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 "جریان ناپایا" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «جریان ناپایا» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • حیات الله اداوی، حسن عیسوند، سید آرش سید شمس طالقانی*

    در این تحقیق به بررسی رفتار یک استوانه با سه بالک تحت جریان آزاد هوا پرداخته شده است. هدف از این تحقیق مطالعه جریان ناپایای آیرودینامیکی با توجه با اهمیت کاربردی در مسایل هوانوردی است. به دلیل وجود درجه آزادی حرکتی در هندسه موجود و پیچیدگی توده های گردابه ای که سبب ناپایایی است، پیش بینی صحیح رفتارهای دینامیکی مختلف دارای اهمیت است. رفتار دینامیکی این مدل با تغییرات نسبت طولی، سرعت جریان آزاد و زوایای حمله مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می دهد که به مشخصات هندسی مدل از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در نسبت طولی کم و سرعت پایین، الگوی حرکتی حول زاویه 60 درجه میرا می شود و رژیم حرکتی از نوع نوسانی است که با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد، به رژیم حرکتی دورانی تغییر پیدا می کند. بیشترین نوسان و یا دوران مربوط به زاویه حمله اولیه صفر درجه است. عموما وقوع رژیم حرکتی دورانی با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد در زوایای حمله اولیه پایین اتفاق می افتد. سرعت زاویه ای مدل ها و عدد اشتروهال در رژیم حرکتی دورانی محاسبه شد و نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد اشتروهال دارای مقدار ثابتی است.

    کلید واژگان: جریان ناپایا, حرکت نوسانی و دورانی, عدد رینولدز, عدد اشتروهال
    Hayatollah Adavi, Hassan Isvand, Arash Shams Taleghani *

    The purpose of this study is to investigate the behavior of a cylinder with three fins in the presence of free air flow. This study aims to investigate the unsteady aerodynamic flow with respect to its practical significance in aviation. Considering the degree of freedom of movement within the geometry and the complexity of the vortex masses that cause instability, it is essential to accurately predict the different dynamic behaviors. We have investigated the dynamic behavior of the model with different length ratios, free flow speeds, and angles of attack. According to the results of the study, rotational and oscillating behaviors, as well as a combination of both, are observed, and they are dependent upon the geometrical characteristics of the model, such as the ratio of the length of the plates to the radius of the cylinder, as well as the angle of attack When the aspect ratio and free flow speed are low, the motion pattern is damped around 60 degrees and the motion regime is oscillatory in nature, which changes to rotational motion as the aspect ratio and flow speed increase. The maximum oscillation or rotation is related to the initial angle of attack of zero degrees. It has been observed that rotational motion regimes occur with an increase in the longitudinal ratio and free flow speed at low initial angles of attack.

    Keywords: Unsteady flow, Oscillatory, rotational movements, Reynolds Number, Strouhal number
  • سامان کسمائی*، مهران تاج فر، سیروس کسمائی

    در این مطالعه به بررسی تاثیر پارامتر های جت دمشی که شامل مکان، زاویه، ضریب ممنتوم و مساحت دهانه می باشد، در میانگین ضرایب و پارامتر عملکرد آیرودینامیکی بالواره متقارن ناکا0012 پرداخته شده است. بالواره دارای حرکت نوسانی سینوسی حول یک چهارم وتر می باشد. در اثر این حرکت زاویه حمله بالواره از 5- تا 25 درجه تغییر می کند. پنج مکان 1، 4، 6، 10 و 20 درصد طول وتر مورد بررسی قرار گرفتند و نتایچ نشان دادند که قرارگیری جت در مکان 1 درصد طول وتر نسبت به سایر مکان ها مناسب تر است و باعث بهبود قابل توجه ای در عملکرد و تاثیر بیشتر جت در کنترل جریان می شود . سه زاویه 60،30 و 90 درجه به عنوان زوایای جت خروجی در نظر گرفته شدند و مشاهده شد که زاویه 60 درجه نسبت به دو زاویه دیگر در کنترل جریان بهتر عمل می نماید و این زاویه موثر در اثر افزایش اندازه دهانه خروجی، کاهش می یابد. نتایج نشان دادند که یک روند صعودی یا نزولی منظم برای تاثیر زاویه وجود ندارد. برای ضریب ممنتوم جت که در واقع هدف از آن بررسی تاثیر سرعت جت دمشی بود، مقادیر 0.04، 0.08 و 0.14 در یک اندازه دهانه ثابت در نظرگرفته شد. نتایج حاکی از آن بود که افزایش سرعت جت خروجی و همچنین افزایش اندازه دهانه جت باعث بهبود عملکرد آیرودینامیکی می شود اگرچه با افزایش اندازه دهانه در ضریب ممنتوم ثابت، ضریب برای میانگین کاهش می یابد.

    کلید واژگان: واماندگی دینامیکی, کنترل کننده فعال, جت دمشی پیوسته, جریان ناپایا, عملکرد آیرودینامیکی
    Saman Kasmaiee *, Mehran Tadjfar, Siroos Kasmaiee

    In this study, the effect of blowing jet parameters, which include location, blowing angle, momentum coefficient, and orifice area, on the average aerodynamic coefficients and aerodynamic performance parameter of the NACA0012 is investigated. The airfoil has a sinusoidal oscillating motion around a quarter of the chord. As a result of this movement, the angle of attack of the airfoil changes from -5 to 25 degrees. Five locations by 1, 4, 6, 10, and 20% of the chord length were examined and the results showed that the placement of the jet at 1% of the chord length is more appropriate than the other locations and significantly improves performance and have more impact on the flow control. Three angles of 30, 60, and 90 degrees were considered as the angles of the blowing jet and it was observed that the angle of 60 degrees is better in controlling the flow than the other two angles and this effective angle decreases when orifice length increases. The results show that there is no regular uptrend or downtrend for the angle effect. For the jet momentum coefficient, which actually aimed to investigate the effect of blowing jet velocity, the values of 0.14, 0.08, and 0.04 were considered while the orifice length is considered constants for these cases. The results showed that increasing the blowing jet velocity as well as increasing the jet orifice length improves aerodynamic performance, although increasing the orifice length at a constant momentum coefficient decreases the mean of lift coefficient.

