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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « مدلسازی » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «مدلسازی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمد پژمان، سید محمد جوکار*، پیام پرواسی
    با توجه به افزایش روز افزون آلودگی های زیست محیطی و کاهش ذخایر سوخت های فسیلی، انتخاب جایگزینی مناسب برای سوخت های تجدید ناپذیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است؛ از جمله این سوخت های جایگزین می توان به بیودیزل ها که سوخت های تجدید پذیر هستند اشاره کرد. در این پژوهش، به مدلسازی و بهینه سازی ریاضی تولید بیودیزل روغن سویا طی فرآیند ترانس استریفیکاسیون با نرم افزار متلب و الگوریتم تکامل تفاضلی پرداخته شده است. واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور کاتالیزور پتاسیم هیدروکسید و در یک راکتور ناپیوسته انجام شده است. با توجه به داده ها و اطلاعات آزمایشگاهی، مدلی برای بررسی همزمان غلظت کاتالیزور در محدوده (wt% 1-4/0)، نسبت مولی متانول به روغن در محدوده (12-5) و دما در محدوده (°C65-°C25) طراحی شده است. همچنین پارامترهای سینتیکی مجهول در مدل توسعه داده شده محاسبه شد. مقایسه نتایج مدل و داده های تجربی نشان داد که مدل پیشنهادی از دقت مناسبی برخوردار است. نتایج مدلسازی نشان داد بین بازده بیودیزل و پارامترهای موثر (دما، نسبت مولی روغن به الکل و غلظت کاتالیست) رابطه وجود دارد. با افزایش دما و نسبت مولی روغن به الکل و کاهش غلظت کاتالیست بازده بیودیزل افزایش می یابد. در انتها از مدل برای یافتن شرایط بهینه واکنش ترانس استریفیکاسیون جهت به حداکثر رساندن بازده بیودیزل استفاده شد. در شرایط بهینه ی غلظت کاتالیزور wt% 4501/0، نسبت مولی متانول به روغن 15 و دمای °C70 مقدار بازده تولید بیودیزل به % 87/96 رسید.
    کلید واژگان: بیودیزل روغن سویا, ترانس استریفیکاسیون, مدلسازی, بهینه سازی, راکتور ناپیوسته}
    Mohammad Pejman, Seyyed Mohammad Jokar *, Payam Parvasi
    Due to the increasing environmental pollution and the reduction of fossil fuel resources, the choice of a suitable alternative for non-renewable fuels has been given much attention. Among several alternative fuels, biodiesel is also clean and is produced from renewable sources. In this work, the mathematical modelling and optimization of the catalytic transesterification process for producing soybean oil biodiesel by MATLAB software and differential evolution algorithm has been investigated. The potassium hydroxide was selected as a homogenous catalyst for transesterification reactions in a batch reactor. Based on the experimental data, a model has been proposed to predict the biodiesel production in the catalyst concentration range of (0.4-1wt%), methanol to oil molar ratio range of (5-12) and temperature range of (25-65 °C). In addition, the unknown kinetic parameters of this model have been calculated. There was a good consistency between the model and experimental data. The modeling results showed that there is a relationship between biodiesel yield and effective parameters (temperature, oil to alcohol molar ratio and catalyst concentration). By increasing the temperature and oil to alcohol molar ratio and decreasing the catalyst concentration, the yield of biodiesel increases. Finally, the model was assisted to find the optimal conditions of transesterification reaction to maximize biodiesel yield. In the optimal conditions (catalyst concentration of 0.4501 wt%, molar ratio of methanol to oil of 15 and temperature of 70°C) the biodiesel yield reached 96.87%.
    Keywords: Soybean Oil Biodiesel, Transesterification, modelling, optimization, Batch reactor}
  • عباس رهی*، علی رهی

    در این مقاله  یک جاذب دینامیکی ارتعاش جدید و  قابل اجرا، برای کاهش ارتعاش ابزار داخل تراش با طول بلند معرفی می شود. این جاذب دینامیکی ارتعاش باعث کاهش ارتعاش عرضی ابزار در فرآیند داخل تراشی می شود. برای این منظور ابتدا ابزار داخل تراش در حالت مجهز به جاذب دینامیکی ارتعاش پیشنهادی مدلسازی می شود و سپس معادلات حاکم بر سیستم با محاسبه انرژی جنبشی و پتانسیل سیستم و با استفاده از اصل همیلتون تعمیم یافته استخراج می شود. با توجه به اینکه ارتعاش اصلی ابزار داخل تراش در مود اول ظاهر می شود لذا برای طراحی و تعیین ابعاد و مشخصات فنی جاذب دینامیکی ارتعاش، سیستم ابزار داخل تراش و جاذب متصل به آن، به صورت یک مدل معادل دو درجه آزادی تقریب زده شده است. سپس سفتی و جرم معادل ابزار داخل تراش و جاذب استخراج می شود. در انتها  تاثیر مقدار پارامترهای مختلف سیستم بر مقدار مشخصات فنی جاذب مورد بررسی قرار می گیرد و نتایج به صورت نمودارهایی ارائه می شود. نتایج نشان می دهد که با توجه به فضای قابل استفاده برای جاذب دینامیکی ارتعاش لازم است که یک مصالحه برای تعیین ابعاد و مشخصه های فنی جاذب صورت پذیرد. نتایج حاصل می تواند پژوهشگران و مهندسان در صنعت را برای طراحی سیستم جاذب دینامیکی ارتعاش برای افزایش کیفت در فرآیند داخل تراشی کمک کند.

    کلید واژگان: جاذب دینامیکی ارتعاش, ابزار داخل تراش, سفتی, ارتعاش, مدلسازی, اصل همیلتون}
    A. Rahi*, A. Rahi

    This paper introduces a new and applicable dynamic vibration absorber to reduce the vibration of long-length of the boring bar. This dynamic vibration absorber reduces the transverse vibration of the tool in the machining process. For this purpose, firstly, the boring bar is modeled in the state equipped with the proposed dynamic vibration absorber. Then, the governing equations of the system are derived by calculating the kinetic energy and potential of the system and using the extended Hamilton's principle. Considering that the main vibration of the boring bar appears in the first mode, therefore, to design and determine the dimensions and technical specifications of the dynamic vibration absorber, the system of the boring bar and the absorber connected to it is approximated as a simple equivalent model of two degrees of freedom. Then, the stiffness equivalent and equivalent mass of the boring bar and the absorber are extracted. At the end, the effect of different system parameters on the amount of technical characteristics of the absorber is investigated and the results are presented in the form of graphs. The results show that according to the usable space for the dynamic vibration absorber, it is necessary to make a compromise to determine the dimensions and technical characteristics of the absorber. The results can help researchers and engineers in the industry to design a dynamic vibration absorber system to increase the quality of the machining process.

