bahman rahmatinejad
-
در این تحقیق رفتار مقاومت به ضربه با سرعت پایین برای دو نوع از مواد رایج فلزی فولادی و آلومینیومی و دو نوع ماده کامپوزیتی زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و شیشه آنالیز گردیده و نتایج مربوط به آنالیزهای مواد فلزی و کامپوزیتی از جمله تنش ها و کرنش های فون میزس، تنش برشی ماکزیمم و انرژی کرنشی مربوط به ضربه در این مواد مقایسه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده فولاد با داشتن تنش فون میزس و برشی بالا و مقادیر کرنش فون میزس و کرنش برشی پایین دارای عملکرد بهتری نسبت به آلومینیوم و مواد کامپوزیتی بود. نمونه فولادی با تحمل مقدار 23815 مگاپاسکال دارای بیشترین تنش فون میزس و نمونه کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن با تحمل 4763 مگاپاسکال دارای کمترین مقدار تنش فون میزس بود. بیشترین مقدار کرنش فون میزس در نمونه کامپوزیت الیاف کربن در مقایسه با سایر نمونه های فلزی و کامپوزیتی است این افزایش به مقدار حدودا 870% بیشتر از نمونه فولادی می باشد که این نشانگر ضعف این مواد در تحمل بارهای ضربه ای است. همچنین نمونه کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه دارای کارکرد بهتر در مقایسه با کامپوزیت های زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن است. دلیل این امر خاصیت جذب انرژی بهتر الیاف شیشه در مقایسه با الیاف کربن می باشد.کلید واژگان: المان محدود, ضربه با سرعت پایین, مواد فلزی, کامپوزیت الیاف کربنی, کامپوزیت الیاف شیشهIn this research, the impact resistance behavior at low speed is analyzed for two types of common metal materials, steel and aluminum, and two types of epoxy composite materials reinforced with carbon fibers and glass, and the results related to the analyzes of metal and composite materials, including Von Mises stresses and strains, maximum shear stress and impact strain energy were compared in these materials. Based on the obtained results, steel with high Von Mises and shear stress and low Von Mises strain and shear strain had better performance than aluminum and composite materials. The steel sample bearing 23815 MPa had the highest von Mises stress and the composite sample reinforced with carbon fibers bearing 4763 MPa had the lowest von Mises stress. The highest Von Mises strain is in the carbon fiber composite sample compared to other metal and composite samples. This increase is about 870% more than the steel sample. This indicates the weakness of these materials in bearing shock loads. Also, the glass fiber reinforced composite sample has better performance compared to the carbon fiber reinforced epoxy composites. The reason for this is the better energy absorption properties of glass fibers compared to carbon fibers.Keywords: Finite Element, Low velocity impact, Metal Materials, Carbon Fiber composite, Glass Fiber Composite
-
نشریه کارافن، سال بیستم شماره 64 (پاییز 1402)، صص 149 -168سوپاپ یک کلمه فرانسوی (Soupape) به معنی دریچه می باشد و نقش آن کنترل مخلوط هوا و سوخت ورودی به موتور و همچنین کنترل دودهای خروجی از آن می باشد. در این تحقیق تشخیص عیوب ابعادی و ترک سوپاپ به کمک بینایی ماشین و آکوستیک امیشن انجام شد. بعد از انتقال آفلاین تصاویر به نرم افزار متلب، پردازش تصاویر در آن انجام شد و پارامترهای ابعادی سوپاپ مانند طول، قطر ساق، قطر بزرگ (نشیمنگاه) و کجی ساق سوپاپ در آن اندازه گیری شد. این پارامترها با اندازه های واقعی مقایسه و درصد خطای اندازه گیری برای این پارامترها به ترتیب 45/0 ، 8/1 و 18/1 درصد برآورد گردید. برای کجی ساق سوپاپ با توجه به این که در حالت واقعی روشی جهت اندازه گیری وجود ندارد درصد خطا برای این پارامتر محاسبه نشد. برای تشخیص ترک از 60 عدد سوپاپ نو مشابه، توسط دستگاه AE-MAP 1.0 نمودار آکوستیکی تهیه شد و نمودار آکوستیکی 30 سوپاپ نو و کارکرده با آن مقایسه شد. دقت سیستم در تشخیص ترک تقریبا 7/96 درصد برآورد گردید.