    Keywords: Dynamic stall, Active controller, Continuous blowing jet, Unsteady flow, Aerodynamics performance
  • حسین اتحادی، حامد علیصادقی*

    اولین گام در طراحی توربینهای بادی، انتخاب نسبت سرعت نوک میباشد. لذا باید توسط یک پروسه بهینه سازی، بهترین نسبت سرعت نوک برای تولید بیشترین انرژی از توربین را انتخاب نمود. در این پژوهش، این پروسه بهینه سازی، با در نظر گرفتن پدیده واماندگی دینامیکی صورت گرفته است. این پدیده در توربینهای با جریانهای غیر پایا رخ میدهد و تاثیر زیادی بر عملکرد توربینها دارد. لذا پیشبینی عملکرد توربینها و نیروهای وارد بر آن، زمانی که واماندگی دینامیک رخ میدهد بسیار حیاتی میباشد. هدف این پژوهش بررسی تاثیر جریان ناپایا با نوسان پریودیک بر عملکرد توربینهای بادی محور افقی میباشد.در ابتدا مدل واماندگی دینامیکی لیشمن بدوس انتخاب شده، سپس به کمک این مدل نسبت سرعت نوک بهینه با استفاده از BEM محاسبه میگردد و تاثیر حضور پدیده واماندگی دینامیکی در انتخاب سرعت نوک بهینه نشان داده میشود. همچنین ضریب توان و تراست برحسب زمان بیبعد شده در چند نسبت سرعت نوک بررسی گردیده است. در نمودارهای ضریب توان، علاوه بر نتایج دینامیک، نتایج استاتیک ترسیم شده است. نتایج حاکی از آن است که پدیده واماندگی دینامیکی، باعث کاهش 3% ضریب توان توربین نسبت به جریان پایا میگردد. همچنین λ_opt نسبت سرعت نوک بهینه طراحی، در حالت دینامیک افزایش میابد. همپنین بررسی نمودارهای متوسط زمانی ضریب پسا نشان میدهد که تاخیر در جدایش تقریبا از مقاطع میانی بال شروع میشود و در ریشه به مقدار بیشینه میرسد.

    کلید واژگان: واماندگی دینامیکی, تئوری مومنتوم المان پره, نسبت سرعت نوک بهینه, توربین های بادی محور افقی, جریان ناپایا
    Hossein Ettehadi, Hamed Alisadeghi *

    The first step in turbine blade design is to select TSR. Therefore, an optimization procedure should be applied to find the best ratio since this directly affects the energy generated from the turbine. In this research the optimum TSR are calculated with regard to the dynamic stall phenomenon. The dynamic stall imposes large amplitude loading on airfoil sections and since it occurs in HAWT operating envelope in unsteady flow. The purpose of this study was to investigate the effect of unsteady flow with periodic oscillation on the performance of HAWT turbines. A DS model is implanted to analyze the static data. Then the Beddoes-Leishman DS model was tailored to the HAWT environment. Then, using this model and BEMT, the optimal TSR is calculated And the impact of the presence of dynamic stall is shown. Also, Cp and CT are plotted in several different TSR with different time steps to express the effects of Unsteady phenomenon. In addition to dynamic results, static and steady results are plotted in power and thrust graphs. This phenomenon affect the efficiency by -3% as compared to the static stall. Also the Optimum TSR increases in dynamic mode. Examination of the time average diagrams of the drag coefficient shows that the delay in separation starts approximately from the midpoints of the blade and reaches the maximum value at the root.

    Keywords: Dynamic Stall, Blade Element Momentum Theory, Optimum Tip Speed Ratio, HAWT, Unsteady Flow
  • محمدجواد محمودآبادی*، فهیمه محمود آبادی، میثم اتش افروز

    در این تحقیق، یک الگوریتم عددی برای حل معادلات ناویر استوکس تراکم ناپذیر، لزج و دو بعدی در حالت ناپایا ارایه شده است. در روش پیشنهادی، برای حل معادله پواسون فشار، روش بدون المان پتروف گالرکین محلی و برای گسسته سازی بخش زمانی معادلات، روش تفاضل محدود پیش رو اعمال شده است. در تحلیل حاضر، از تقریب حداقل مربعات متحرک به عنوان درون یاب و از تابع وزن گاوسی برای تابع آزمون استفاده شده است. همچنین، روش ضریب جریمه برای ارضای شرایط مرزی اساسی به کار گرفته شده است. در مثال های عددی ارایه شده، اثر تغییر تعداد گره ها، اندازه بازه زمانی و همچنین توزیع گره ها به دو صورت منظم و نامنظم، بر خطای نسبی نتایج بررسی و زیر دامنه های انتگرالی گاوسی به دو شکل دایره و مربع، لحاظ و دقت نتایج در حالت های مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. تحلیل این نتایج برای هندسه معیار محفظه دو بعدی با شرایط مرزی مختلف به وضوح نشان می دهد که دقت روش ترکیبی پیشنهادی در حل مسایل مربوط به جریان سیال تراکم ناپذیر، دو بعدی، ویسکوز و غیر دایم بسیار بالا و اختلاف آن ها با حل تحلیلی دقیق بسیار ناچیز است. با توجه به اینکه در مراحل طراحی الگوریتم عددی مورد نظر در این تحقیق هیچگونه محدودیتی بر هندسه و شرایط مرزی اعمال نشده است، لذا می توان انتظار داشت که این الگوریتم در حل عددی معادلات حاکم بر جریان سیال تراکم ناپذیر گذرا موفق و از کارآیی لازم برخوردار باشد.