    Keywords: Dynamic Vibration Absorber, Boring Bar, Stiffness, Vibration, Modeling, Hamilton's Principle}
  • آرزو سارانی ملاک*، رستم گل محمدی، محسن علی آبادی، مریم فرهادیان

    بازتابش صوتی از سطوح داخلی اماکن بسته سبب تشدید صدای منابع می گردد. بازتابش صوتی در برخی موارد مفید و اغلب اجتناب ناپذیر است. تعیین دقیق میزان تاثیر و کنترل بازتابش های مزاحم همواره یکی از موضوعات مهم علم آکوستیک بوده است. اغلب محیط های آموزشی و اداری موجود دارای زمان بازآوایی بلند بوده و سبب تشدید صدا به صورت مزاحم می گردند. هدف این تحقیق ارایه یک مدل تجربی برای برآورد زمان بازآوایی است.در این مقاله متغیرهای موثر بر زمان بازآوایی و مقادیر واقعی آن در محیط های آموزشی یک سایت دانشگاهی اندازه گیری و مدل های محاسباتی موجود برای برآورد زمان بازآوایی مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. براساس یک روش منطقی با استفاده از داده های جمع آوری شده از محیط های واقعی، یک مدل تجربی توسعه یافته ارایه شده است. متوسط ضریب جذب صوتی سطوح داخلی در محیط های مورد بررسی 01/0 ± 04/0 و زمان بازآوایی اندازه گیری شده S 28/0 ± 78/0 بوده است. نتایج نشان داد که 9 مدل محاسباتی متداول برای برآورد زمان بازآوایی محیط پژوهش مقادیر غیرقابل قبول و بالاتر را برای شاخص مذکور داشته اند.در این تحقیق برمبنای تحلیل رگرسیون و توسعه مدل سابین[i] معادله تجربی جدید ارایه شده است که نتایج پیش بینی زمان بازآوایی آن در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده و با خطای کمتر از P=0.001، ضریب تعیین R2=0.58 و خطای جذر میانگین مربعات RMSD = 0.18 S  اعتبارسنجی شده است. 

    کلید واژگان: بازتابش صوتی, سابین, زمان بازآوایی, مدلسازی}
    Arezo Sarani Malak *, Rostam Golmohammadi, Mohsen Aliabadi, Maryam Farhadian

    Sound reflection in different places intensifies the sound of sources. Acoustic reflection is useful in some cases and is often unavoidable. Accurate determination and control of disturbing reflections has always been one of the important positions of acoustic science. Most existing educational and office environments have a short reverberation time and cause the sound to be annoyingly loud.In this paper, the variables affecting the resonance time and its real values in the educational environments of a university site are measured and the existing computational models for estimating the resonance time are analyzed and compared. A developed experimental model is presented based on a logical method using data collected from real environments.The mean absorption coefficient of internal surfaces in Moore environments was 0.04 01 0.01 and the measured resonance time was 0.78 s 0.28 s. 9 common computational models for estimating the reflection time have unacceptable values and more than three times higher for the index. In this research, based on the development of Sabin model, a new experimental Regression model has been presented that the results of predicting its Reverberation time(RT) compared to the measured values are reliable and have a P.value = 0.001, RMSD=0.18 s and coefficient of determination equal to R2 = 0.58.

    Keywords: Acoustic reflection, Sabine, reverberation time, Modeling}
  • حسین نوری*
    از جمله اهداف مهم در فرآیندهای برش میتوان به کاهش هزینه ها، افزایش سرعت تولید و ایجاد صافی سطح مطلوب اشاره نمود. فرآیند برش توسط سیم با استفاده از تخلیه الکتریکی (وایرکات) (WEDM) یکی از روش های تولید قطعات کاربید تنگستن میباشد که برش آن با روش های سنتی به دلیل قابلیت برش ضعیف آن دشوار است. نرخ براده برداری و زبری سطح از مهمترین مشخصه های خروجی فرآیند وایرکات میباشند. دراین تحقیق، فرآیند برش وایرکات بر روی آلیاژ کاربید تنگستن مدلسازی و بهینه سازی شده است. بمنظور ایجاد ارتباط دقیق تر بین پارامترهای ورودی با خروجیهای فرآیند، از مدلسازی ریاضی استفاده شده است. در این راستا، ابتدا داده های لازم با انجام آزمایش تجربی، طرح ریزی شده با تکنیک طراحی آزمایشات (DOE) به روش تاگوچی، جمع آوری گردیده است. سپس انواع توابع رگرسیونی شامل خطی و مرتبه دوم برای این داده ها برازش داده شده است. در مرحله بعد، اعتبار این مدلها به کمک آزمونهای فرض آماری و تحلیل واریانس مورد سنجش قرار گرفته است. به کمک مدل پیشنهادی میتوان پارامترهایی را که بیشترین اثرگذاری را بر دو خروجی نرخ براده برداری و زبری سطح دارند، مشخص نمود. بعد از تعیین مدلهای مناسب، با استفاده از الگوریتم ژنتیک مNSGA-II بهینه سازی فرآیند انجام شده و جدول بهینه ها برای ترکیب پارامترهای ورودی ارایه شده است. در نهایت یک آزمایش تایید با یکی از ترکیبات جدول بهینه های بدست آمده، انجام شده و نتایج حاصل از این آزمایش با نتایج به دست آمده از طریق بهینه سازی مقایسه گردید.
    کلید واژگان: وایرکات, نرخ برش, زبری سطح, مدلسازی, بهینه سازی}
    H. Nouri *
    Wire electrical discharge machining (WEDM) is one of the methods of producing tungsten carbide parts, which due to its poor machinability; optimal cutting with traditional methods is not possible. Material removal rate and surface roughness are the most important output indicators of the wire cut process. In this research, the Wire cut electrical discharge cutting process on tungsten carbide alloy has modeled and optimized. Mathematical modeling has used to establish an accurate relationship between input parameters and process outputs. In this regard, first, the necessary data collected by conducting an experiment, designed by the Design of experiments (DOE) by Taguchi method. Then the types of regression functions including linear and second order fitted for this data. In the next step, the validity of these models has been assessed using statistical hypothesis tests and analysis of variance. With the help of the proposed model, the parameters that have the greatest impact on the two outputs of material removal rate and surface roughness can be determined. After determining the appropriate models, the process optimization is performed using the genetic algorithm based on non-dominated sorting (NSGA-II) and the optimal combination of input parameters table is presented. Finally, a validation experiment performed with one of the compositions of the optimal table and the results of this experiment compared with the results obtained through optimization. Obtained results show good confirmation.
    Keywords: Wire cut, Material Removal Rate, Surface roughness, modeling, Optimization}
  • محمدامین مجاوری آگاه، خلیل مجاوری آگاه، اشکان عبدالی سوسن*

