گرفته است. کانتورهای عدد ماخ و نمودارهای آن جهت بررسی انتشار امواج ضربه ای و دستیابی به ماخ هدف ترسیم شد. نمودار y+ جهت صحت سنجی مدلسازی آشفتگی جریان که با استفاده از روش اسپالارت-آلماراس انجام شده بود، استفاده شد. نتایج بدست آمده، صحت مدلسازی مرحله راه اندازی تونل باد را تایید نمود.
    کلید واژگان: تونل باد فراصوت, امواج ضربه ای, مرحله راه اندازی, آنالیز ناپایا
    M. Jahangiri*, M. Dehghan Manshadi, M. Bazaz Zadeh
    In order to perform experiments in wind tunnels it is needed to arrive in the “run” stage, and knowing that the “run” stage is arrived after passing the triggering and “start” stage, it is necessary to study the tunnel flow in the start stage. In the start stage, which is occurring in a very short time interval in an unsteady and transient mode, some strong shock waves are formed who should rapidly pass the test section to be swallowed by the second throat of the supersonic diffuser. Otherwise, the normal shock waves formed in the test section will remain and in addition to causing severe pressure drop, will hinder the flow in the tunnel. Such a phenomenon will practically make the tunnel unusable. In this paper, the “start” stage of a blow-down supersonic wind tunnel with a Mach number of 2.8 and a nuzzle geometry designed with “method of characteristics”, has been studied under unsteady and transient conditions. Mach counters and their diagrams were plotted to assess the propagation of shock waves and achieve goal Mach number. y+ diagram was used to cross examine the modeling of the flow turbulence done in Spalart – Allmaras method. The results confirmed the accuracy of the model.
    Keywords: Supersonic wind tunnel, Shock wave, Start stage, Unsteady analysis
  • حامد میرزابه، مهرداد بزاززاده، اسماعیل ولی زاده، محمد جواد منتظری
    نحوه پاشش سوخت به درون انژکتور تاثیر بسزایی بر پایداری و اختلاط مناسب سوخت و اکسیدکننده دارد. انژکتورهای گریز از مرکز به دلیل ایجاد چتر پاشش یکنواخت و توزیع مناسب سوخت امروزه کاربرد زیادی در صنایع هوافضا دارند. پدیده ایجاد و توسعه حفره هوا در جریان داخلی انژکتورهای گریز از مرکز و شبیه سازی آن به دلیل ایجاد دو جریان پیچشی آشفته در دو فاز مختلف که دارای سطح آزاد مشترک می باشند، پیچیده است. انژکتورهای دوپایه نسبت به تک پایه و جریان مستقیم دارای اتمیزاسیون و احتراق بهتر و یکنواخت تری می باشد. جریان داخلی تاثیر مهمی روی خصوصیات اسپری خروجی انژکتور گریز از مرکز دارد. در این مقاله به شبیه سازی فیلم مایع، حفره هوا و زاویه پاشش در انژکتورهای دوپایه گریز از مرکز پرداخته می شود. شبیه سازی سیال به صورت دوفازی انجام می پذیرد و فاز گاز با هوا و فاز مایع با آب شبیه سازی می شود. در ادامه با اعتبارسنجی نتایج عددی صحت روش حل در نرم افزار فلوئنت نشان داده می شود؛ زیرا روش عددی می تواند به عنوان ابزاری کم هزینه در روند طراحی و بهینه سازی انژکتور در کاربردهای صنعتی مختلف نسبت به روش آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: انژکتور, فیلم مایع, زاویه پاشش, حفره هوا, جریان دوفازی
    H. Mirzabeh, M. Bazazzadeh, E. Valizadeh, M.J. Montazeri
    The manner of spray the fuel has an important effect on stability and convenient mixture of fuel and oxidizer. Swirl injectors because of formation of uniform spray cone and proper distribution of the fuel have been used in many rocket engines at aerospace industries. Formation and development of air core in the interior stream of swirl injectors and simulation of them is complicated. Double base-swirl injectors have better atomization and have more effective and uniform mixture and combustion. Inner stream has an important effect on spray characteristics. In this article we want to simulate liquid film، air core and spray angle in double base swirl injector. Inner stream of swirl injector simulate with two-phase method and we use air for gas-phase and water for liquid-phase and validate our results with experimental results. Because this way is very cheaper and faster rather than experimental studies.