    کلید واژگان: روش بدون المان پتروف گالرکین محلی, تفاضل محدود پیش رو, حداقل مربعات متحرک, جریان سیال تراکم ناپذیر, جریان ناپایا
    M. J. Mahmoodabadi *, F. Mahmoodabadi, M. Atashafrooz

    This paper presents a numerical algorithm for solving unsteady viscous incompressible two–dimensional (2D) Navier–Stokes equations. In the proposed method, for discretization of time derivatives and solving the Poisson equation of the pressure, Meshless Local Petrov-Galerkin (MLPG) and forward finite difference methods are employed, respectively. In the present analysis, the moving least-square (MLS) approximation is regarded for interpolation, and the Gaussian weight function is used as the test function. To satisfy the boundary conditions, the penalty approach is applied. In the numerical examples, the accuracy and efficiency of the method are compared with those of the exact solutions. The effects of the number of nodes, the size of time interval, as well as the nodes distribution (both regular and irregular) on the relative errors are investigated. Moreover, the Gaussian integral sub-domains with the circular and square shapes are considered, and the accuracy of the results is compared with each other. Analysis of these results for 2D benchmark geometries with different boundary conditions clearly displays that the accuracy of the suggested combined method for solution of the problem related to unsteady viscous incompressible 2D flows is high such that its differences with analytical solution is negligible. Since no limitations is considered on the design process of the regarded numerical algorithm; therefore, it is respected that this approach is successful and has sufficient efficiency to solve the governing equations.

    Keywords: Meshless Local Petrov-Galerkin method, Forward finite difference, Moving least squares, Incompressible fluid flow, Unsteady Flow
  • حسن عیسوند، احمد شرفی*، علی سلمانی نژاد

    در این تحقیق، رفتار جسمی متشکل از استوانه با چهار صفحه عمود بر آن با درجه آزادی چرخشی تحت جریان هوا هم با روش عددی موسوم به گردابه گسسته و هم با روش آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی و تجربی نشان می دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می دهد. این نوع رفتارها به مشخصات هندسی از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله اولیه جسم و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. نتایج حاصل از روش تجربی و عددی نشان دهنده آن است که رژیم حرکتی نوسانی در نسبت های طولی کم و سرعت جریان آزاد پایین اتفاق می افتد. و این نوع حرکت به شکل نوسانات با دامنه نامنظم حول زاویه تعادلی 45 درجه می باشد. در رژیم حرکتی نوسانی دیده شده که پس از رها شدن جسم در جریان آزاد، به سبب شتاب گرفتن جریان از روی مدل نیروی گشتاوری زیادی به صفحات وارد شده و تغییرات زاویه ای مدل زیاد می باشد ولی پس از گذشت مدت زمانی دامنه نوسانات حول زاویه تعادلی 45 درجه، کاهش می یابد. وقوع رژیم حرکتی دورانی در نسبت طولی 1 و سرعت جریان آزاد (m/s30) در زوایای حمله اولیه پایین می باشد ولی نتایج تجربی و عددی نشان می دهد، همچنان در زوایای حمله اولیه بالا نزدیک به °45 به سبب کاهش نیروی گشتاوری وارد شده به صفحات، نوع حرکت به صورت نوسانی است. در نسبت طولی 3 و سرعت جریان آزاد (m/s 13) رژیم حرکتی دورانی در تمامی زوایای حمله اولیه دیده می شود. همچنین در نسبت طولی 4 در تمامی زوایای حمله اولیه و سرعت های جریان آزاد مختلف رژیم حرکتی دورانی به سبب افزایش مساحت صفحات قرار گرفته در جریان آزاد بروز می کند.

    کلید واژگان: جریان ناپایا, روش شبکه بندی گردابه, حرکت چرخشی و ارتعاشی, ارتعاش اجباری, آزمایشات تونل باد
    Hassan Isvand, Ahmad Sharafi *, Ali Salmaninejad

    In this study, the behavior of a subject consisting of a cylinder with 4 plates perpendicular to it with a rotational degree of freedom under airflow both through the numerical approach, known as improved discrete vortex and experimental approach were investigated. The experimental and numerical results have shown that oscillating regime occurs in low velocity and length. This movement is vibrations with irregular range around an equilibrium angle of 45 degree. In oscillating motion regime, it is seen that after releasing the object in free flow, a high torque force, due to the flow’s acceleration from the model, is induced to the plates and makes a big angular change, but after a while, the range of oscillation around the equilibrium angle of 45 degree decreases. The probability of rotational motion regime in length ratio of one and velocity of 13 m/sec in initial angle of attack is low. However, the experimental and numerical results have indicated that still in high initial angle of attack around 45 degree, owing to the induced decreased torque to plates, there exists an oscillating movement. Rotational regime in length ratio of 3 and free flow velocity 13 m/sec in all initial angle of attack is observed. In addition, rotational regime appears in all initial angle of attack with the length ratio of 4 and different free flow velocities because of increase in the area of plates.