    نیروگاه های بخار کنونی طراحی تکامل یافته ای از چرخه بخار- مایع رانکین میباشد. از طرفی درک مفاهیم پارامترهای تاثیر گذار در افزایش راندمان انرژی و اگزرژی و اگزرژی اکونومی در طراحی این نیروگاه ها بسیار با اهمیت است. .هدف این پژوهش بررسی سه سناریو اساسی نیروگاه های بخار در مقایسه با طراحی پایه (سیکل رانکین) می باشد تا تغییرات طراحی و تاثیر آن بر بازدهی نیروگاه ها مشخص شود. در این تحقیق مشاهده شده است که در سناریو سوم دارای یک توربین با دو زیرکش و تنها یک پیش گرم کنDeaerator ، بازدهی انرژی و اگزرژی به ترتیب برابر %20.74 و %26.91 می باشد که نسبت به سناریو دوم با یک زیرکش و بدون پیش گرم کن سیال ورودی به بویلر، افزایش بازدهی انرژی و اگزرژی سیستم به ترتیب برابر 19.13% و 9.48% می باشد . تحلیل اگزرژی اکونومی مشخص ساخته است که بویلر و توربین بیشترین نرخ مجموع هزینه سرمایه گذاری ، تعمیر و نگهداری و تخریب اگزرژی را دارد و می باید به این تجهیزات توجه ویژه ای داشت . بالا بودن ضریب هزینه نسبی بویلر (r) نشان می دهد که تغییر راندمان بویلر می تواند بهبود کلی هزینه این تجهیز را فراهم آورد و این کار با کاهش تخریب اگزرژی با پیش گرم کردن و کاهش تلفات و ورود هوای اضافی می تواند انجام گیرد و اینکه ضریب اگزرژی اکونومی fk توربین بالا است به معنای آن است که برای کاهش هزینه توربین در هنگام طراحی ، امکان کاهش پارامترهای مانند دمای بخار ورودی به توربین ، فشار توربین و راندمان باید توجه بیشتری شود.

    کلید واژگان: مدلسازی, انرژی, اگزرژی, اگزرژی اکونومی, نیرو گاه حرارتی, اتلاف اگزرژی, سیکل رانکین}
    Mohammadamin Mojavery Agah, Khalil Mojaveryagah, Ashkan Abdali Susan *

    Steam power plants are an advanced and complex design of the Rankin steam-liquid cycle. Therefore, understanding the concepts of effective parameters in increasing energy and exergy efficiency and also exergoeconomic are very important. The purpose of this study is to investigate the three basic scenarios of steam power plants, till the required changes in design and its effects on power plant efficiency to be determined. The third scenario has a preheater, a deaerator and two turbine extraction. The second scenario has a turbine extraction and preheater. In third scenario, energy and exergy efficiency are 20.74% and 26.91%, respectively. it’s increases of energy and exergy efficiency relative to second scenario are equal to 19.13% and 9.48%, respectively. Exergoeconomic analysis has shown that boiler and turbine have the highest total cost of investment, maintenance and exergy destruction, hence special attention should be paid to this equipment. The high relative cost factor of the boiler (r) indicates that the boiler efficiency can provide an overall improvement in the cost of this equipment. This can be done by reducing the exergy destruction by preheating and reducing losses and use of excess air. The Exergoeconomic coefficient of fk turbine is high. This means that to reduce the cost of the turbine, the possibility of reducing parameters such as inlet steam temperature, turbine pressure and it’s efficiency should be given more attention.

    Keywords: Modeling, energy, Excergy, Excergy economy, steam power plant, exergy destruction, Rankin cycle}
  • امید حاجی علیانی، محمود حشمتی*

    تحلیل اندرکنش سیال-سازه خط لوله حاوی سیال، یکی از مسایل قابل توجه در صنایع نفت و گاز می باشد. در این پژوهش، یکی از خطوط فرایندی شرکت پتروشیمی بیستون حاوی سیال پارافین (حدود 90 درصد) و الفین (حدود 10 درصد) با دو طرح متفاوت متقارن و غیر متقارن مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ها شامل دو بخش عملی و مدلسازی می باشد. در بخش مدلسازی، ابتدا خط لوله در نرم افزار انسیس- فلوینت شبیه سازی شده و نتایج اجزای محدود به صورت کوپل یکطرفه به بخش طراحی نرم افزار وارد می شود. نتایج بررسی های عملی و اجزای محدود نشان داد که علت اصلی ارتعاش این خط ناشی از اغتشاشات و فشار نوسانی از جانب سیال بر جداره لوله می باشد و با ترکیبی از قیدهای الاستیک و ثابت، می توان جابجایی خط لوله را کنترل کرد. همخوانی بسیار خوبی بین نتایج شبیه سازی و نتایج عملی وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که دامنه ارتعاش پس از اقدامات حمایتی مرکب، در خط لوله با انشعاب نامتقارن، تا 94 درصد، و در طرح متقارن تا 86 درصد کاهش دارد. بنابراین ساپورت گذاری مرکب، نتایج مطلوبی در پی خواهد داشت.

    کلید واژگان: لوله حاوی سیال, اندر کنش سیال- سازه, مدلسازی, اجزاء محدود}
    O. Hajialyani, M. Heshmati *

    Fluid-structure intraction analysis of conveying fluid pipe is one of the important issues in the oil and gas industries. In this study, one of the process lines of Biston Petrochemical Company containing Paraffin fluid (about 90%) and Olefin (about 10%) with two different symmetric and asymmetric designs has been investigated. The investigations consist of two parts: expreiments and modeling. In the modeling section, the pipeline is first simulated in Ansys-Fluent software and the finite element results are entered into the software design section as a one-way coupling. The results of exprimental studies and finite element modelig showed that the root of vibration of this line is turbulence and oscillating pressure of the fluid on the wall of the pipe and with a combination of elastic and fixed constraints, the displacements of the pipeline can be controlled. A good agreement between the simulation and the practical results has been seen. The results also showed that the amplitude of vibration after including supports is reduced to 94% in the asymmetric branch pipeline and up to 86% in the symmetric design. Therefore, the support has a significant effect on the results.