کلید واژگان: بینایی ماشین, اندازه گیری ابعاد, پردازش تصویر, سوپاپ, آکوستیکKarafan, Volume:20 Issue: 64, 2023, PP 149 -168Valve originates from the French word, Soupape, meaning valve and its role is to control the mixture of air and fuel entering the engine and the exhaust fumes. In this research, dimensional defects and valve cracks were diagnosed with the help of machine vision and acoustic emission. After offline transfer of the images to MATLAB software, the images were processed and the dimensional parameters of the valve such as length, stem diameter, large diameter (seat) and valve stem curvature were measured. These parameters were compared with the actual sizes and the percentages of measurement error for these parameters which were estimated as 0.45%, 1.8% and 1.18%, respectively. Because there was no real way to measure the valve stem, the error percentage was not calculated for this parameter. To detect cracks from 60 similar new valves, an acoustic diagram prepared by AE-MAP 1.0 device and the acoustic diagram of 30 new and used valves were compared. The accuracy of the system in crack detection was estimated to be approximately 96.7%.Keywords: Machine Vision, dimension measurement, image processing, Valves, Acoustics
-
در این تحقیق تحلیل تجربی اثر استفاده از نانوسیال اکسید آلومینیوم (Al2O3) در بهبود انتقال گرمای مبدل گرمایی موتور XU7 با تجهیزات کامل سامانه خنک کاری انجام گرفت. آزمون ها در سه حالت آب خالص؛ آب و اتیلن گلیکول (60:40) و در نهایت با نانوسیال اکسید آلومینیوم با کسرهای حجمی 1% و 2% و شار های 10، 21 و 32 لیتر بر دقیقه، در دو دور کند و تند فن خنک کننده انجام شد. نتایج بررسی ها نشان داد ازدیاد کسر حجمی نانوذرات به سیال پایه سبب افزایش ضریب انتقال حرارت همرفتی تا شار 21 لیتر بر دقیقه شده و بعدازآن این ضریب کاهش می یابد. با اضافه کردن 2% حجمی نانوذرات به سیال پایه در دور تند فن خنک کننده به ترتیب برای شار های 10، 21 و 32 لیتر بر دقیقه، شاهد افزایش تقریبی 3%، 20% و 16% ضریب انتقال حرارت همرفتی نسبت به سیال پایه هستیم. افت فشار در مبدل با کسر حجمی 1% و 2% نسبت به سیال پایه در شار ثابت 30 لیتر بر دقیقه به ترتیب 22% و 40.8% محاسبه شد.کلید واژگان: نانوسیال اکسید آلومینیوم (Al2O3), نانوذرات, نانوسیال, ضریب انتقال حرارت, موتور XU7In this research, an experimental analysis of the effect of using aluminum oxide nanofluid (Al2O3) in improving the heat transfer of the engine radiator (XU7) with complete cooling system equipment was done. Tests in three pure water conditions; water and ethylene glycol (60:40) and finally with aluminum oxide nanofluid (Al2O3) with volume fractions of 1% and 2% and flow rates of 10, 21, and 32 liters per minute, in two slow and fast cycles. The cooling fan is done. The results showed that increasing the volume fraction of nanoparticles to the base fluid increases the heat transfer coefficient up to a flow rate of 21 liters per minute, and after that this coefficient decreases. By adding 2 percent by volume of nanoparticles to the base fluid at high fan speed, for flow rates of 10, 21, and 32 Lit/min, respectively, we see an approximate increase of 3%, 20%, and 16% in the displacement heat transfer coefficient compared to the base fluid. The pressure drop of the radiator with a volume fraction of 1 and 2% compared to the base fluid at a constant flow rate of 30 liters per minute was calculated as 22% and 40.8%, respectively.Keywords: Al2O3, nanoparticles, nanofluid, Heat transfer coefficient, XU7 engine
-
بررسی پارامترهای موثر بر ویسکوزیته نانو سیالات
نانو سیالات که از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیالات معمولی حاصل می شوند، نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار زیاد در کاردبرهای صنعتی هستند. اندازه ذرات مورد استفاده در نانو سیالات از 1 نانومتر تا 100 نانومتر می باشد. ویسکوزیته یکی از ویژگی های مهم نانو سیالات بوده که تاثیر بسیار مهمی بر روی انتقال حرارت، دارد. در این تحقیق پارامترهای موثر بر ویسکوزیته نانو سیالات بررسی شد برای تخمین زدن ویسکوزیته نانو سیال می توان از مدل های نظری مختلف استفاده نمود. اما نتایج تجربی نشان می دهد که ویسکوزیته نانوسیال مطابقت خوبی با مدل های نظری ندارد. این تفاوت به دلیل تاثیر حرکت براونی، مفروضات ایجاد شده در هنگام استخراج مدل ها، رویکرد مدل سازی ریاضی و تکنیک های پراکندگی است. در واقعیت ویسکوزیته نانوسیال به پارامترهای زیادی مانند سیالات پایه، کسر حجمی ذرات، اندازه ذرات، شکل ذرات، دما، نرخ برش، مقدار pH، سورفکتانت ها، تکنیک های پراکندگی، توزیع اندازه ذرات و تجمع ذرات بستگی دارد.