    Keywords: Unsteady flow, Vortex Panel Method, Rotational, Vibrational motion, Forced Vibration, Wind Tunnel Tests
  • رامین کمالی مقدم*
    در تحقیق حاضر، برای شبیه سازی تغییرات زمانی ساختارهای منسجم جریان آشفته و صرفه جویی زمان محاسبات، نرم افزاری با استفاده از رهیافت آشفتگی گذرای متوسط گیری رینولدز معادلات ناویر-استوکس توسعه یافته و از آن برای شبیه سازی عددی جت برخوردی در جریان خروجی نازل، تعیین دقیق ساختار جریان و میزان انحراف بردار تراست استفاده شده است. از آنجاکه نرم افزار توسعه یافته به روش گذرای متوسط گیری رینولدز معادلات ناویر-استوکس قابلیت استخراج فیزیک جریان های وابسته به زمان را دارد، از اینرو، در این مقاله برای بررسی قابلیت کد و اثر جت های برخوردی پالسی در کیفیت جریان خروجی نازل و میزان تغییر در بردار تراست، به تحلیل جت های پالسی با فرکانس های 100 ،50و 200هرتز پرداخته شده است. ابتدا اعتبارسنجی نتایج با مقایسه داده های تجربی صورت گرفته، سپس نحوه تغییرات و شکل گیری جت عرضی و تاثیر آن بر میدان جریان، توزیع فشار روی سطح نازل در فرکانس های پالسی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله، روابط حاکم بر رهیافت گذرای متوسط گیری رینولدز معادلات ناویر-استوکس تشریح و همچنین گام زمانی و شرایط مرزی بکاررفته نیز ارائه گردیده است. گسسته سازی معادلات به روش حجم محدود صورت گرفته و برای بهبود دقت محاسبات، از شبکه بندی چندبلوکی باسازمان استفاده شده است.
    کلید واژگان: جریان ناپایا, مدل آشفتگی یورنس, جت عرضی پالسی, بردار تراست نازل
    R. Kamali Moghadam *
    In the present study, a software has been developed using the unsteady Reynolds-averaged Navier–Stokes method to simulate time variation of turbulence coherent structure and reduce computational cost and it is used for numerical simulation of a jet in the cross nozzle flow, accurate determination of the flow structure and nozzle fluidic thrust vectoring. Since this software can capture time dependent physics, in this paper, its capability has been investigated in the simulation of pulse jet in nozzle cross flow and variation of the fluidic thrust vectoring for three frequencies, 50, 100, and 200 Hz. Firstly, software validation has been performed by comparison the results with some experimental data, next, variation of jet in cross flow and its effect on the exhaust flow field and nozzle surface pressure distribution have been studied. Governing equation on the unsteady Reynolds-averaged Navier–Stokes algorithm has been explained and time step and applied boundary conditions have been presented. The Finite volume approach has been used for numerical discretization and the advection upstream splitting method has been utilized for flux computing. Also, to improve the solution accuracy, the multi-block grid and 2nd order monotonic upwind scheme for conservation laws method have been applied and to reduce computational time, the open multi-processing parallel approach has been used.
    Keywords: Unsteady flow, URANS turbulence model, Pulsing cross jet, Nozzle thrust vectoring
  • محمد کاظم مویدی *
    در این پژوهش از روش تجزیه متعامد بهینه به منظور توسعه یک الگوی رتبه کاسته جهت شبیه سازی میدان جریان ناپایای تراکم ناپذیر استفاده شده است. معادلات حاکم بر دینامیک جریان پس از تصویرسازی در راستای مودهای پرانرژی تر، یک سامانه دینامیکی رتبه کاسته ایجاد می کنند. معمولا این الگو با بهره گیری از نمایه های میدان سرعت ایجاد شده لذا مدل سازی عبارت فشار در معادله اندازه حرکت از اهمیت خاصی در صحت و پایداری الگوی حاصل برخوردار می باشد. دو روند برای این منظور وجود دارد که یکی مبتنی بر حذف عبارت فشار با وجود شرایط مرزی همگن و دیگری جایگزین نمودن عبارت فشار به نحوی شایسته در معادله اندازه حرکت می باشد. روشی که دراین پژوهش به کار رفته، استفاده از نمایه های فشار به صورت مستقیم و بهره گیری از ضرایب مودال میدان سرعت برای میدان فشار می باشد. نتایج حاصل از الگو رتبه کاسته پیشنهادی با شبیه سازی های حاصل از حل عددی مستقیم مقایسه شده اند. از آنجا که تنها دلیل ناپایداری الگو های رتبه کاسته عدم جایگزینی عبارت فشار نیست، لذا پاسخ الگو دینامیکی رتبه کاسته حاصل به طور کامل بر داده های حل عددی مستقیم منطبق نشده ولی در مقایسه با الگو های رتبه کاسته کلاسیک از دقت بالاتری برخوردار می باشد.
    کلید واژگان: جریان تراکم ناپذیر, جریان ناپایا, روش تجزیه متعامد بهینه, الگوی رتبه کاسته, مودهای فشار, تصویرسازی گالرکین
    M . K. Moayyedi *
    In this study, the proper orthogonal decomposition has been used to develop a reduced order model of the unsteady incompressible flows. After projection of governing equations along high level energy modes, a low-dimensional dynamical system is constructed. Usually, this model is developed using velocity field modes therefore pressure term representation in momentum equation will have an important role for stability and accuracy of outcome reduced order model. Two approaches are available for pressure term deputation, the first is based on elimination of pressure term due to homogenous condition on control volume boundaries and the second used appropriately method for pressure term representation in momentum equation. The method, which is used in this research, is based on using pressure snapshots and velocity field modal coefficients for calculation pressure field modes. The obtained results from proposed model have been compared with related DNS results. Because the instability behavior of reduced order model is not only related to pressure term modeling therefore response of low-dimensional dynamical system is not exactly verified with DNS data. But the outcome results from proposed model have higher accuracy than classic reduced order models.