    Keywords: pipe conveying fluid, Fluid-Structure Interaction, modeling, Finite element}
  • حامی تورجی زاده*، وحید بومری
    در این مقاله طراحی, مدلسازی و کنترل یک ربات هیبریدی بالارونده انجام شده است که دارای سه پایه ی پنجه ای و یک صفحه ی مثلثی شکل است. در بسیاری از سازه های خرپایی و داربستی که انجام عملیات بر روی آن ها برای کارگر بسیار خطرناک بوده و از لحاظ نیروی انسانی ایمن و بهینه نیست به نوعی ربات نیاز است که توانایی بالا رفتن از این سازه ها را داشته باشند. در این مقاله ربات طراحی شده امکان انجام عملیات تعمیراتی توسط صفحه ی مثلثی و پایه ی سوم را دارد. در این مقاله ساختار ربات مناسب برای این منظور طراحی شده و سینماتیک و دینامیک آن مدلسازی گشته است. هم چنین کنترل ربات برای مرحله ی انجام عملیات به کمک روش بازخورد خطی سازی شده استخراج گشته است. تمامی طراحی ها, مدلسازی ها و کنترل ربات به کمک انجام شبیه سازی های آنالیتیکی در نرم افزار MATLAB اثبات شده و صحت کار به کمک شبیه سازی در نرم افزار ADAMS مورد بازبینی قرار گرفته است. اثبات شده که به کمک ربات طراحی شده می توان در یک ساختار خرپایی شکل عملیات متنوع عمرانی را با موفقیت انجام داد.
    کلید واژگان: ربات بالارونده, عملگر تعمیراتی, ربات هیبریدی, مدلسازی, کنترل بازخورد خطی ساز}
    Hami Tourajizadeh *, Vahid Boomeri
    In this paper, design, modeling and control of a grip-based planar climbing robot is performed which is consist of a triangular plate and three actuating legs. This robot is extremely applicable for many applications in which a human operator should climb through a truss infrastructure and implement some manipulations on the relevant installations. The proposed robot in this paper can be substituted and decrease the death danger and increase the safety of operation. In this paper however, a grip-based climbing robot is designed which is able to perform manipulating tasks. Overall kinematics and kinetics of the robot is modeled and its manipulation is controlled using Feedback Linearization for operational phase. All of the modeling are verified by conducting some analytic simulation scenarios in the MATLAB and the results are also compared with the results of the robot which is modeled and simulated in ADAMS software to investigate the correctness of modeling and simulations. It is shown that by the aid of the proposed and designed climbing robot, it is possible to climb and perform a complete operational task through trusses and infrastructures with the best status of safety and accuracy.
    Keywords: Climbing Robot, Manipulator, Hybrid Robot, Modeling, Feedback Linearization Control}
  • محمدرضا مرتضوی*، کامران رئیسی، سیدحامد هاشمی مهنه
    در این مقاله تعامل میان انسان و ماشین در شبیه ساز استاندارد وظایف خلبان ، با بهره گیری از مفاهیم موجود در تئوری اطلاعات مدلسازی می گردد . برای این منظور، نرخ تبادل داده در هر یک از زیرسیستم های شبیه ساز استخراج می شود و با برآیند گرفتن از آن ها ، مقدار نرخ تبادل داده کلی ایجاد شده در شبیه ساز بدست می آید . در مرحله بعد ، نرخ تبادل داده خروجی تولید شده توسط انسان در تعامل با شبیه ساز محاسبه گشته و از تلفیق آن با نرخ اطلاعات ورودی ، یک معیار واحد جهت ارزیابی عملکرد وی ارائه می گردد . در نهایت کارایی این شاخص در محیط شبیه ساز عملکرد چند وظیفه ای خلبان با در نظر گرفتن سه سطح مختلف بارکاری (کم ، متوسط و زیاد) ، از طریق انجام یک آزمون عملی توسط تعدادی سوژه انسانی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج حاصل شده نشان می دهد که سوژه ها با بالا رفتن سطح بارکاری ، تلاش مضاعفی را در قالب زیاد کردن نرخ تبادل داده خروجی ایجاد شده توسط خود بروز می دهند. اما با این وجود بر اساس تحلیل آماری صورت گرفته ، کیفیت کارکرد سوژه ها بین سطوح کم ، متوسط و زیاد از بارکاری دارای اختلاف معنادار بوده و بالا رفتن شدید بارکاری ، موجب افت قابل توجه معیار عملکرد بدست آمده می شود .
    کلید واژگان: مدلسازی, تعامل انسان ماشین, شبیه ساز عملکرد چند وظیفه ای خلبان, تئوری اطلاعات, معیار عملکرد}
    Mohammad Reza Mortazavi *, Kamran Raissi, Seyed Hamed Hashemi Mehne
    In this paper, using the concepts related to the information theory, the model of interaction between human and machine in a standard simulator of piloting tasks is created. For this purpose, baud rate generated in all subsystems of the simulator is calculated and by summing them, the total baud rate is obtained. Next, output baud rate produced by human during working with the simulator is computed and subsequently, a unique index facilitating human performance investigation is proposed. Finally, the capability of this index is examined in the simulator of piloting tasks via a practical test performed by some subjects for different levels of workload (low, medium, and high). Results demonstrate that when a substantial growth in the workload level occurs, subjects try to show extra effort through increasing their generated output baud rate. On the other hand, according to the statistics analysis it can be concluded that there is a significant difference between performance of subjects across low, medium, and high levels of workload, i.e. a severe growth in the workload level causes considerable drop in performance index.
    Keywords: Modeling, Human-Machine Interaction, Multi Attribute Task Battery, Information Theory, Performance Index}
  • حمیده دانشور، مسعود خوش سیما*، ابوالفضل دیانی
    یکی از مسایل مهمی که باید در طراحی سامانه های فضایی مد نظر قرار گیرد، توجه به اختلاف محیط زمینی با محیط فضا می باشد. این مسئله باعث تغییر در طراحی شده و بر همه زیرسیستم های سامانه های فضایی تاثیر می گذارد. آسیب های پرتویی ناشی از تشعشعات فضایی می تواند موجب اختلال و خرابی در عملکرد سیستم های فضایی شود. در مقاله حاضر با رویکرد محاسباتی به بررسی مهم ترین آسیب های پرتویی شامل TID، DD و SEU در ماهواره ای که دارای ماموریت در مدار LEO می باشد، پرداخته می شود. محاسبات با استفاده از نرم افزار OMERE انجام شده و در نهایت بین مدل های مختلف دست یابی به انواع آسیب پرتویی مقایسه صورت گرفته است.
    کلید واژگان: آسیب پرتویی, تشعشعات فضایی, مدلسازی, نرم افزار OMERE}
    Hamideh Daneshvar, Masoud Khoshsima *, Abolfazl Dayyani
    One of the important issues to be considered in the design of space systems is the attention to the difference between the terrestrial and space environment. This issue changes the design and affects all subsystems of space systems. Radiation damage due to space radiation can cause disturbances in the functioning of space systems. In this paper, with a computational approach examines the most important radiation damage involving TID, DD and SEU in two satellites that have missions in LEO orbit. The calculations were performed using the OMERE software and finally, a comparison was made between different models for achieving different types of radiation damage.
    Keywords: Radiation damage, Space Radiation, Modeling, OMERE Software}
  • حمید هادی، حمید رادمنش*، میثم بیات