    Keywords: Injector, Liquid Film, Spray Angle, Air Core, Two Phases Stream
  • حسین نوروزی، مهرداد بزاززاده، فریدون ثابت قدم
    در این تحقیق، شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی حول هیدروفویل با استفاده از روش تراکم پذیری مصنوعی پیش شرط سازی شده برای حل معادلات ناویر- استوکس چندفازی انجام شده است. معادلات حاکم، پیوستگی و مومنتم مخلوط، به اضافه یک معادله انتقال کسر حجمی فاز مایع هستند. معادله انتقال کسر حجمی فاز مایع بر اساس ایده جریان همگن تعادلی در مدلسازی جریانهای چندفازی نوشته شده است. انتقال جرم بین فازها از مدل ارائه شده توسط مرکل، شبیه سازی و به منظور تسریع نرخ همگرایی، از روش پیش شرط سازی استفاده شده است. گسسته سازی جملات جابه جایی از روش تفاضل بالادست مرتبه سوم بر مبنای روش تفاضل شار و گسسته سازی جملات لزج از روش تفاضل مرکزی مرتبه دوم انجام شده است. لزجت گردابه ای جریان آشفته از مدل یک معادله ای اسپالارت- آلماراس محاسبه می شود. به منظور صحت سنجی نتایج خروجی، ابتدا حل جریان تک فازی حول هیدروفویل NACA0012 در زوایای حمله صفر و شش درجه در رینولدز 106×8/2Re= شبیه سازی و نتایج با اطلاعات در دسترس مقایسه شده است. در ادامه، توانایی برنامه در شبیه سازی جریانهای کاویتاسیونی در اعداد کاویتاسیون و زوایای حمله مختلف نشان داده شده و نتایج خروجی با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود، مقایسه شده اند. برای این منظور جریانهای کاویتاسیونی حول هیدروفویل اصلاح شده NACA0009 در دو حالت بریده نشده و بریده شده در رینولدز 106×2Re= و اعداد کاویتاسیون 1، 9/0، 80/0 و 75/0، 6/0، 5/0، 4/0 و 3/0، در زوایای حمله پنج و 5/2 درجه، شبیه سازی شده است و مقادیر ضریب فشار و ضرایب لیفت و درگ با مقادیر آزمایشگاهی و عددی مندرج در مرجع [7] مقایسه شده است. نتایج از دقت قابل قبولی برخوردارند.
    H. Nouroozi, M. Bazzaz Zadeh, F. Sabetghadam
    In this paper, numerical simulation of cavitating flow over hydrofoils is presented by the aid of Preconditioned Artificial compressibility Method for solving the multi-phase N-S equations. Dominant equations include conservation of mass, momentum and a liquid phase volume fraction transfer equation. Equation of volume fraction transfer is obtained on the basis of homogeneous equilibrium flow concept in modeling of multi-phase flows. Mass transfer between phases is simulated by the Merkle model. To accelerate the convergence rate, the discrete equations are preconditioned. Third order Roe-based flux difference splitting and second order central differencing method respectively is utilized for convection and viscous term discretization. Effects of turbulence are simulated in terms of an eddy viscosity coefficient added to molecular coefficient of viscosity via Spalart-Allmaras model. To demonstrate the capabilities of the scheme, several single and two-phase test case problems are computed and the results are compared with experimental and numerical data. Computed results present the appropriate accuracy of algorithm. Results of single phase flow over NACA0012 hydrofoil at renolds number, 2.8e6 & 0, 6 angle of attack, are compared with experimental data. The capability of code for simulation of cavitating flows at various cavitation numbers and angle of attacks are presented via simulation of two phase flow over non-truncated & truncated modified NACA0009 hydrofoil at renolds number, 2.0 e6 & 0, 2.5 angle of attack & σ = 1.0, 0.9, 0.8, 0.75, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3. Then results are compared with experimental and numerical data. The results are in good agreement with the available data and other published computations.
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