    Keywords: Incompressible Flow, Unsteady Flow, Proper Orthogonal Decomposition, Reduced Order Model, Pressure Modes, Galerkin Projection
  • ثارالله عباسی*، رضا تقوی زنوز
    وقوع ناپایایی در کمپرسور اثرات زیادی بر کارایی، راندمان و ساختار جریان دارد. جریان نشتی نوک یکی از عوامل بروز ناپایایی در کمپرسورها میباشد. همچنین این جریان میتواند به وقوع سلولهای استال منجر گردد. از این رو شناخت رفتار جریان در منطقه نوک پره از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق از طریق شبیه سازی عددی سهبعدی گذرا، در دبی های مختلف اعم از شرایط طراحی و شرایط نزدیک استال، فرآیند تغییرات ساختار جریان در در رتور ایزولهشده یک کمپرسور محوری مورد مطالعه قرار میگیرد. طیف فرکانسی جریان نشتی نوک از طریق بررسی سیگنالهای فشار استاتیک در منطقه نوک پره مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که در شرایط طراحی، میدان جریان کمپرسور بیشتر تحت تاثیر جریان اصلی میباشد تا جریان نشتی نوک. اما با نزدیک شدن به شرایط استال، در حوالی نوک پره و در دو سوی فصل مشترک جریانهای نشتی نوک و جریان اصلی، مناطقی با فشار کم و فشار زیاد ایجاد میگردند. اندرکنش دینامیکی این مناطق بر روی هم منجر به وقوع ناپایایی در منطقه درز نوک میگردد. بر این اساس، ورتکس نشتی نوک ناپایا دارای رفتاری پریودیک در منطقه درز نوک میباشد بهطوریکه ورتکس ایجاد شده در فرکانسی در حدود فرکانس عبوری پره حرکت کرده و مضمحل میگردد.
    کلید واژگان: کمپرسور محوری, تحلیل عددی, جریان نشتی نوک, جریان ناپایا, استال
    S. Abbasi *, R. Taghavi Zenouz
    Unsteady flow structure, particularly in blade tip clearance region of turbomachines, is one of the main resources of blade vibrations, undesirable noises and losses which may eventuate to severe rotating stall and surge. So, analysis of flow behavior in tip clearance region is more significant. In this paper, the unsteadiness which caused by blade row tip leakage flow in a low speed axial compressor, is investigated. Analyses are based on results obtained through numerical simulation of unsteady three dimensional viscous flows. Analyses are based on flow simulation utilizing computational fluid dynamic technique. Two different circumstances at design point and near stall condition are considered for investigation and discussion. Tip leakage flow frequency spectrum was studied through surveying instantaneous static pressure signals imposed on blades surfaces. Frequency spectrum Results showed existence of some pressure peaks at near stall conditions. In this case, interaction between main inflow and tip leakage flow lead to unsteadiness. By occurrence of unsteadiness, tip leakage vortex flow starts to fluctuate at a frequency about the blade passing frequency. However, at design condition, flow is more affected by the main inflow instead of the tip leakage flow.
    Keywords: Axial compressor, Unsteady flow, Tip leakage flow, Frequency, Stall
  • حسن عیسوند، مهندس حیات الله اداوی، مهندس احمد شرفی *
    در این تحقیق، به بررسی تجربی جریان ناپایا حول یک مدل استوانه بهمراه سه صفحه عمود بر آن پرداخته شده است. این بررسی در سرعت ها، زوایای حمله اولیه و نسبت های طولی مختلف انجام شده است. نتایج نشان می دهد که مدل مورد آزمایش در این بررسی، دارای الگوهای حرکتی نوسانی پایا، دورانی پایا، نوسانی ناپایا و دورانی ناپایا می باشد. این نوع رفتارها به مشخصات هندسی از جمله نسبت طولی، زاویه حمله اولیه جسم و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در نسبت های طولی کم و سرعت پایین، الگوی حرکتی حول زاویه 60 درجه میرا می شود. بیشترین نوسان و یا دوران مربوط به زاویه حمله اولیه صفر درجه می باشد. در نسبت های طولی کم، رژیم حرکتی از نوع نوسانی است که با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد، به رژیم حرکتی دورانی تغییر پیدا می کند. تغییرات سرعت زاویه ای نسبت به زمان در نسبت های طولی 1 و 4 با کاهش دامنه نوسان در هر رژیم حرکتی همراه است. تغییرات فرکانس کاهنده نیز نسبت به تغییرات زاویه ای جسم، به شکل خطوط نیم دایره و بر هم منطبق هستند. در رژیم حرکتی نوسانی ناپایا، فرکانس کاهنده ثابت است و پس از میرایی، کاهش می یابد. همچنین با گذشت زمان، سرعت نوسانی جسم نیز کاهش می یابد. در ضمن نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد استروهال دارای مقدار ثابتی می باشد.
    کلید واژگان: جریان ناپایا, آزمایشات تونل باد, ارتعاش آزاد, حرکت نوسانی و دورانی
    Hassan Isvand, Hayat Adavi, Ahmad Sharafi *
    In this research, the experimental investigation of unsteady flow around a cylinder model with three plates perpendicular to it has been discussed. This study has been done at different speeds, primary model angle of attacks and length ratios. The results show that the model has steady and unsteady oscillation and rotational motions. These types of behaviors depend on the plate’s length ratio, primary object angle of attack, and free stream velocity. The model has damping motion around an angle of 60 degree, at low speed and length ratio. The greatest oscillational or rotational flow has appeared at initial angle of attack of 0 degree. In low length ratio, the regime of motion is oscillations that it changed to rotational motion when the length ratio and free stream velocity increase. The variation of angular velocity at length ratio of 1 and 4, with respect to time, are accompanied with reduction of vibrations range per motion. Also, over time, the vibrational velocity of the model is reduced. In addition, the results show that by increasing the Reynolds Number, Strouhal number becomes constant.
    Keywords: Unsteady flow, Wind tunnel tests, Free vibration, Oscillational, rotational motion
  • محمد کاظم مویدی*