    پیل های سوختی در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در میان انواع پیل های سوختی، پیل های سوختی دما بالا به عنوان فناوری های با عملکرد مناسب شناخته شده اند، چرا که راندمان بالایی دارند، سازگار با سوخت های مختلف هستند و همچنین از دمای بالای آن ها می توان برای کاربردهای تولید همزمان استفاده نمود. از میان پیل های سوختی دما بالا ،پیل سوختی کربنات مذاب دارای مزایای بسیاری است اما کمتر مورد توجه قرار گرفته است. استفاده به عنوان جداساز دی اکسیدکربن و همچنین توانایی کاربرد بهسازگر داخلی از جمله مزایای آن است. بهسازگر داخلی نیاز به تجهیزات خارجی جهت بهسازی را از بین می برد و همچنین منجر به افزایش راندمان کلی سیستم می گردد. به منظور درک بهتر عملکرد پیل سوختی کربنات مذاب، در این پژوهش مدل پیل سوختی کربنات مذاب با بهسازی داخلی غیرمستقیم، مرحله به مرحله توسعه داده شده است. مدل حاضر به گونه ای توسعه داده شده است که دارای سرعت پاسخگویی و دقت مناسبی باشد. همچنین به منظور ارزیابی پارامترهای موثر در عملکرد پیل سوختی، تاثیر پارامترهایی نظیر فشار، دمای ورودی پیل سوختی، نسبت بخار به سوخت، ضریب به کارگیری سوخت، هوا و دی اکسیدکربن بر راندمان پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که استفاده از این فناوری تبدیل انرژی به ویژه در کشور ما در مراحل تکامل است، بررسی نحوه عملکرد این فناوری در شرایط مختلف می تواند به بلوغ بیشتر این فناوری کمک کند و جایگاه خود را در استفاده صنایع هوافضا به خصوص تولید انرژی الکتریکی در هواپیما اثبات نماید. با توجه به نتایج تحلیل حساسیت صورت گرفته، پارامترهای فشار، نسبت بخار به سوخت، دمای ورودی پیل سوختی و ضریب به کار گیری سوخت بیشترین تاثیر را روی راندمان پیل سوختی دارند. با افزایش فشار، راندمان از 56% به 42% افت می کند. همچنین افزایش نسبت بخار به سوخت، دمای ورودی پیل سوختی و ضریب به کار گیری سوخت، به ترتیب منجر به افزایش راندمان به میزان 6.2%، 7.5% و 14.3% می شود. از سوی دیگر پارامترهای ضریب به کارگیری هوا و دی اکسیدکربن کمترین اثر را روی راندمان پیل سوختی کربنات مذاب دارند.
    کلید واژگان: پیل سوختی کربنات مذاب, بهسازی داخلی غیر مستقیم, سوخت های هیدروکربنی, مدلسازی, تحلیل حساسیت}
    H. Hadi, H. Radmanesh *, M. Bayat
    Fuel cells have attracted considerable interest during the recent years. Among the different types, high temperature fuel cells are very promising because of their high efficiency, fuel flexibility and high temperature of the exhaust heat which can be used for cogeneration. Among the high temperature fuel cells, Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) has several advantages but is studied less than others. Co2 capturing and internal reforming are its benefits. Internal reforming eliminates the need for external reformers and increases the overall efficiency of the system. In order to better understand the performance of MCFC, in this study, the model of MCFC with indirect internal reforming is developed step by step. The model is developed in a way that has a proper response speed and accuracy. Given that MCFC is a developing technology particularly in our country, evaluating the performance of this technology under different condition could be useful in further progress of MCFC. In order to evaluate the parameters of molten carbonate fuel cell, the impact of parameters such as pressure, fuel cell inlet temperature, steam to carbon ratio, utilization factor of fuel and utilization factor of air and carbon dioxide on the efficiency of the fuel cell is examined. Given that MCFC is a developing technology, particularly in our country, evaluating the performance of this technology under different conditions could be useful in further progress of MCFC. According to the sensitivity analysis conducted, parameters such as pressure, steam to carbon ration, fuel cell inlet temperature and utilization factor of fuel have the most impact on the efficiency of MCFC. With increasing pressure, efficiency is reduced from 56% to 42%. Also, increasing steam to carbon ratio, fuel cell inlet temperature and utilization factor of fuel increases the efficiency by 6.2%, 7.5% and 14.3%, respectively. On the other hand, the utilization factor of air and carbon dioxide have the least impact on the efficiency of MCFC.
    Keywords: Molten Carbonate Fuel Cell, Indirect Internal Reforming, Hydrocarbon Fuels, Modeling, Sensitivity Analysis}
  • هانیه ارو، محمد آزادی*
    در این مقاله، رفتار خزشی آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم- مس- نیکل- منیزیم، که در ساخت قطعه پیستون در موتور خودرو کاربرد دارد، در دماها و تنش های مختلف، مدلسازی شد. برای این منظور، آزمون خزش بر روی نمونه های استاندارد ریخته گری شده، تحت نیروی کشش ثابت و دمای ثابت، اجرا گردید. دماها در آزمون خزش برابر با 250، 275 و 300 درجه سانتی گراد و سطوح تنشی نیز، برابر با 75، 100 و 125 مگاپاسکال در نظر گرفته شد. تحلیل داده های تجربی نشان داد که در یک سطح تنش ثابت، با افزایش دما، کمینه نرخ کرنش خزشی، افزایش یافته و کرنش شکست خزشی، کاهش می یابد اما در یک دمای ثابت، با افزایش سطوح تنشی، هر دو مقدار فوق، افزایش می یابد. براساس نتایج مدلسازی، قانون توانی وابسته به دما، با کمترین خطای نسبی و کوچکترین محدوده پراکندگی، بهترین مدل رفتار ماده بر پایه نرخ کرنش خزشی، معرفی گردید. مدل بیلی- نورتن نیز، در بین مدل های رفتار ماده بر پایه کرنش خزشی، نتایج بهتری را نشان داد.
    کلید واژگان: مدلسازی, رفتار خزش, آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم, اثر دما, اثر سطح تنش}
    H. Aroo, M. Azadi *
    In this article, the creep behavior of the AlSiCuNiMg alloy, which has been widely utilized in the piston component of the vehicle engine, has been modelled at different temperatures and various stresse levels. For this objective, the creep test was done on casted standard specimens, under a constant temperature and a constant tensile loading condition. Temperatures in creep testing were considered as 250, 275 and 300°C and stress levels were 75, 100 and 125 MPa. Experimental data showed that at a constant stress level, by increasing the temperature, the minimum true strain rate increased and the final true strain decreased; however, at a constant temperature, by increasing the stress level, both mentioned values increased. Based on modeling results, the temperature-dependent power law was the superior strain rate-based model, with the lowest value for the relative error and the scatter-band. In addition, the Bailey-Norton model had better modeling results between strain-based models.
    Keywords: modeling, Creep behavior, Aluminum-silicon alloy, Temperatures effect, Stress level effect}
  • مهدی شاه حسینی، هادی کارگر شریف آباد*
    در جهان امروز امنیت ملی اکثر کشورها به دسترسی مطمین انرژی وابسته بوده، بر این اساس کاربرد بهینه از آن مورد توجه بسیاری از دولتمردان و محققین بوده است. گسترش مصرف در بخش خانگی تجاری و اتلاف انرژی در جامعه شهری از دلایل بارز رشد سریع شدت مصرف انرژی در اقتصاد ملی به شمار می رود. بهمین علت لازم است مصرف انرژی در بخش ساختمان مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله پس از شبیه سازی یک ساختمان اداری در شهر گرمسار با نرم افزار دیزاین بیلدر و اعتبار سنجی آن،، تاثیر پارامترهای عایق کاری سقف و دیوار دو جداره در مصرف انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد عایق کاری سقف و استفاده از دیوار دو جداره می تواند تاثیر بسزایی در مصرف انرژی ساختمان داشته باشد.
    کلید واژگان: مدلسازی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداری}
    Mehdi Shahhoseini, Hadi Kargar Sharifabad *
    In today's world, the national security of most countries has depended on secure energy access, and therefore the optimum use of it has been the focus of attention of many statesmen and researchers. Expansion of consumption in the household sector and waste of energy in the urban community are among the obvious reasons for the rapid growth of energy consumption in the national economy. For this reason, energy consumption in the building sector needs to be considered. In this paper, after simulating an office building in Garmsar City with Design-Builder Software and validating it, the effect of the roof insulation and double wall parameters on the energy consumption has been investigated. The results show that the roof insulation and the use of a double wall can have a significant impact on building energy consumption.
    Keywords: Modeling, Optimization of energy, Design builder software, Office Building}
  • کامبیز مهدی پور*، محمد قلمباز