کلید واژگان: نانو سیالات, ویسکوزیته, دما, نرخ برش, کسر حجمیInvestigating parameters affecting the viscosity of nanofluidsDonyaye Nano, Volume:19 Issue: 70, 2023, PP 34 -51Nanofluids, which are obtained from the distribution of nano-sized particles in normal fluids, are a new generation of fluids with great potential in industrial applications. The size of the particles used in nanofluids ranges from 1 nm to 100 nm. Viscosity is one of the important characteristics of nanofluids, which has a very important effect on heat transfer. In this research, the parameters affecting the viscosity of nanofluids were investigated. Different theoretical models can be used to estimate the viscosity of nanofluids. But the experimental results show that the viscosity of the nanofluid does not correspond well with the theoretical models. This difference is due to the effect of Brownian motion, the assumptions made when deriving the models, the mathematical modeling approach and the scattering techniques. In reality, the viscosity of nanofluid depends on many parameters such as base fluids, particle volume fraction, particle size, particle shape, temperature, shear rate, pH value, surfactants, dispersion techniques, particle size distribution and particle aggregation.
Keywords: Nanofluids, viscosity, temperature, shear rate, volume fraction -
در این تحقیق عملکرد حرارتی موتور M13NI با استفاده از نانوسیال AL2O3+H2O در محیط آزمایشگاهی بررسی شد. در این آزمایش آب و اتیلن گلیکول به عنوان سیال های پایه با نانوذرات AL2O3 ترکیب و مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق از نانوذرات nm 20 با درصدهای حجمی 1 الی 2 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد با اضافه نمودن سورفکتانت SDBS به AL2O3، نانوسیال تهیه شده در 22 روز اول پایدار است. همچنین مقدار پتانسیل زتا 37.7 mv برآورد شد که نشان از پایداری نانوسیال دارد. افزایش کسر حجمی نانوذرات، باعث افزایش انتقال حرارت و افزایش افت فشار و همچنین کاهش پارامتر مریت (نسبت انتقال حرارت به قدرت پمپ) شد. در دور RPM 1150 و وجود 1 درصد کسر حجمی نانوذرات در سیال پایه آب به ترتیب افزایش 2/7 و 1/13 درصد حرارت دفع شده نسبت به مخلوط آب+اتیلن گلیکول و آب خالص مشاهده شد. افزایش کسر حجمی نانوذرات در سیال پایه موجب کاهش دمای خروجی از رادیاتور شده که این عمل باعث افزایش اختلاف دمای ورودی و خروجی گردیده و نرخ انتقال حرارت افزایش می یابد. با استفاده از نانوسیال می توان اندازه رادیاتور و حجم سیستم خنک کاری را کوچک نمود و در نتیجه مقدار آب در گردش و توان تلف شده موتور را کاهش داد.کلید واژگان: نانوسیال, نانوذرات, ضریب انتقال حرارت, موتور M13NI, Al2O3In this study, AL2O3+H2O nanofluid was used in a laboratory setting to test the thermal performance of the M13NI engine. AL2O3 nanoparticles were employed in this experiment along with base fluids made of water and ethylene glycol. We employed 20 nm nanoparticles with volume fractions of 1 to 2%. The outcomes demonstrated that the AL2O3 nanofluid made in the first 22 days was stable after being added SDBS sulphate. Additionally, the zeta potential, which was calculated to be 37.7 mv, shows the stability of the nanofluid. The heat transmission and pressure drop rose as the volume fraction of nanoparticles increased, while the merit parameter fell (ratio of heat transfer to pump power). At 1150 RPM and 1% volume fraction of nanoparticles in the water-based fluid, it was found that the heat dissipated increased by 7.2 and 13.1% in comparison to the mixture of water+ethylene glycol and pure water, respectively. When the volume proportion of nanoparticles in the base fluid increases, the radiator's outlet temperature decreases, resulting in a greater difference between the inlet and outlet temperatures and a faster rate of heat transfer. By utilizing nanofluid, it is possible to lower the radiator's size and the volume of the cooling system, so reducing the volume of circulating water and the engine's wasted power.Keywords: nanofluid, nanoparticles, Heat transfer coefficient, M13NI Engine, Al2O3
-