    در این پژوهش از روش تجزیه متعامد بهینه جهت بازسازی میدان جریان تراکم ناپذیر ناپایای لزج حول سیلندر با داده های مفقودشده یا تنک و محاسبه نیروهای وارد بر آن استفاده شده است. الگوی موردنظر ترکیبی از روش تجزیه متعامد بهینه همراه با حل یک مساله بهینه سازی به منظور دستیابی به مدلی رتبه کاسته است که می تواند با دقت مناسب و سرعت بالا، نقاط مفقودشده یا پایه های ناقص را بازسازی نماید. دو نوع کاربرد برای این روش در نظر گرفته شده، در نوع اول روش برای بازسازی یک پایه از دسته نمایه مورد نظر با بهره گیری از یک روش تکراری بکار گرفته شده است. نوع دوم روشی است بر مبنای نوع اول و در این مقاله پیشنهادشده است. در این روش با استفاده از تجزیه میدان جریان در راستای زمان و با بهره گیری از یک فرآیند پیشروی زمانی پایه های ناقص دسته نمایه مورد نظر بازسازی می شوند. ویژگی این روش بهره گیری از بهینه سازی و بازسازی گام به گام دسته نمایه اصلی به منظور کاهش تعداد مجهولات و دستیابی به الگویی با دقت بالاتر در بازیابی داده های مفقود شده می باشد. نتایج حاصل از هر دو مدل با داده های حاصل از شبیه سازی های عددی مستقیم مقایسه شده که دقت بالا و توانایی های مناسب هر دو روش را نشان می دهد
    کلید واژگان: داده های مفقودشده, روش تجزیه متعامد بهینه, مدل رتبه کاسته, جریان ناپایا
    M. K. Moayyedi *
    In this paper, the proper orthogonal decomposition method has been used for gappy data reconstruction of the unsteady incompressible viscous flow and calculation of related forces (such as aerodynamics coefficients). The present approach is based on combination of POD method and solution of an optimization problem to get a reduced order model. This model reconstructs missed data or incomplete snapshots with relevant accuracy and fast speed. Two kinds of model have used in this manner. In the first approach, a simple iterative approach is used to reconstruct of the relative missed or incomplete basis functions of snapshots ensemble. The Second method, which is proposed recently by the author, used a time advancing and domain decomposition method along time direction, for reconstruction of incomplete ensemble members with high missing percentage. Essential trait of this method is about application of step by step reconstruction of primary ensemble to reduce number of unknown variables and obtaining an accurate model to recover the missed data. The outcome results of two approaches have compared with direct simulation CFD data which are shown appropriate ability and good agreement
    Keywords: Gappy Data, Proper Orthogonal Decomposition, Reduced Order Model, Unsteady Flow
  • وحید برزنونی، عبدالامیر بک خوشنویس*
    در این پژوهش، تغییرات سرعت، و انرژی اغتشاشات در دنباله مدل خودرو پژو 405 در یک جریان ناپایا اندازه گیری و همچنین روند تغییرات ضریب پسا با افزایش سرعت خودرو (سرعت جریان ورودی) بررسی شده است. به منظور شبیه سازی جریان سیال از تونل باد مدار باز و دمشی استفاده شده است که حداکثر اغتشاشات اسمی و سرعت برای این دستگاه به ترتیب 0.1 % و m/s 30 می باشد. افزایش سرعت به طور پیوسته و توسط یک دستگاه اینورتر که سبب تغییر در سرعت دورانی الکترو موتور تونل باد میشود، صورت گرفته است. نتایج نشان دهنده سه رژیم متفاوت در پروفیل سرعت در دنباله مدل و در فواصل نزدیک به مدل است و با افزایش فاصله از مدل با زیاد شدن سرعت در دنباله سه رژیم مذکور به یکدیگر نزدیک می شوند. میزان انرژی اغتشاشی جریان در دنباله با افزایش ارتفاع در فواصل نزدیک به مدل افزایش می یابد. ضریب پسای خودرو نیز ابتدا یک روند کاهشی و سپس افزایش می یابد.
    کلید واژگان: جریان ناپایا, مدل خودرو, ضریب پسا, شدت اغتشاشات, جریان سنج سیم داغ
    V. Barzanooni, A. B. Khoshnevis *
    In this study, changes in velocity and turbulence energy in the wake of a Peugeot model and the drag coefficient changes in an Unsteady Flow, with increasing vehicle speed (inlet velocity), are Measured and evaluated. The blow open circuit wind tunnel to simulate fluid flow is used. The maximum disturbances and nominal maximum speed of the device, respectively are, 0. 1% and 30 m / s. The inlet wind velocity has been increased continuously by an inverter that causes the changes in rotational speed of the wind tunnels electro motor. The results showed three different regimes in the velocity profile of the near wake model. With increasing distance from the model and with increasing velocity, three regimes in the wake are close to each other. Turbulence intensity is measured in the wake and drag coefficient decreased with increasing the flow Speed and reached to a minimum value and then increased.
    Keywords: Unsteady Flow, car model, drag coefficient, turbulence intensity, hot wire anemometry
  • حسن عیسوند، علی سلمانی نژاد، احمد شرفی*
    در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیلی جریان ناپایا حول یک مدل استوانه با درجه آزادی چرخشی پرداخته شده است. بررسی های تجربی در سرعت ها و زوایای حمله مختلف برای دو مدل استوانه با نسبت های طولی مختلف انجام شده است همچنین در بررسی تحلیلی از روش عددی موسوم به گردابه گسسته استفاده شده است. نتایج تحلیل و تجربی نشان می دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می دهد. این نوع رفتارها به مشخصات هندسی از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله اولیه جسم و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در سرعت های مختلف و در تمامی زوایای حمله اولیه برای نسبت طولی کمتر از 1، مدل دارای حرکت نوسانی حول زاویه ای خاص می باشد. این زاویه برای استوانه بهمراه دو صفحه، 90 درجه است. عموما در زوایای حمله اولیه پایین، حرکت دورانی با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد اتفاق می افتد و با افزایش در زاویه حمله اولیه، مدل تمایل به حرکت نوسانی حول زاویه ای خاص دارد. همچنین در تمامی سرعت های جریان آزاد 10 متر بر ثانیه و بالاتر، برای نسبت طولی 4، مدل دارای حرکت دورانی پایا بوده است. در ضمن، سرعت زاویه ای مدل ها و عدد استروهال در حرکت دورانی محاسبه گردیده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد استروهال دارای مقدار ثابتی می باشد.
    کلید واژگان: جریان ناپایا, روش گردابه گسسته, حرکت دورانی و نوسانی, ارتعاش اجباری, آزمایش های تونل باد
    Hassan Isvand, Ali Salmaninezhad, Ahmad Sharafi *
    In this study, experimental and analytical unsteady flow around a cylinder model with rotational degrees of freedom is discussed. Experimental studies at different speeds and angles of attack for two cylinder models with different length ratios have been done. Meanwhile the analyses of numerical technique known as vortex panel method have been used. Analytical and experimental results show that the rotational and vibrational motion and a combination of these behaviors occur. These types of behaviors depend on ratio of length plates to cylinder radius, primary object angle of attack and free stream velocity. At different speeds and at all angles of attack for a length of less than 1, the model has vibrational Motion around a specific angle. This angle for cylinder with two plates is 90 degrees. Generally, the model tends to vibrational motion at low angles of attack with increasing length ratio and free stream velocity occurs and by increasing the Primary angle of attack is the desire to vibration motion around a specific angle. Also, in free stream velocity 10(□(m/sec)) and Higher, for length ratio 4, the model had a steady rotational motion. In addition, angular velocity models and Strouhal number on rotational motion is calculated. The results show that Strouhal Number is a fixed amount, by increasing the Reynolds Number.
    Keywords: Unsteady Flow, Vortex Panel Method, Rotational, Vibrational motion, Forced Vibration, Wind Tunnel Tests
  • پوریا اکبرزاده *، سید معین درازگیسو
    مطالعه ی آیرودینامیک جریان های با اعداد رینولدز پایین به علت کاربردهای خاص نظیر وسایل بدون سرنشین، ربات ها و کاوشگرهای زیرسطحی در ابعاد بسیار کوچک مورد توجه می باشد. در مطالعه ی حاضر، یک روش پیش شرط توسعه یافته به نام روش پیش شرط توانی، جهت تحلیل جریان های آرام ناپایای عبوری از هیدروفویل ها ارائه شده است. در این روش معادلات دوبعدی ناویر-استوکس با تغییر جمله ی مشتق زمانی معادلات حاکم اصلاح می گردد. ماتریس پیش شرط از یک رابطه ی توانی و با استفاده از میدان سرعت تصحیح می گردد. معادلات حاکم به کمک روش عددی حجم محدود جیمسون از نوع مرکزیت-سلول انتگرال گیری می شوند و برای حل جریان های ناپایا از یک الگوریتم ضمنی دوزمانه استفاده می شود. پایداری حل به کمک جملات اتلافی مصنوعی مرتبه ی دوم و چهارم به دست آمده است. روش مورد استفاده برای همگرایی حل به سمت حالت دائم، روش انتگرال گیری زمانی رانج-کوتای صریح چهار مرحله ای می باشد. محاسبات جریان های ناپایای عبوری از هیدروفویل NACA0012 در اعداد رینولدز و زوایای حمله ی مختلف ارائه شده است. نتایج ارائه شده در این مطالعه شامل پروفیل های سرعت، ضرایب پسا و برا و تاثیر روش پیش شرط توانی بر نرخ همگرایی می باشد. نتایج حاصله به صورت رضایت بخشی با کارهای عددی محققان دیگر تطابق دارد و همچنین نتایج نشان می دهد که روش پیش شرط توانی نرخ همگرایی را تا حد زیادی افزایش و هزینه ی زمانی محاسبات را کاهش می دهد.
    کلید واژگان: روش پیش شرط سازی توانی, حل دوزمانه, حجم محدود, جریان ناپایا, سرعت همگرایی
    Pooria Akbarzadeh*, Seyed Moein Derazgisoo
    Aerodynamic study of flows at low Reynolds for special applications such as micro unmanned underwater vehicles, underwater robots and explorers are interested. In this paper, an improved progressive preconditioning method named power-law preconditioning method, for analyzing unsteady laminar flows around hydrofoils is presented. In this method, the 2D Navier-Stokes equations modifies by altering the time derivative terms of the governing equations. The preconditioning matrix is adapted from the velocity flow-field by a power-law relation. The governing equation is integrated with a numerical resolution derived from the cell-centered Jameson’s finite volume algorithm and a dual-time implicit procedure is applied for solution of unsteady flows. The stabilization is achieved via the second- and fourth-order artificial dissipation scheme. Explicit four-step Runge–Kutta time integration is applied to achieve the steady-state condition. The computations are presented for unsteady laminar flows around NACA0012 hydrofoil at various angles of attack and Reynolds number. Results presented in the paper focus on the velocity profiles, lift and drag coefficient and effect of the power-law preconditioning method on convergence speed. The results show satisfactory agreement with numerical works of others and also indicate that using the power-law preconditioner improves the convergence rate and decreases the computational cost, significantly.
    Keywords: Power, law preconditioning method, Dual, time solution, Finite volume, Unsteady flow, Convergence speed
  • محمد کاظم مویدی
    در این پژوهش از روش تجزیه متعامد بهینه به منظور توسعه یک مدل رتبه کاسته جهت شبیه سازی میدان های جریان ناپایای تراکم ناپذیر استفاده شده است. معادلات حاکم بر دینامیک جریان سیال پس از تصویرسازی در فضای مودها، منجر به ایجاد یک سامانه دینامیکی می شوند. به دلیل اختلاف سطح انرژی مودهای میدان و وجود اختلاف سطح انرژی زیاد مودها، می توان سیستم دینامیکی حاصل را به یک مدل رتبه کاسته با مقداری خطای تبدیل کرد. مدل های رتبه کاسته استاندارد به دلایل گوناگونی دقت مناسب در پیش بینی تغییرات زمانی میدان جریان را ندارند. از جمله این دلایل می توان به عدم ارضای معادله پیوستگی توسط مودهای میدان اشاره کرد. دقت مدل رتبه کاسته با استفاده از اضافه کردن اثر معادله پیوستگی به صورت یک ترم استهلاک به معادلات اندازه حرکت افزایش یافته که توسط نویسنده مقاله حاضر ارائه شده است. مدل حاصل می تواند با دقتی مناسب و با سرعتی بالا تغییرات زمانی میدان جریان را پیش بینی نماید. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی با شبیه سازی های حاصل از حل عددی مستقیم مقایسه شده که افزایش دقت و سرعت چشمگیری در محاسبات را نشان می دهد.
    کلید واژگان: جریان ناپایا, روش تجزیه متعامد بهینه, مدل رتبه کاسته, معادله پیوستگی, مودهای غیربقایی
    M. K. Moayyedi
    In this paper the POD method has been used for development of a reduced order model of the unsteady incompressible flow fields. After projection of the governing equations along POD modes, a low-dimensional dynamical system is achieved. Due to variations in energy level of POD modes and large differencing in modes’ energy, the outcome dynamical system can be converted to a reduced order model with a few amount of error. The standard low-dimensional models, due to some reasons, do not predict time variations of flow field accurately. One of these reasons is due to non-divergence free modes. Accuracy of dynamical system has been improved by using combined form of continuity and linear momentum equations which has been proposed by the author. The obtained reduced order model can predict time variations of flow field with fast computational speed and relatively good accuracy. The results from this low-dimensional model have been compared with direct numerical simulation data and shown good accuracy and salient simplicity in computations.
    Keywords: Unsteady Flow, Proper Orthogonal Decomposition, Reduced Order Model, Continuity Equation, Divergence free modes
  • سید اسماعیل رضوی، فراز افشاری*
    در این پژوهش معادلات ناویر-استوکس برای تحلیل حرکت شتابدار کره صلب داخل سیال تراکم ناپذیر به کار رفته اند. ایده حرکت شتاب لحظه ای کره برای اولین بار مطرح شده است. تکانش در یک لحظه کوچک به وجود آمده و سرعت قبل و بعد از تکانش ثابت در نظر گرفته می شود. جریان آرام و ناپایا در رینولدزهای مختلف حل شده است. در یک لحظه عدد رینولدز از یک مقدار ثابت تغییر پیدا کرده و موجب تغییرات اساسی پسا می شود. برای حل سایر حرکتهای شتابدار (مانند حرکت نوسانی) نوع مدل دیگر (مانند زیردریایی های کره مانند) این روش قابل اعمال می باشد.
    کلید واژگان: شتاب لحظه ای, تطبیق شبکه, معادلات ناویر, استوکس, جریان آرام, جرم افزوده, ضریب پسا, جریان ناپایا, جریان متقارن محوری
    S. E. Razavi, F. Afshari*
    In this study, accelerating motion of a sphere in incompressible fluid has been nvestigated by the Navier-Stokes equations. The motion is set in a small time interval, having the constant velocities out of it.The laminar and unsteady flow has been solved in various Reynolds numbers. In a short moment the Reynolds number is rised which cause large variations in the drag force. This method is applicable to other accelerating motions such as oscillation and also spherical submarines.
    Keywords: Acceleration, Adaptive grid, Navier, Stokes equations, Laminar flow, Added mass, Drag coefficient
  • محمد کاظم مویدی*، فریدون ثابت قدم، محمد طیبی رهنی
    در این مقاله، از روش رتبه کاسته تجزیه متعامد بهینه جهت شبیه سازی میدان های جریان ناپایای تراکم ناپذیر استفاده شده است. معادلات حاکم بر جریان پس از تصویرسازی در راستای مودهای جریان منجر به ایجاد یک سامانه دینامیکی رتبه کاسته می شوند. از آنجا که معمولا مدل های رتبه کاسته متداول، به دلیل های گوناگونی، پیش بینی دقیقی از تغییرات زمانی میدان جریان ندارند، دقت سامانه دینامیکی حاکم با استفاده از یک ترم اصلاح خطی افزایش داده شده است. روش مذکور ترکیبی از روش تجزیه متعامد بهینه همراه با حل یک مسئله بهینه سازی با استفاده از روش کمترین مربعات است. حاصل آن یک مدل رتبه کاسته خواهد شد که می تواند با دقتی مناسب و با سرعتی بالا تغییرات زمانی میدان جریان را پیش بینی کند. این روش بر اساس یک تکنیک کمینه سازی محلی است که توسط این نویسندگان ارائه شده است. نتیجه های حاصل از مدل رتبه کاسته حاضر با شبیه سازی های حاصل از حل عددی مستقیم مقایسه شده که دقت و سهولت چشم گیری را در محاسبات نشان می دهد.
    کلید واژگان: جریان ناپایا, روش تجزیه متعامد بهینه, مدل رتبه کاسته اصلاح شده, تصویرسازی گالرکین
    M.K. Moayyedi*, F. Sabetghadam, M. Taeibi, Rahni
    In this paper, reduced order proper orthogonal decomposition method has been used for simulation of unsteady incompressible flow fields. After projection of the governing equations along POD modes, a low-dimensional dynamical system is achieved. Normally, standard low-dimensional models, due to some reasons, do not predict time variations of flow field accurately. Accuracy of dynamical system has been improved by using a linear calibration term. The presented method is based on combination of POD and an optimization problem, which is solved using least square approach. The obtained reduced order model can predict time variations of flow field with relatively fast computational speed and good accuracy. This method is based on a local minimization technique proposed by these authors. The results have been compared with direct numerical simulation (DNS) data and shows good accuracy and simplicity of the computations.
    Keywords: Unsteady Flow, Proper Orthogonal Decomposition, Calibrated Low, dimensional Model, Galerkin Projection
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