    آنچه که در دنیای امروز سبب تشدید بحرانهای انرژی  و معضلات محیط زیستی شده است،  استفاده بدون آنالیز مهندسی از مصرف انرژیها خصوصا سوختها است . لذا در راستای اهداف مدیریت انرژی در صنایع ، رسیدن به کارکرد بهینه در یک سیستم یا چرخه  ، همواره توسط مدیران مهندسی هدف گذاری شده است. بررسی  چرخه گرمایی در سیستم هایTES  (انباشت انرژی حرارتی با گرمای نهان) بعنوان بخشی از دانش مواد تغییر فاز دهنده (PCM) از منظر انتقال حرارت و ممنتم ، همواره مدنظر بوده است. استفاده از لوله های گرمایی یا هیت پایپ نیز بعنوان یک تجهیز تبادل حرارت با بازده بالا از اهمیت بالایی برخوردار است . استفاده از نانو ذرات در سیالات بعنوان یک دانش روز نیز قابل بهره برداری است . خواص ترمو فیزیکی و ترمو شیمیایی سیالات بدین روش بنحو قابل ملاحظه ای ارتقاء می یابد

    کلید واژگان: مدلسازی, لوله حرارتی, نانوسیال, مواد تغییر فاز دهنده}
  • مهدی شاه حسینی، هادی کارگر شریف آباد*
    سهم بخش ساختمان در مصرف انرژی کشورها قابل توجه است و به همین دلیل، در چند دهه اخیر، در اکثر کشورهای صنعتی، اقدامات اساسی در زمینه اصلاح الگوی مصرف، با استفاده از ابزارهای مختلف ازجمله تدوین مقررات و ضوابط، صورت گرفته است. در این تحقیق با بکار گیری انواع مصالحی که در جداره های ساختمان های شهر گرمسار استفاده می گردد، به تحلیل بار سرمایش و گرمایش ساختمان پرداخته گردید. همچنین مقایسه ضریب انتقال حرارت هر یک از مصالح استفاده شده بر روی دیوارهای خارجی ساختمان مدل سازی شده و ساختمان با مصالح پایه با توجه به شرایط اقلیمی شهر گرمسار مورد ارزیابی قرار می گیرد. درنهایت تاثیر راهکارهای مختلف در بار حرارتی ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: مدلسازی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداری}
    Mehdi Shahhoseini, Hadi Kargar Sharifabad *
    The contribution of the building sector to the energy consumption of countries is significant, so in the last few decades, in most industrialized countries, basic measures have been taken to reform the consumption model , using various tools including regulations and criteria . In this study, the use of the type of material used in the walls of the city buildings in the Garmsar city building was analyzed. The comparison of the heat transfer coefficient of each material used on the external walls of the building is modeled and the building is evaluated with basic materials according to the climatic conditions of the city. Finally, using new materials in the outer wall and ceiling, building with double wall is a priority in reducing energy consumption.
    Keywords: Modeling, Optimization of energy, Design builder software, Office Building}
  • منیژه ذاکری، علی علیزاده، وحید عظیمی راد
    در این مقاله رفتار میکروژیروسکوپ ارتعاشی سه درجه آزادی که دارای دو درجه آزادی در راستای حسگر و یک درجه آزادی در راستای تحریک می باشد، پس از بررسی مدل کامل سیستم شامل بخش های مکانیکی و الکتریکی، با استفاده از روش تحلیل حساسیت گرافیکی و دیفرانسیلی مطالعه و تحلیل شد. ابتدا معادلات حاکم بر عملکرد میکروژیروسکوپ استخراج شد. در شبیه سازی ها، بازه فرکانسی عملکرد سنسور بررسی شد. سپس تغییرات ولتاژ خروجی سنسور نسبت به تغییر پارامتر های بخش های مکانیکی و الکتریکی سیستم تحلیل حساسیت شد. طبق دسته بندی نتایج تحلیل حساسیت، پارامتر های حساس شامل جرم ثانویه m2، ضریب گذردهی، طول و عرض ساختار، و مولفه های ولتاژ مستقیم و متناوب ولتاژ تحریک اعمالی می باشد. سیستم دارای حساسیت نسبتا کمتر نسبت به پارامترهای فاصله اولیه صفحات خازن و ضریب سختی بوده، و نسبت به تغییرات جرم اولیه m1، جرم ساختار دکوپله کننده mf و مدول یانگ غیر حساس است. نمودار تغییرات ولتاژ خروجی نسبت پارامترهای جرم m2، ضریب سختی و فاصله اولیه بین الکترود های خازنی کاملا غیر خطی بوده و در برخی نواحی دارای شیب بسیار تندی می باشد که می توان با طراحی این متغیر ها در ناحیه مناسب، تغییرات خروجی را به نحو مطلوبی کنترل کرد.
    کلید واژگان: مدلسازی, تحلیل حساسیت, سنسور, میکروژیروسکوپ}
    Manizhe Zakeri, Ali Alizadeh, Vahid Azimirad
    In this paper, a capacitive 3-DOF vibratory rate micro gyroscope with 2-DOF oscillator in the sense mode and 1-DOF in the drive mode was studied. A complete model of the micro gyroscope, including mechanical and electrical parts was utilized. Based on the graphical and differential sensitivity analyses methods, variations of the system parameters were analyzed. In the first step, governing equations of the micro gyroscope were derived. In order to simulate the sensor operation, working frequency has been determined and then, output voltage of the sensor versus changes in mechanical and electrical elements is studied. According to the sensitivity analysis results, secondary mass (m2), permittivity, length and width of the electrostatic capacitors, also DC and AC components of the actuation voltage have been clustered as the most sensitive parameters. Initial gap of the electrostatic capacitors and stiffness are fairly sensitive. Primary mass (m1), mass of the decoupling frame (mf), and young module are considered as non-sensitive parameters. Variations of the output voltage based on secondary mass (m2), stiffness and initial gap are completely non-linear and in some areas have severe slopes. Wise choices in selecting appropriate values for these parameters will lead to the better performance and more output voltage of the sensor
    Keywords: modeling, sensitivity analysis, Sensor, Micro Gyroscope}
  • نیما هوشیار، سید سیامک اشرف طالش*
    پیش بینی رفتار مخزن T شکل به دلیل پیچیدگی بالا همواره مورد علاقه محققین بوده است. در این مقاله بر اساس داده های آزمایشگاهی و با استفاده از برنامه ریزی ژنتیکی برای خروجی فرآیند اختلاط مدلی بهینه ارائه شده است. به منظور یافتن معادلات رفتاری سیستم، ابتدا با تغییر متغیر های ورودی سیستم جدول داده های تجربی ورودی – خروجی به دست آمد. با استفاده از برنامه ریزی ژنتیکی، معادله حاکم بر جدول داده های ورودی – خروجی به منظور پیش بینی رفتار سیستم استخراج شده است. برای طراحی ساختار درخت های برنامه ریزی ژنتیکی از بهینه سازی چند هدفی با دو تابع هدف خطای مدلسازی و پیچیدگی ساختار مد نظر قرار گرفته است. با کمینه کردن همزمان این دو تابع هدف، به دنبال یافتن معادلات ساده تر (کمینه کردن پیچیدگی ساختار) و افزایش دقت مدلسازی (کمینه کردن خطا) انجام گردیده است. به منظور دست یافتن به معادلات با پیچیدگی کمتر عمق درختان تولید شده در ساختار برنامه ریزی ژنتیکی کمینه شده است. با استفاده از بهینه سازی چند هدفی مجموعه ای از نقاط بهینه ارائه گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از خروجی مدل های ارائه شده و داده های تجربی نشان دهنده تطابق و عمل کردن بسیار خوب مدل ارائه شده بر اساس برنامه نویسی ژنتیکی چند هدفی می باشد.
    کلید واژگان: برنامه نویسی ژنتیکی, بهینه سازی فرآیندهای پیچیده, بهینه سازی چند هدفی, مدلسازی}
    Nima Hushyar, Seyed Siamak Ashraf Talesh *