نانو ذرات موادی هستند که حداقل یکی از ابعادشان (طول، عرض، ارتفاع) در مقیاس نانو (بین 1 تا 100 نانومتر) باشد. نانو سیالات از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیالات معمولی حاصل می شوند. سیالات رایج نظیر آب، روغن ها و اتیلن گلیکول که معمولا در انتقال حرارت مورد استفاده قرار می گیرند، توانایی محدودی از لحاظ خواص حرارتی دارند. خواص جالب نانوسیال ها (مانند ضریب انتقال حرارت بالا) و پتانسیل زیادی که برای افزایش انتقال حرارت از خود نشان می دهند سبب شده که این گروه از سیالات در سال های اخیر در کانون توجه محققان قرار گیرند. یکی از فاکتورهای کلیدی در بهینه شدن خواص این دسته از سیالات مسئله پایداری آن ها است. اجتماع ذرات و کلوخه شدن آن ها باعث افزایش احتمال ته نشینی می شود، پایداری سوسپانسیون را کاهش می دهد، و موجب از بین رفتن ویژگی های سوسپانسیون ازجمله هدایت حرارتی، ویسکوزیته، و افزایش ظرفیت حرارتی می شود. در این تحقیق روش های افزایش پایداری و ابزارهای بازرسی بررسی شد. نتایج نشان داد استفاده هم زمان از ارتعاش مافوق صوت و مواد فعال کننده سطح (سورفکتانت) تاثیر بسزایی در پایداری نانو سیال دارد. و دو روش استفاده از پراکنش نور DLS و روش طیف سنجی جذبی فرابنفش _ مرئی به منظور بررسی پایداری توسط محققین زیادی در تحقیقات خود مورد استفاده قرار گرفته است.کلید واژگان: نانوسیال, نانو ذرات, پایداری نانوسیال, تخمین پایداری نانوسیالNanoparticles are materials which have at least one of their dimensions (length, width, height) at the nano scale (among 1 and 100 nm). Nanofluids are obtained from the distribution of particles with nano dimensions in normal fluids. Common fluids such as water, oils and ethylene glycol, which are usually used in heat transfer, have limited ability in terms of thermal properties. The interesting properties of nanofluids (such as high heat transfer coefficient) and the great potential they show for increasing heat transfer have caused this group of fluids to be in the focus of researchers' attention in recent years. One of the key factors in optimizing the properties of these fluids is their stability. The gathering of particles and their agglomeration increases the possibility of sedimentation, reduces the stability of the suspension, and causes the loss of the properties of the suspension, such as thermal conductivity, viscosity, and increase in heat capacity. In this research, methods of increasing stability and inspection tools were investigated. The results showed that the simultaneous use of ultrasonic vibration and surface activating substances (surfactant) has a significant effect on the stability of nanofluid. And two methods of using DLS light scattering and ultraviolet-visible absorption spectrometry have been used by many researchers in their research in order to check stability.Keywords: Nanofluid, Nanoparticles, Nanofluid Stability, Estimation Of Nanofluid Stability
-
In this study, the thermo-physical properties and thermal performance of Al2O3 nanoparticles were experimentally investigated in water-based fluid and ethylene glycol, and nanoparticles were produced by PNC1k-C device by electric explosion method. In order to measure the thermal conductivity, diameter and viscosity of the obtained nano-fluids, hot wire method (KD2-Pro device), dynamic light scattering (DLS) and Ostwald viscometer ASTM D445-06 were used respectively. The temperature range of the experiments was between 20 degrees to 50 degrees. The results showed that adding 1% by weight of sodium dodecyl gasoline sulfonate (SDBS) to Al2O3 + H2O stabilizes this nano-fluid for 22 days. In this case, the zeta potential is 37.7 mv, which indicates good nano-fluid stability. The results showed that with increasing the volume fraction of nanoparticles in the base fluid, the thermal conductivity, density, steam pressure and slope of the heating curve increase and the surface tension decreases. With increasing temperature, thermal conductivity and specific heat of water increased and density, viscosity and specific heat of nano-fluid decreased with different volume fractions. Also, with increasing the diameter of nanoparticles, the thermal conductivity decreased and the surface tension of the nano-fluid increased. The stronger the thermal properties of the base fluid, the greater the effect on the thermal conductivity of the nano-fluid. The obtained practical thermal conductivity coefficient was compared with the values of the prediction models of this coefficient. Based on the regression obtained for the calculated experimental results (R = 0.99), this value is consistent with the Timofeeva model.Keywords: Al2O3, Nano-fluid, Nanoparticles, Thermal conductivity, Thermo-physical Properties
-
The thermophysical properties and thermal performance of water- and ethylene-glycol-based nanofluids containing and CuO nanoparticles were examined. Nanofluids were prepared at four concentrations (1- 4 vol%) using an electric mixer and magnetic stirrer, and the thermophysical properties were measured. Surfactants were used to improve stability. The transient hot-wire method (KD2-Pro device), Dynamic Light Scattering (DLS), and Ostwald viscometer (ASTM D445-06) were used to measure the resulting thermal conductivity coefficient, nanoparticle diameter, and nanofluid viscosity, respectively. The experiments were carried out in the 20 to 50 °C temperature range. Adding 1 wt% sodium dodecyl sulfate (SDS) to the CuO–water and the same amount of sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) to the –water nanofluid were found to stabilize them for 20 and 22 days, respectively. Increasing the nanoparticle volume fraction, raising the temperature, and reducing nanoparticle diameter were found to increase the thermal conductivity coefficient. The density also increases with the nanoparticle volume fraction in the base fluid increasing. Moreover, at the same volume fraction, the CuO–water nanofluid had a higher density than –water. Better base fluid thermal properties amplify the effect on the nanofluid's thermal conductivity coefficient. The actual thermal conductivity coefficient was determined by comparing model predictions of the coefficient.Keywords: Al2O3, CuO, Nanofluids, nanoparticles, Thermal conductivity coefficient
-
در این تحقیق، عملکرد حرارتی یک رادیاتور نمونه در شرایط محیطی تعریف شده، مطالعه شد. روابط حاکم بر انتقال حرارت برای جریان هوا و سیال خنک کننده آب و اتیلن گلیکول (%50-%50) در رادیاتور نوشته شد و سپس مشخصات رادیاتور، تغییر داده شدند و روابط، مجدد بررسی شد. مشاهده شد عملکرد حرارتی یک رادیاتور که طول آن 25 درصد کاهش داده شده ولی تعداد فین های آن از 385 به 437 افزایش داده شده است با عملکرد حرارتی رادیاتور اولیه، برابر است. برای بررسی این موضوع، از روش ε-NTU استفاده گردید. مقدار بهینه آن توسط الگوریتم ژنتیک طراحی شده 436 فین تعیین گردید. همچنین فاصله بین دو فین از mm92/3 به mm94/2 کاهش یافت که مقدار بهینه آن توسط الگوریتم ژنتیک mm 867/2 تعیین گردید. کاهش طول رادیاتور، باعث سبک تر شدن رادیاتور و کاهش هزینه های ساخت می شود اما کاهش بیش ازحد آن می تواند باعث نزدیک شدن فین های خنک کننده به هم شود و مشکل در دفع حرارت را به وجود آورد.کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, عملکرد رادیاتور, سیستم خنک کننده, موتور, طراحی مجددKarafan, Volume:17 Issue: 50, 2021, PP 97 -115In this study, the thermal performance of a sample radiator under defined environmental conditions was studied. The relations governing the heat transfer for the air flow and the cooling fluid of water and ethylene glycol (50% -50%) were written in the radiator and then the characteristics of the radiator were changed and the relations re-examined. It was observed that the thermal performance of a radiator whose length was reduced by 25% but number of fins increased from 385 to 437 was equal to the thermal performance of the original radiator. The ϵ-NTU method was used to investigate this matter. Its optimal value was determined by the designed genetic algorithm 436. In addition, the distance between the two fins was reduced from 3.92 mm to 2.94 mm, the optimal value of which was determined by a genetic algorithm of 2.867 mm. Reducing the length of the radiator makes the radiator lighter and reduces construction costs, but reducing it too much can cause the cooling fans to come closer together and create a problem with heat dissipation.Keywords: Genetic Algorithm, Radiator function, cooling system, Engine, redesign
- 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.