    Prediction of the behavior of T-shaped chambers due to its high complexity has always been of great interest researchers. In this article, based on experimental data and genetic programming, the optimal model was presented for mixing process response. To get system’s behavioral equations, first, by using the experimental results and by changing the input variables System, input – output data is extracted. In order to predict the behavior of the system, the equation of input – output data, is derived using genetic programming. To design the structure of genetic programming trees, multi-objective optimization with two objective functions are taken into consideration: model inaccuracy and complexity of structure. By minimizing the objective function at the same time, we are looking for simple equations (minimizing the complexity of the structure) and increasing the accuracy of modeling (minimizing the error). In order to achieve a less complex equation, depth of the generated trees in structure of genetic programming will be minimal. By using multi-objective optimization, optimum set of points have presented. Comparing the results obtained from the models and real data represents a very good match.
    Keywords: Genetic programming, optimization of complex process, multi, objective optimization, modelling}
  • رسول شاهسون مارکده، حجت قاسمی*
    در این مقاله تبخیر قطره بیودیزل تحت شرایط کاری مختلف به صورت عددی مطالعه شده است. مدلی رایج برای تبخیر قطره سوختهای چندجزئی استفاده گردیده است. در این مدل معادلات شبه پایای فاز گاز به شکل تحلیلی و معادلات انرژی و انتقال گونه های شیمیایی فاز مایع به صورت عددی حل شده اند. زیر مدلها برای در نظر گرفتن اثر فشارهای زیاد اصلاح شده است. معادله حالت گاز واقعی پنگ-رابینسون به کار گرفته شده و تعادل فاز با به کارگیری مفهوم فوگاسیتی محاسبه شده است. همچنین اثر فشار بر خواص ترموفیزیکی و انتقالی فاز گاز در نظر گرفته شده است. پنج بیودیزل متداول که ترکیبهای متفاوتی از متیل استرها میباشند، بررسی شده اند. مشاهده شده است که تغییر در ترکیب بیودیزل تفاوت زیادی در عمر قطره ایجاد نمیکند و بیشترین تفاوت نزدیک به 20% میباشد. افزایش دمای محیط به کاهش عمر قطره و شدیدتر شدن گرادیان دمای درون قطره منجر میگردد. تاثیر فشار محیط بر تبخیر قطره در دماهای مختلف متفاوت میباشد. در دماهای کم، افزایش فشار به افزایش عمر قطره می-انجامد. در حالی که در دماهای زیاد، افزایش فشار ابتدا باعث بیشتر شدن عمر قطره و سپس کاهش آن میگردد. افزایش سرعت اولیه پاشش قطره نیز عمر قطره را کاهش می دهد. نتایج نشان می دهند که در فشارهای زیاد، دمای قطره به دمای بحرانی نزدیک شده و دقت مدل با تقریب فاز گاز شبه پایا کاهش می یابد. شعاع تاثیر بخار سوخت بر محیط با افزایش دما بزرگتر و با افزایش فشار کوچکتر میگردد.
    کلید واژگان: مدلسازی, تبخیر, قطره, بیودیزل, فشار زیاد}
    Rasoul Shahsavan Markadeh, Hojat Ghassemi*
    In this study evaporation of biodiesel droplet under different operating conditions is investigated. The model is a common droplet vaporization model for multicomponent fuels. In this model, gas phase quasi-steady equations are solved analytically and energy and species transport equation in liquid phase are solved numerically. The sub-models are modified to consider high pressure effects. Peng-Robinson equation of state is used for gas phase and phase equilibrium is determined using fugacity. Effects of pressure on the thermophysical and transport properties of gas phase are considered. Five biodiesel with different composition are studied. These biodiesel have different composition of methyl esters. Biodiesel composition has little effects on droplet lifetime and maximum difference is about 20%. It is observed that increasing ambient temperature leads to decrease in droplet lifetime and increases temperature gradient inside droplet. Ambient pressure has different effects on droplet vaporization behavior at different ambient temperature. At lower temperature environment, increasing of pressure increases the droplet lifetime while at higher temperatures droplet lifetime first increases and then decreases with pressure. Increasing initial velocity of droplet reduces the droplet lifetime. Results show that at high pressures, droplet temperature reach to values near to critical temperature and accuracy of quasi-steady approximation decreases. Radius of vapor influenced sphere increases with temperature and decreases with pressure.
    Keywords: modeling, Evapoartion, droplet, biodiesel, High pressure}
  • علیرضا رحیم&rlmپور، امیر میرزاقیطاقی، حمید صفاری*
    ساختارهای متخلخل با افزایش مساحت تبادل گرما بین سطح و سیال و ایجاد نیروی مویینگی با تراوایی زیاد، نقش موثری در بهبود عملکرد تجهیزات انتقال حرارت دوفازی مانند لوله های گرمایی دارند. در ساختارهای جدید متخلخل (ساختارهای دوگانه)، دو توزیع مختلف اندازه حفره بکار گرفته می شود. حفره های کوچک باعث افزایش نیروی مویینگی و رساندن مایع به سطح شده و حفره های بزرگ با افزایش تراوایی فاز بخار به فرار بخار کمک می نمایند. هدف اصلی این پژوهش، حصول درک کامل تری از عملکرد قسمت اواپراتور لوله های حرارتی و مقایسه عملکرد دو نمونه ساختار متخلخل دوگانه می باشد. در این راستا ابتدا از مدل کوالف برای تعیین احتمال حضور هر فاز در حفره های با توزیع اندازه مشخص استفاده شده است. خواص ترموفیزیکی سیال و محیط نظیر خواص ترمودینامیکی سیال، اشباع و تراوایی فازها و ضریب هدایت حرارت ماتریس فلزی نیز از روی هندسه و روابط تجربی به دست می آیند. سپس معادلات بقا برای هر دو فاز درون دامنه حل شده و نتایج انتقال حرارت یک بعدی در یک محیط متخلخل دوگانه، به صورت نمودار شار حرارتی بر حسب اختلاف دمای جامد و سیال ارائه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند کاهش اندازه حفره های کوچک و افزایش اندازه حفره های بزرگ موجب بهبود عملکرد فتیله می شود.
    کلید واژگان: تخلخل دوگانه, انتقال حرارت دوفازی, لوله حرارتی, مدلسازی}
    Alireza Rahimpour, Amir Mirza Gheitaghy, Hamid Saffari*
    Due to increasing the heat transfer surface area and high providing capillary pressure with high permeability, porous structures play a key role in improving the performance of two phase heat transfer devices such as heat pipes. New porous structures (bi-porous structures), have two distinct size distribution of pores of which the small pores provide the capillary pressure required for delivering liquid to the surface and large pores help vapor escape from the surface through increasing its permeability. The main goal is to gain a deeper understanding of the evaporator section of heat pipes and comparison between the performances of two sample biporous structures. Towards this goal first the Kovalev modeling technique is applied to determine the possibility of each phase’s existence in pores of different sizes throughout the computational domain. One dimensional heat transfer in a bi-porous wick is investigated. Inside the domain the conservation equations are solved for each phase and the results such as heat flux versus wall superheat are presented. Thermo-physical properties of the fluid and the matrix like the fluid properties, phase saturation and permeability and the conduction heat transfer coefficient are calculated from the geometry of the matrix and experimental relationships.
    Keywords: Bi, porous, Two, phase Heat transfer, Boiling, Heat pipe, modeling}
  • سجاد حاجی زاده، محمد سعید سیف، حمید مهدیقلی
    مدل سازی مانور شناورها در مراحل ابتدایی طراحی و بهره برداری از شناور از اهمیت فراوان برخوردار است. در طی سالیان اخیر مدلهای مختلفی از مانور شناورهای جابجایی ارائه شده که قادر هستند با تقریب مناسبی کیفیت مانور شناور را تبیین نمایند، لیکن در زمینه مانورپذیری شناورهای تندرو همچنان شبیه سازی مانور آنها با استفاده از مدلهای ریاضی هنوز وضعیت مناسبی ندارد. در این مقاله یک مدل ریاضی جهت مدلسازی مانور شناورهای تندروی پروازی توسعه داده شده و تاثیرات سیسستم های کنترلی از جمله سکان بر مانور شناور تندرو، بررسی شده است. نیروها و ممانهای ایجاد شده ناشی از وجود سکان به سمت راست معادلات مانور اضافه شده است و شبیه سازی های حرکت شناور تندرو در مسیر مستقیم و غیر مستقیم با زوایای سکان مثبت و منفی انجام شده است و همچنین شبیه سازی مانور دور زدن برای شناور تندرو صورت پذیرفته است. در نهایت نتایج عددی بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه گردیده و دقت آنها ارزیابی شده است. بر اساس نتایج حاصله استفاده از مدل ریاضی توسعه داده شده برای شبیه سازی مانور مستقیم و غیر مستقیم مقدار مجاز مطرح شده در آیین نامه را پاس می کند، برای شبیه سازی مانور دور زدن، نتایج بدست آمده از شبیه سازی با نتایج تست تجربی کمتر از ده درصد اختلاف دارد. در نهایت حساسیت سنجی بر روی اندازه سکان در مانور دور زدن شناور تندرو و تاثیر آن بر روی میزان دایره چرخش شناور تندرو انجام شده است.
    کلید واژگان: مانور, مدلسازی, شناور تندرو}
    Sajad Hajizadeh, Mohammad Saeed Seif, Hamid Mehdigholi
    Ship maneuvering in calm water and waves are important topics to avoid collisions and broaching, therefore reliable ship maneuvering simulations are required for incident analysis and prevention. The maneuverability of planing crafts has been the subject of many research projects during the last few decades. To assess the maneuverability of planing crafts at the early design stage, reliable simulation models are required. Traditionally, these tools have used empiric descriptions of the forces and moments on the planing craft’s hull. However, nowadays new numerical modeling techniques are available enabling more reliable predictions of the maneuvering behaviour of planing crafts. Ship maneuvering performance evaluation is essential in primary design stages. Ship maneuvering calculations, horizontal plane motion control and development of maneuvering simulators need a mathematical description of ship maneuvering. In the recent years, different mathematical models are suggested for maneuvering of displacement vessels that are capable of estimation of vessel maneuvers with acceptable precision. But simulation of planing craft maneuverability through mathematical model is not common yet and is the subject of future research. In this paper different maneuvers are executed through the mathematical model. Then the mathematical model is solved and different maneuvers are simulated. Simulations are validated by model tests. Finally the influence of rudder angle on maneuverability of planing ship is studied. Different between simulation results and experimental are lower than ten percentages. At the end of this paper the effect of the rudder dimension on the tactical diameter of planing ship in turning maneuvering is evaluated.
    Keywords: Maneuvering, modeling, Planing Ship}
  • محمد فرجی*، مهدی جهرمی، جاماسب پیرکندی، مصطفی محمودی
    پژوهش حاضر به تحلیل پارامتریک رفتار گذرای یک موتور توربوجت بر مبنای مدلسازی غیردائمی و مبتنی بر معادلات ائروترمودینامیکی حاکم می پردازد. مدل دینامیکی مورد نظر در محیط سیمولینک نرم افزار متلب توسعه یافته است. از مجموع عوامل موثر بر عملکرد گذرا، سه عامل مهم شامل دینامیک شفت، دینامیک حجم و دینامیک انتقال حرارت در مدل مورد نظر گنجانده شده است. جهت اعتبارسنجی، نتایج مدل شامل تغییرات میزان دور موتور، نیروی پیشرانش و دمای گازهای خروجی از محفظه احتراق و توربین در یک عملیات شتاب معکوس (از 100 تا 70 درصد دور نقطه طراحی)، با نتایج حاصل از نرم افزار شبیه سازی توربین گاز یا اصطلاحا جی. اس. پی.مقایسه شده است. نتایج حاکی از توانایی بالای مدل در شبیه سازی عملکرد گذرا می باشد، به نحوی که بیشینه درصد خطا کمتر از 4 درصد در میزان نیروی جلوبرندگی می باشد. سپس در بررسی پاسخ گذرا، عملیات افزایش دور موتور با سه نرخ متفاوت افزایش میزان مصرف سوخت، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نرخ مصرف سوخت، نگرانی های عملکردی مانند فرارفت دما جریان در ورود به توربین و نیز احتمال وقوع پدیده سرج در کمپرسور تشدید می شود. به گونه ای که در مدل حاضر شتاب دهی در مدت 2/5 ثانیه می تواند دمای ورود به توربین را تا حدود 21 کلوین افزایش دهد.
    کلید واژگان: مدلسازی, توربوجت, سیمولینک, دینامیک شفت, دینامیک حجم, دینامیک انتقال حرارت}
    Mohammad Faraji*, Mehdi Jahromi, Jamasb Pirkandi, Mostafa Mahmoodi
    The present study deals with the parametric analysis of a turbojet engine performance based on transient aero-thermodynamic governing equations. The required dynamic model developed in Simulink environment. From the complex factors affecting on transient performance, three factors including rotor dynamic, volume dynamic and heat soakage is presented in the model. To validate the model results, a deceleration operation from 100% to 70% of the design rotor speed is carried out and rotational speed, thrust, turbine inlet temperature and turbine exhaust gas temperature of the present model results were compared with commercial program GSP. The results show the ability of the model to simulate the transient performance so that the maximum percentage error is less than 4 percent in thrust prediction. Then in the transient response of the engine acceleration from 70% to 100% of the rotor speed, three different rate of fuel consumption is studied. The results indicate that with sudden acceleration, temperature overshoot at the inlet to the turbine and the occurrence of compressor surge can be harmful, such that the engine acceleration during 2.5 (s) can increase turbine inlet temperature to about 21 K with respect to reference value.
    Keywords: Modeling, Turbojet, Simulink, Shaft Dynamics, Volume Dynamics, Heat Transfer Dynamics}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال