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 « Numerical study » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « Numerical study » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • نیما غیاثی طبری*، حسین محسنیان، مهران زرکش
    در این مطالعه به شبیه سازی عددی سه بعدی یک رآکتور احتراق صنعتی نمونه ورود همزمان پرداخته شده است. معادلات و واکنش های حاکم بر مسئله پیاده سازی و پارامترهای عملکردی مطابق با کارهای آزمایشگاهی درنظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی، با داده های تجربی و مقالات مشابه موجود مقایسه و صحت سنجی شده است. چهار مدل تبخیر مواد فرار بررسی و نتایج حاصل از شبیه سازی با یکدیگر مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان میدهند، اگرچه مدل کوبایاشی دارای زمان محساباتی بالاتری است، اما جواب های نزدیک تری به نتایج تجربی ارائه می دهد. تاثیر افزایش/کاهش اندازه ذرات زغال سنگ تزریق شده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش اندازه ذرات سوخت از 55 تا 120 میکرومتر منجر به کاهش دمای گاز درون رآکتور شده است. با کاهش اندازه متوسط ذرات از 55 به 30 میکرومتر، دما در نزدیکی شعله از 1800 کلوین تا نزدیک 1900 کلوین افزایش یافته است.
    کلید واژگان: شبیه سازی عددی, مطالعه عددی, احتراق, رآکتور ورود همزمان, زغال سنگ پودرشده}
    Nima Ghiasi Tabari *, Hossein Mohsenian, Mehran Zarkesh
    In this study, a three dimensional numerical simulation of an industrial entrained flow combustion reactor has been conducted. The governing equations and reactions are implemented and the operating parameters are considered according to the experimental works. The results obtained from the numerical simulation are validated by comparing with existing experimental data and similar published papers. Four different devolatilization models are investigated and the simulation results are compared to each other. The obtained results show that although the Kobayashi model has a higher calculation time, it provides more accurate results compare to the experimental results. The effect of increasing/decreasing of injected coal particle sizes are studied. The results show that increasing of the coal particle sizes from 55 to 120 μm has led to a decrease in the gas temperature inside the reactor. By reducing the average coal particle size from 55 to 30μm, the gas temperature close to the flame has increased from 1800 K to 1900 K.
    Keywords: Numerical Study, Combustion, Entrained Flow Reactor, Pulverized Coal}
  • Mohsen Zamani, Rouzbeh Shafaghat *, Behrad Alizadeh Kharkeshi
    Renewable energy could solve the problems caused by fossil fuels. The Archimedes hydro screw turbine is a potential tool for generating power from river currents. In this paper, a turbine at a scale of 1:6 has been made. It is installed and tested at various flow rates. The system is optimized using a genetic algorithm to achieve maximum efficiency. Due to the limitations that existed for conducting experimental tests at the optimal flow rate, the turbine at optimal flow rate is studied by CFD. In the turbine numerical simulation, the hydrodynamic characteristics of the turbine, such as rotational speed, power, torque, efficiency, and power coefficient are compared in the optimal flow rate (2.6 (lit/s)) and a flow rate of 2.4 (lit/s) (the closest flow rate to the optimal one). The results show that these values are higher in the optimal flow rate. Furthermore, the behavior of the turbine in these two conditions is compared using velocity, vorticity, pressure, and phase contours, which indicates that the velocity and pressure values are higher, and the vorticity and immersion values are lower in the optimal flow rate. Finally, for economic analysis of operating the turbine at the prototype scale as a hydropower plant, the discounted payback period for the turbine is determined, which varies between 2.55 to 5.93 years depending on the discount rate. It is also shown that operating this turbine at the prototype scale as a hydropower plant in Iran leads to currency savings of 1561 $.
    Keywords: Archimedes hydro screw turbine, Optimization, Genetic Algorithm, Numerical Study, Economic study}
  • کوروش جواهرده*، حبیب کریمی
    در این پژوهش به بررسی انتقال حرارت جریان نانو سیال تحت شرایط جریان آرام در کانال با موانع مختلف شامل هندسه-های دایروی، مثلثی و مستطیلی پرداخته شده است. تاثیر موانع با هندسه متفاوت بر روی رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی در رژیم جریان آرام، تاثیر افزودن نانو ذرات به سیال پایه و تغییرات عدد رینولدز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می-دهد، با افزایش درصد کسر حجمی نانو ذرات، عدد ناسلت متوسط در کانال با موانع متفاوت افزایش می یابد. این افزایش عدد ناسلت در کانال با مانع مستطیلی نسبت به دیگر موانع بیشتری بوده که به دلیل افزایش سطح انتقال حرارت است، علیرغم آنکه ارتفاع این موانع در کانال یکسان می باشد. ماکزیمم عدد ناسلت در مانع مستطیلی به میزان تقریبا ٪30 بیشتر از عدد ناسلت در مانع دایروی است. استفاده از موانع با هندسه متفاوت و اضافه شدن نانو ذرات به سیال پایه، سبب افزایش شاخص عملکرد هیدرولیکی-حرارتی تا 44% می شود.
    کلید واژگان: مطالعه عددی, موانع با هندسه متفاوت, نانو سیال, کانال مستطیلی}
    Kourosh Javaherdeh *, Habib Karimi
    In this study, investigated heat transfer of Nanofluid laminar flow in a channel with obstacles along different geometry such as triangular, rectangular and half-cylinder and the effect of adding Nano particles on based flow. The result showed that the average Nusselt number increased with an increasing volumetric fraction of nano particles. However, the increasing average Nusselt number is dependent on the type of obstacles geometry that rectangular shape is more than others, because area of heat transfer is more than other obstacles. The Nusselt number with rectangular geometry is 30% more than the Nusselt number with half-cylinder geometry. Also, using obstacles with different geometry and the adding of the nanoparticles, the hydraulic-thermal performance has been increased up to 44%. The local Nusselt number for nanofluid of volume fraction with 1% is 2.38% higher than volume fraction of nanofluid with 2%. The local Nusselt number of volume fraction of nano particle with 1% is 10% less than based fluid.
    Keywords: Numerical study, Vortex Generator, Nanofluid, Rectangular channel}
  • احمد شاکر، سید عبدالمهدی هاشمی*، اسماعیل ابراهیمی فردویی

    در مطالعه حاضر تاثیر دمای پیش گرمایش اکسنده و کسر جرمی اکسیژن موجود در آن به عنوان پارامترهای اصلی و موثر بر احتراق بدون شعله گاز سنتز تحت شرایط سوخت- هوا، اکسیژن غنی و سوخت- اکسیژن بررسی شده است. شبیه سازی ها به وسیله حلگر شعله نفوذی جریان متقابل با استفاده از سینتیک شیمیایی GRI3.0 انجام شده است. به‎منظور تفکیک اثرات فیزیکی و شیمیایی جایگزینی CO2 با N2، از گونه مجازی VCO2 با خواص فیزیکی کاملا مشابه با CO2 بدون حضور در زنجیره واکنش ها استفاده شده است. مطابق با نتایج به دست آمده اثرات فیزیکی در دماهای اکسنده پایین تر و اثرات شیمیایی در دماهای اکسنده بالاتر غالب هستند. بررسی تاخیرتاخیر در اشتعال نشان دهنده آن است که تحت شرایط سوخت-اکسیژن، افزایش نسبت هیدروژن به مونوکسید کربن سوخت از 25/0 به یک و از یک به چهار به ترتیب منجر به کاهش فاصله محوری اشتعال از 4/0 به 39/0 و از 39/0 به 375/0 می شود. مقایسه میان کسر مولی اکسیژن اکسنده و دمای پیش گرمایش ورودی نشان می دهد که دمای پیش گرمایش تاثیر بیشتری بر پارامترهای ساختار جریان واکنشی نظیر تاخیر در اشتعال و حرارت آزاد شده دارد.

    کلید واژگان: گاز سنتز, احتراق بدون شعله, مطالعه عددی, اثرات شیمیایی و فیزیکی, سینتیک شیمیایی}
    Ahmad Shaker, Seyed Abdolmahdi Hashemi, Esmaeil Ebrahimi Fordoei

    In the present study, the influence of the oxidizer preheating temperature and oxygen mass fraction as the effective parameters on the flameless combustion under oxy-syngas, air-syngas, and oxygen-enriched conditions have been investigated. The simulations have been carried out with applying the counter-flow diffusion flame solver using GRI3.0 chemical kinetics. In order to separate the physical and chemical impacts of substituting CO2 with N2, a virtual species (VCO2) has been used with physical properties similar to CO2 without being present in the reactions chain. According to the obtained results, physical and chemical impacts are dominant for lower preheating temperatures and higher preheating temperatures, respectively. The investigation of ignition delay time shows that under oxy-syngas conditions, increasing the H2/CO ratio from 0.25 to 1 and from 1 to 4 leads to a decrease in the axial distance of ignition from 0.4 cm to 0.39 cm and it changes from 0.39 cm to 0.375 cm, respectively. The comparison between the oxygen mole fraction and the inlet preheating temperature indicates that the preheating temperature has a greater effect on the reactive flow structure parameters such as ignition delay and released heat.
    .

    Keywords: Syngas fuel, Flameless Combustion, Numerical Study, Chemical, physical impacts, Chemical Kinetic}
  • قاسم حیدری نژاد*، حمید تجدد، محمد صفرزاده
    با قرارگیری آتش در محفظه، مشکلاتی همچون عدم دسترسی به آتش و عدم نشست ذرات اسپری منجر به تاخیر در خاموشی شعله می شود. از‏این‏ رو در این پژوهش با مطالعه عددی، رشد و گسترش حریق و اطفای آن با سیستم اطفای حریق مه آب با اثربخشی موقعیت نازل در آتش محافظت شده انجام شده است. مکان اثر نازل سیستم اطفای حریق مه آب تحت پنج موقیعت قرارگیری چهار طرف، حالت مرکزی و یک طرف، حالت مرکزی و چهار طرف، حالت یک طرف و حالت مرکزی ارزیابی و بررسی شده است. هندسه پژوهش یک اتاق بدون سقف بوده که در دیواره آن درب یا پنجره ای وجود ندارد. منبع سوخت در مرکز اتاق قرار داشته و صفحه ای در مرکز اتاق به عنوان سپر آتش (صفحه آتش محافظ ت شده) با ارتفاع 50 سانتی متر از کف اتاق (بر روی آتش) قرار دارد. با توجه به نتایج مشخص شد که سه حالت چهار طرف، حالت مرکزی و یک طرف و حالت مرکزی و چهار طرف به ترتیب بهترین حالت ها برای خاموشی آتش محافظ ت شده هستند که بعد از 22 ثانیه آتش را خاموش سازد. در مجموع، می توان گفت که حالت مرکزی و یک طرف با داشتن تعداد نازل کمتر می‏تواند بهترین عملکرد را به دنبال داشته باشد.
    کلید واژگان: مطالعه عددی, سیستم اطفای حریق مه آب, آتش محافظت شده, دینامیک سیالات محاسباتی, نازل اسپری}
    Ghassem Heidarinejad *, Hamid Tajaddod, Mohammad Safarzadeh
    When the fire is placed in the compartment, problems such as lack of access to the fire and lack of settling of spray particles lead to a delay in extinguishing the flame. Therefore, in this research, the growth and spread of the fire and its extinguishing with the water mist system with the effectiveness of the position of the nozzle in the shielded fire have been done using numerical study. The location of the effect of the water mist fire extinguishing system nozzle has been investigated under five case of four sides, central and one side, central and four sides, one side and central. The geometry of the research is a compartment without a roof and there is no door or window in the walls. The fuel source is located in the center of the compartment and there is a plate in the center of the room as a fire shield (protected fire plate) with a height of 50 cm from the floor of the room (on the fire). According to the results, it was found that the three cases of four sides, central mode and one side, and central mode and four sides respectively are the best modes for extinguishing the shielded fire, which extinguishes the fire after 22 seconds. In general, it can be said that the central and one-sided case with less number of nozzles can have the best performance.
    Keywords: Numerical Study, Water mist fire extinguishing system, Shielded fire, Computational Fluid Dynamics, Spray nozzle}
  • مبین غفاری شاد، مصطفی والی زاده اردلان، علی جوادی*
    پژوهش حاضر به بررسی ساختار یک راکتور گداخت هسته ای و اهمیت سیال هیدرودینامیک مغناطیسی پرداخته است. در راکتورهای گداخت هسته ای سیال توسط یک لایه جداکننده، از بدنه اصلی بلنکت فاصله می گیرد. ساختار جداکننده از دو جهت حائز اهمیت فراوان است. این ساختار در اولویت اول به عنوان عایق حرارتی عمل می کند. در اولویت دوم برای جداکننده برای تنظیم فشار و کاهش آن استفاده می شود. موضوعاتی که در این پژوهش برای بررسی انتخاب شده اند عبارتند از: تاثیر شدت میدان مغناطیسی، پروفیل و ابعاد سطح مقطع بلنکت، ضخامت دیواره ها، بر سرعت جریان و افت فشار و همچنین تعیین پروفیل تغییرات سرعت جریان تحت تاثیر شدت میدان مغناطیسی. نتایج به دست آمده نشان می دهند که سرعت ماکزیمم در بلنکت با سطح مقطع مستطیلی در میدان 1 تسلا، 11 درصد و در میدان 4 تسلا، 9 درصد بیشتر از بلنکت با سطح مقطع مربع است. همچنین افزایش شدت میدان مغناطیسی از 1 تسلا به 4 تسلا باعث افزایش 9 برابری افت فشار در بلنکت با سطح مقطع مربع و افزایش 11 برابری افت فشار در بلنکت با سطح مقطع مستطیل می شود.
    کلید واژگان: مگنتوهیدرودینامیک, بلنکت, افت فشار, میدان مغناطیسی, مطالعه عددی, هم جوشی هسته ای}
    Mobin Ghafari Shad, Mostafa Valizadeh Ardalan, Ali Javadi *
    The present study investigates the structure of a nuclear fusion reactor and the importance of magnetic hydrodynamic fluid. In reactors, the fluid is separated from the main body of the blanket by a separating layer. The separating structure is important in two ways. This structure primarily acts as a thermal insulator. The second priority is used for the separator to adjust the pressure and reduce it. The topics selected in this study are: the effect of magnetic field strength, profiles and dimensions of a blanket, wall thickness, flow velocity and pressure drop, as well as the profile of flow velocity changes due to magnetic field strength. The results show that the maximum velocity in blanket with rectangular cross section in 1T field is 11% and in 4T field is 9% faster than blanket with square cross section. Also, increasing the magnitude of the magnetic field from 1T to 4T causes a 9-fold increase in pressure drop in the blanket with a square cross-section and an 11-fold increase in the pressure drop in the blanket with a rectangular cross-section.
    Keywords: Magneto Hydrodynamics, Blanket, Pressure Drop, Magnetic Field, Numerical Study, Nuclear Fusion}
  • محمد مرادی، سعید کریمیان علی آبادی*، فتح الله امی، مهدی سرحدی

    در این پژوهش به بررسی عددی جریان داخلی اتمایزر فشار-چرخشی انتها باز پرداخته خواهد شد که کاربرد زیادی در موتور توربین گازی و پیشرانه های فضایی دارد. برای شبیه سازی جریان داخلی اتمایزر از مدل چند فازی حجم سیال بهره گرفته شده است. همچنین به دلیل ماهیت جریان چرخشی داخل اتمایزر از مدل توربولانسی RNG k-ε استفاده گردید. به منظور دستیابی به نتایج بهتر از مش سازمان یافته استفاده شد. در این پژوهش پارامتر های اسپری، نظیر ضخامت فیلم مایع، زاویه چتر پاشش، ضریب تخلیه و کانتورهای توزیع سرعت و فشار موردمطالعه قرار خواهد گرفت. شبیه سازی اتمایزر انتهای باز با نسبت L⁄D=5 و همچنین استفاده از مش سازمان یافته و لحاظ کردن سوخت کروسین برای ایجاد شرایط نزدیک به کارکرد توربین گازی، ازجمله مواردی بود که پژوهش حاضر را با دیگر پژوهش ها متمایز می سازد. همچنین نتایج نشان داد که در فشار 5/0 مگا پاسکال زمان لازم برای رسیدن سوخت در اتمایزر مورداستفاده کمتر از 5/1 میلی ثانیه بوده و نیز با روش حجم سیال علاوه بر مدل جریان های داخل اتمایزر و دست یابی هیدرودینامیک جریان، می توان وجود موج ها و شکست چتر پاشش و تبدیل به قطرات بزرگ تر را مشاهده نمود. زاویه اسپری و ضریب تخلیه برای اتمایزر موردبررسی به ترتیب برابر 8/74 و 17/0 ثبت گردید.

    کلید واژگان: مدل چند فازی حجم سیال, مدل توربولانسی, اتمایزر فشاری چرخشی انتها باز, توربین گازی, حل عددی}
    Mohammad Moradi, Saeed Karimian Aliabadi *, Fathollah Ommi, Mahdi Sarhaddi

    In this research, the internal flow of open-end pressure-swirl atomizer, which has many applications in gas turbine engines and space propulsion, is investigated numerically. A multi-phase fluid volume model is used to simulate the internal flow of the atomizer. Also, due to the nature of the rotational flow inside the atomizer, the RNG k-ε turbulence model was used. Structured mesh has been used to achieve better results. In this research, spray parameters such as liquid film thickness, spray cone angle, discharge coefficient and velocity and pressure distribution contours have been studied. Simulation of an open-end atomizer with an L⁄D = 5 ratio, as well as the use of a structured mesh and the inclusion of kerosene fuel to create conditions close to the operation of a gas turbine, are among the things that differentiate the present study from other studies. The results also show that at a pressure of 0.5 MPa, the time required to reach the fuel in the atomizer used is less than 1.5 milliseconds and the failure of the to spray cone and turn into larger droplets can be observed. The spray angle and discharge coefficient for the studied atomizer were 74.8 and 0.17, respectively.

    Keywords: RNG, Turbulence Model, Open-end pressure-swirl atomizer, Gas Turbine, Numerical study}
  • امیرمحمد ناظری، امیرمهدی تحسینی*

    در تحقیق حاضر، جدیدترین ایده پیشنهاد شده به منظور کاهش نیروی پسا در پرواز ماوراء صوت با استفاده از شبیه سازی عددی مورد مطالعه دقیق قرار گرفته است. اساس روش مذکور، استفاده از ماده ای انرژی زا به عنوان پوشش سطح دماغه جسم بوده که تحت تاثیر دمای بالای هوا در اطراف ناحیه سکون در حین پرواز، طی واکنش با هوا و با آزادسازی انرژی، منجر به دورتر شدن موج ضربه ای از دماغه و کاهش نیروی پسا خواهد شد. اطلاعات ارایه شده در مورد این روش محدود بوده و بر اساس بررسی های انجام شده قبل، بعضا تناقضاتی در این اطلاعات مشاهده و گزارش شده است. بررسی های قبل، متمرکز بر فیزیک این فرایند و تاثیر روش در میزان افزایش فاصله موج ضربه ای از دماغه بوده و به تاثیر این روش در میزان کاهش نیروی پسا نپرداخته اند. در این تحقیق، تمرکز اصلی بر روی تغییرات نیروی پسای جسم بوده و با استفاده از فرضیات مناسب، تاثیر روش در میزان کاهش نیروی پسا مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بر خلاف ادعای ارایه دهندگان این روش، میزان کاهش نیروی پسا قابل توجه نبوده و لذا در کنار اثرات منفی جنبی آن، باید بر اساس ملزومات طراحی و به منظور کاربرد، با دقت بیشتری مورد ارزیابی قرار گیرد.

    کلید واژگان: کاهش نیروی پسا, پرواز ماوراء صوت, شبیه سازی عددی, پوشش انرژی زا, روش نوین, جریان آشفته}
    A. M. Nazeri, A. M. Tahsini*

    The most recent proposed technique for drag reduction in hypersonic flow speeds is using the exothermic coating on the blunt nose. This leads the heat addition into the flow field behind the shock wave, and increases the shock-stand-off distance. The variation of the drag force on the flying body using this technique is numerically investigated in the present study. The compressible turbulent flow is simulated around the body to compute the drag force, and to estimate the drag reduction capabilities of this technique. This quantitative analysis makes better insight to evaluate it in operational applications

    Keywords: Drag reduction, hypersonic flight, numerical study, exothermic coating, new technique, turbulent flow}
  • محمدجواد رمضانی، میثم محمدی*

    در پژوهش حاضر اثر شکل پرتابه های مختلف بر پاسخ و خیز چند لایه های تقویت شده با الیاف شیشه و کربن به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. هشت نمونه از ورق های شش لایه کامپوزیتی به ابعاد 25×25 سانتی متر با الیاف شیشه و کربن و رزین اپوکسی 3001 تحت تست ضربه سرعت پایین قرار گرفته اند. همچنین از پرتابه های کروی و نیمه کروی فولادی با جرم 680 گرم و قطر 55 میلی متر استفاده شده است. ارتفاع سقوط آزاد پرتابه ها 1 و 5/1 متر در نظر گرفته شده است که منجر به ایجاد انرژی ضربه معادل 7/6 و 10 ژول شده است. برای حل عددی از بسته اجزاء محدود ANSYS و LS-DYNA استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که بیشینه خیز در مرکز ورق برای هر دو نمونه کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه و کربن با پرتابه کروی رخ می دهد. همچنین مشاهده شد که خیز ورق های کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه و کربن در اثر برخورد پرتابه نیمه کروی از ارتفاع 1 متر به ترتیب 3/34% و 7/18% در مقایسه با برخورد پرتابه کروی کاهش یافته است.

    کلید واژگان: ضربه سرعت پایین, خیز ورق, کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه, کامپوزیت تقویت شده با الیاف کربن, حل عددی}
    MohammadJavad Ramezani, Meisam Mohammadi *

    In the present study, the effect of different projectiles on the carbon and glass fiber reinforced laminated composites is investigated experimentally and numerically. 8 samples of six-layers composite sheets with dimensions of 25×25 cm reinforced with glass and carbon fibers and epoxy resin3001 are subjected to low velocity impact. Also, spherical and semi-spherical steel projectiles of 680 grs weight and 55 mm diameters are used. Drop weight height of projectiles are supposed to be 1 and 1.5 m which leads to equivalent 6.7 and 10 J of impact energy. ANSYS and LSDYNA packages are used for numerical study. Results show that maximum deflection is occurred at the center of laminates for carbon and glass reinforced samples by the spherical projectiles. In addition, it is seen that deflection of carbon and glass laminated composites due to the impact of semi-spherical projectile reduces 18.7% and 34.3% respectively in comparison with the spherical projectile.

    Keywords: Low velocity impact, Plate deflection, Glass reinforced laminated composite, Carbon reinforced laminated composite, Numerical study}
  • مصطفی هادی دولابی*، مهدی بختیاری فر، سید حسین ساداتی

    هنگامی که یک وسیله پرنده به یک سطح آبی یا خاکی نزدیک می شود، در الگوی میدان جریان سیال اطراف آن تغییراتی بوجود می آید. این تغییر میدان جریان بر آیرودینامیک و کنترل پرنده اثر مستقیم می گذارد. این موضوع بیشتر در هنگام نشست و برخاست پرنده و نیز پرواز کروز با ارتفاع کم نمود پیدا می کند، که آن را اثر سطحی می نامند. در این پژوهش پدیده اثر سطحی و اثر آن در ضرایب آیرودینامیکی و الگوی جریان اطراف ایرفویل ناکا0012 در رژیم مادون صوت تراکم ناپذیر در حالت استاتیکی به صورت عددی و تجربی بررسی شده است. آزمون تجربی در تونل باد مادون صوت تراکم ناپذیر مرکز تحقیقات ملی آیرودینامیک قدر دانشگاه جامع امام حسین (ع) با سطح مقطع 80 در 100 سانتی متر انجام شده است. شبیه سازی پدیده به صورت زمین ثابت و با حداقل ضخامت لایه مرزی ممکن در تونل باد می باشد. حل میدان جریان به صورت عددی براساس معادلات ناویراستوکس به همراه مدل لزجت گذار-اس اس تی انجام شده است. تاثیر پدیده اثر سطح بر تغییر ضرایب آیرودینامیکی با درنظر گرفتن فواصل مختلف از سطح در حالت استاتیکی بررسی شده است. توزیع فشار روی سطح ایرفویل بوسیله سنسور دقیق فشار اندازه گیری شده است و  در فواصل نزدیک به سطح متاثر از پدیده اثر سطح است. نتایج تحلیل استاتیکی نشان دهنده ی افزایش نیروی برآ و کاهش نیروی پسا است.

    کلید واژگان: پدیده اثر سطح, مادون صوت تراکم ناپذیر, ناکا 0012, مطالعه عددی, تونل باد}
    Mostafa Hadidoolabi *, Mahdi Bakhtiari Fasr, Seyed Hoseyn Sadati

    When a flying vehicle approaches a surface of water or land, changes occur in the pattern of the fluid flow field around it. This change in flow field eliminates the direct effect on aerodynamics and control of the vehicle. This is more common when the vehicle is landing and taking off, as well as flying at low altitudes, which is called the surface effect. In this research, the phenomenon of surface effect and its effect on aerodynamic coefficients and flow pattern around NACA0012 airfoil in the static incompressible subsonic regime have been investigated numerically and experimentally. Experimental tests were performed in the incompressible subsonic wind tunnel of the Ghadr National Aerodynamics Research Center of Imam Hossein University with a cross-sectional area of 80 by 100 cm. The simulation of the phenomenon is a fixed ground with the minimum possible thickness of the boundary layer in the wind tunnel. Solve the flow field numerically based on Navier Stokes equations along with the Transition-SST viscous model. The impact of the surface effect phenomenon on the change of aerodynamic coefficients has been investigated by considering different distances from the surface in the static state. The pressure distribution on the airfoil surface is measured by an accurate pressure sensor and is due to the surface effect phenomenon at close distances to the surface. The results of the static analysis show an increase in lift force and a decrease in drag force.

    Keywords: Ground Effect, Incompressible Subsonic, NACA0012, Numerical Study, Wind Tunnel}
  • Akram Jahanbakhshi, Afshin Ahmadi Nadooshan *, Morteza Bayareh
    In the present study, two cases of a microchannel heat sink are studied: i) with 50 wavy channels, and ii) with the addition of wavy tubes. Also, the effect of nanofluid Ag/water-ethylene glycol 50% is investigated. ANSYS Fluent software was used to solve the equations expressed in the problem geometry. To solve the momentum equation, the second-order UPWIND method is used. Also, the SIMPLEC algorithm with a staggered pressure grid is employed to couple velocity and pressure fields. The results show that the addition of a microtube significantly increases the overall thermal coefficient of the system because despite the microtube and having two different geometries in a heatsink at the same time, the heat exchange between the body and the fluid increases so that in a flow without a microtube with Reynolds number 300, the average surface temperature is 315 , but the addition of a microtube reduces this temperature to 309 , which is equal to 6 degrees. Also, as the Reynolds number (Re) increases, the effect of increasing the concentration of nanoparticles enhances. The results demonstrate that the thermal entropy generation ( ) decreases at high values of Re. In addition, the decrease in frictional entropy generation ( ) due to the increase in nanoparticles is directly related to their concentration and independent of Re. So that the Percentage of decrease in friction entropy due to an increase in nanoparticle concentration relative to the pure fluid is equal to 1% for a concentration of 0.1% and 9% for a concentration of 1%. It is revealed that total entropy generation ( ) and  do not exhibit the same behavior.
    Keywords: Numerical study, Micro Heatsink, Entropy, Wavy Channel, Bio Nanofluid}
  • Y. S. Korkmaz, A. Kibar *, K. S. Yigit
    Hydraulic systems are extensively used in industries. However, these systems must be free of contaminants to ensure their durability. When the contaminants entering the system are not removed with a suitable filter, sensitive parts such as pumps, motors, and actuators would be damaged. Therefore, hydraulic filters are critical elements in hydraulic systems. In this study, the flow and pressure drop in hydraulic filters were investigated experimentally and numerically. Although the main function of this device is to filter oil, it has many other functions in the system. Experiments were performed at eight Reynolds numbers in the range of 1250 ‒ 2350 at a constant viscosity. In the experiments, the pressure between the inlet and outlet of the filter was measured differently. The numerical results were used for detailed analysis of the flow after experimental verification. The analyses were performed using eight Reynolds numbers at laminar boundaries to examine the flow in the hydraulic filter. The results show that all surface areas of the filter element are not used homogeneously for fluid passage. The resultant pressure drop is due to the Dean vortex formed at the outlet of the hydraulic filter. The findings of this study can help better understand the flow recirculation regions that produce pressure drops and contaminant accumulation regions throughout a hydraulic filter from the inlet to the outlet of the flow path.
    Keywords: Hydraulic filter, Pressure drop, Numerical study, Porous media, Darcy-Forchheimer’s law}
  • فردین نعمت زاده*، مهدی فراهانی
    در مطالعه حاضر، از روش اجزاء محدود برای بررسی اثرات پارامترهای هندسی روی رفتار ابرکشسانی هندسه جدید استنت Z شکل آلیاژ حافظه دار برای کاربرد در سیستم تنفسی با استفاده از تست بارگذاری شعاعی (کریمپینگ)استفاده شد. مدل ماده مورد استفاده جهت توصیف خواص ماده حافظه دار بر اساس انرژی ترمودینامیکی آزاد هلمهولتز(مدل آریشیو) بود. در این مطالعه عددی با ایجاد طرحی جدید از استنت، خواص مکانیکی مختلف و تغییر پارامترهای هندسی آن، عملکرد مکانیکی استنت ها به روش تحلیل المان محدود و مقایسه با نتایج تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای هندسی تغییر داده شده استنت، ضخامت، تعداد خمش و زاویه بین بازوهای استنت است. کاهش ضخامت استنت ها از 3/0 به 2/0 در زاویه بین بازوهای و تعداد خمش های یکسان استنت، باعث کاهش سفتی به میزان 87/37 درصد، کاهش نیروی استحکام مکانیکی شعاعی جهت باز کردن مجاری(COF) به میزان50 درصد،کاهش نیروی شعاعی به میزان 35/38 درصد و افزایش جابجایی به میزان 2/0 درصد شد. استنت های با ضخامت کمتر بدلیل حلقه هیسترزیس مکانیکی (ابرکشسانی) کاملتر، استحکام مکانیکی شعاعی جهت باز کردن مجاری(COF) کمتر، استحکام مکانیکی مقاومت کننده شعاعی مربوط به مجاری(RRF) بیشتر، نیروی شعاعی کمتر،سفتی کمتر، جابجایی بیشتر، تنش کمتر، کرنش بیشتر در نقاط بحرانی استنت و تشکیل درصد بالای مارتنزیت در کرنش کمتر، در ساختار استنت مطلوب می باشند.
    کلید واژگان: استنت آلیاژ حافظه دار, ارزیابی محاسباتی, سیستم تنفسی, پارامترهای هندسی}
    Fardin Nematzadeh *, Mehdi Farahani
    In the present study, the finite element method was used to study the effects of geometric parameters on superconductive behavior of new geometries Z- Shape of shape memory alloy stent for application in the trachea using a radial loading(crimping) test. The material model used to describe the properties of a shape memory material based on the Helmholtz free thermodynamic energy (Aurichio model). In this numerical study by creating a new design of the stent and by choosing different mechanical properties and changing its geometric parameters, the mechanical performance of the stents was evaluated using finite element analysis with empirical verification. The modified geometric parameters are the thickness, number of vertices and angles between the stents. Reducing the thickness of the stents from 0.3 to 0.2 in the same of angle between the length and the number of bends of the stent causes reducing the stiffness = 37.87%, reducing the radial mechanical strength to open ducts (COF) = 50%, reducing the radial force = 38.35% and increasing displacement = 0.2%. The stents with lower thickness have a better mechanical performance due to more complete mechanical hysteresis loop, less radial mechanical strength to open ducts(COF), more radial resistive mechanical strength related to ducts(RRF), less radial force, less stiffness, more displacement, less stress ,high strain at stent critical points, and high martensite formation at less strain.
    Keywords: Shape memory alloy stent, Geometric parameters, Numerical Study, breathing systems}
  • حمیدرضا عسکری فرد جهرمی، افراسیاب رئیسی*، بهزاد قاسمی، افشین احمدی ندوشن

    در این مقاله، جریان دوبعدی انتقال حرارت جابجایی توام سیال بینگهام در بین دو استوانه هم مرکز بدون استفاده از روش تنظیم کننده مورد مطالعه عددی قرارگرفته است. دمای دیوار داخلی، که با سرعت ثابت در حال دوران است، از دمای دیوار ساکن بیرونی بیشتر است. مسئله بر اساس روش حجم محدود و با استفاده از الگوریتم غیرتکراری پیزو حل شده است. بدین منظور یکی از حل کننده های نرم افزار اپنفوم برای حل دقیق جریان بینگهام توسعه داده شد. ابتدا حل کننده توسعه یافته اعتبار سنجی شد. سپس با ثابت در نظر گرفتن پارامترهای نسبت منظری ، عدد رینولدز ، عدد پرانتل و عدد گراشف ، اثر تغییرات عدد بینگهام در محدوده بر رفتارهای هیدرودینامیکی و حرارتی مسئله همچون شکل و اندازه نواحی تسلیم نشده، خطوط جریان، توزیع سرعت، عدد ناسلت موضعی و میانگین، ضریب گشتاور و توزیع تنش مماسی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد بینگهام نواحی تسلیم نشده توسعه می یابد و میزان انتقال حرارت و عدد ناسلت کاهش و ضریب گشتاور افزایش می یابد. همچنین بازه تغییرات عدد ناسلت موضعی و تنش مماسی بر روی دیوار داخلی با افزایش عدد بینگهام کاهش می یابد.

    کلید واژگان: مطالعه عددی, انتقال حرارت, جابجایی توام, سیال بینگهام, دو استوانه هم مرکز}
    Hamidraza Askarifard Jahromi, Afrasiab Raisi *, Behzad Ghasemi, Afshin Ahmadi Nodoushan

    In this paper, mixed convection of Bingham fluid between two coaxial cylinders has been studied numerically without using any regularization method. The temperature of the inner rotating circle is higher than the temperature of the outer stationary circle. The finite volume method and non-iterative PISO algorithm have been employed to solve the problem. One of OpenFOAM solver, icoFoam, has been modified for solving the exact Bingham model. After validating the modified solver, it has been used to solve the problem for the following ranges of conditions: Reynolds number, Re=10, Prandtl number, Pr=10, Grashof number, Gr=500, Bingham number, 0≤Bn≤1000, and aspect ratio (AR) of 0.1. The effects of the Bingham number on flow and heat transfer characteristics such as the shape and size of the unyielded regions, streamline contours, the local and mean Nusselt number, and the torque coefficient have been investigated. The mean Nusselt number and the torque coefficient decreases and increases, respectively, when the Bingham number increases. The variation range of the local Nusselt number and dimensionless tangential stress on the inner wall decrease with Bn.

    Keywords: Numerical Study, Heat Transfer, Mixed Convection, Bingham Fluid, Two Coaxial Cylinders}
  • حسن ثنائی، فرامرز سرحدی*، سعید فراهت، سید محمد جوادی

    پژوهش حاضر به مطالعه ساختار یک بلنکت دوتایی و بررسی رفتار هیدرودینامیک سیال فلز مایع تحت تاثیر میدان مغناطیسی برای یک راکتور گداخت هسته ای پرداخته است. مطالعه عددی صورت گرفته بر روی جریان داخل یک مجرای بلنکت می باشد که سیال توسط جداکننده از بدنه جدا شده است. از این ساختار جداکننده هم به عنوان عایق حرارتی و هم به عنوان کاهنده افت فشار استفاده می شود. با در نظر گرفتن هدایت الکتریکی برای سیال، اصول مگنتوهیدرودینامیک نیز در نظر گرفته شده است. موضوعاتی که برای بررسی انتخاب شده است عبارتند از: تاثیر شدت میدان مغناطیسی، هدایت الکتریکی دیواره جداکننده، ضخامت ساختار جداکننده و فاصله آن تا دیواره اصلی، بر میزان افت فشار و همچنین تبیین رفتار پروفیل سرعت تحت تغییر میدان مغناطیسی. با توجه به نتایج به دست آمده افزایش شدت میدان مغناطیسی ازT 4/0 تا T1 باعث افزایش 4 برابری افت فشار می گردد. همچنین کاهش هدایت الکتریکی دیواره جداکننده ازS/m500 تا S/m5 باعث کاهش افت فشار 35 درصدی می شود. بررسی های انجام شده در خصوص تغییر ضخامت ساختار جداکننده در 16 حالت مختلف نشان داد که تغییر ضخامت، با عرض شکاف برابر تاثیر چندانی بر افت فشار ندارد ولی با افزایش فاصله آن تا دیواره، افت فشار و به تبع آن توان پمپاژ کاهش می یابد.

    کلید واژگان: مگنتوهیدرودینامیک, بلنکت دوتایی, مطالعه عددی, افت فشار}
    Faramarz Sarhaddi *, Hassan Sanaei, Said Farahat, Seyed Mohammad Javadi

    This research represents the dual blanket structure and liquid metal fluid hydrodynamic characteristic under magnetic field. Numerical study of the flow inside the blanket which is separated by separator structure from the shell side is done. This structure is used for both thermal insulation and pressure drop reducing mechanism. As the fluid has electrical conductivity properties, magnetohydrodynamic analysis is also done. In the current study following analyses are done: magnetic field effect, wall electrical conductivity, baffle thickness and its distance from wall in on pressure drop, as well as explaining the behavior of velocity profile under magnetic field changes. According to the result increasing the magnetic field from 0.4 T to 1 T increasing the pressure drop by 4 times the initial value. Also, reducing the electrical conduction in the separating wall from 500 S/m to 5  S/m reduces the pressure drop by 35%. Studies on the different thicknesses of the separator structure in 16 different cases with constant distance between the separator and the wall does not have a significant effect on the pressure drop but by increasing the distance between the separator and the wall the pressure drop will decrease and consequently decreasing in pumping power.

    Keywords: Magnetohydrodynamics, Dual Blanket, Numerical Study, Pressure Drop}
  • A. Mansour, M. Ait Ahmed, A. Amahmid, M. Hasnaoui, I. Filahi, Y. Dahani

    In this work, we present a numerical study of the magnetic field effect on double diffusive natural convection in a square porous cavity saturated with an electrically conducting binary mixture. The cavity is heated from below and cooled from the top, while its vertical walls are adiabatic and maintained at constant but different concentrations. The numerical results are obtained for a Lewis number Le = 10 and the following ranges for the other controlling parameters: 40 ≤ RT ≤ 1000, -0.2 ≤ N ≤ 0.2 and -0.5 ≤ Ha ≤ 0.5, where RT, N and Ha are the thermal Rayleigh number, the buoyancy ratio and the Hartmann parameter, respectively. First, the effect of the Hartmann parameter on the maintenance and disappearance of the multiple steady state solutions obtained in the case of purely thermal convection is examined. Then, the combined effect of N and Ha on the existence of these steady solutions is analyzed. It is found that the critical values of N corresponding to the transitions between the different solutions are modified by the application of a magnetic field. However, the nature of the transitions is unchanged. It is shown that the magnetic field may affect considerably the flow intensity and the heat and mass transfer in the medium.

    Keywords: Numerical study, Porous media, Rayleigh-Benard flow, Natural convection, Heat, masstransfer, Magnetic field}
  • Y. Selim Korkmaz, A. Kibar, K. Suleyman Yigit

    Elbow fittings are common in hydraulic and pipeline systems. These components cause a significant pressure drop in the total pressure of a system. The banjo elbow is advantageous in areas low to the ground and where flexible connection angles are needed. However, this elbow yields a larger pressure drop than a standard elbow. Additionally, the position of the internal bolt in the banjo elbow cannot be determined prior to installation, which corresponds to a wide range of possible pressure drop. In this study, the pressure drop through a 3/8” banjo elbow is investigated for different positions of the internal bolt, experimentally and numerically. Experiments and simulations were carried out on hydraulic oil with four different Reynolds numbers ranging from 3111 to 6222 and at nine bolt connection angles ranging from 0° to 60°. Experiments were repeated with the standard elbow of the same size to compare the pressure drops to those of the banjo elbow. Pressure was measured at both the inlets and outlets of the elbows. The results suggest that the connection angle of the internal bolt is an important factor in the pressure drop and minor head loss through a banjo elbow. For Reynolds numbers of 3111 and 6222, an improvement in minor head loss by 33% and 58%, respectively, was achieved by adjusting the connection angle of the internal bolt in the banjo elbows.

    Keywords: Hydraulic, Minor loss, Pressure prop, Banjo elbow, Numerical study}
  • Rafael Moreira, Cícero Coelho De Escobar, Liércio André Isoldi, Rodrigo Davesac, Luiz Rocha, Elizaldo Dos Santos *
    The employment of heat exchangers with complex channels has increasing importance in several engineering problems as commercial refrigeration and cooling of electronic packages. One important subject in this kind of device is the design of corrugated channels. Therefore, the present work aims at the geometric optimization of trapezoidal blocks mounted in channels subjected to steady, incompressible, laminar, two-dimensional forced convective flows. The computational domain studied here mimics the corrugated channels commonly found in micro-channel heat exchangers. For the geometrical investigation, it is employed the Constructal Design Method. The numerical simulations were performed for two Reynolds numbers (ReH) equal to 60 and 160 and constant Prandtl number (Pr = 6.99). Results demonstrated that the length/height ratios of both studied blocks (given by L1/H1 and L2/H2 ratios) have the highest sensibility over the thermal performance, showing the importance of the channel's blocks intrusion. It was also shown that the combined analysis of the ratios L1/H1 and L2/H2 was much more efficient for the improvement of the heat transfer rate in the corrugated channels. The thermal performance increased by nearly 65% when the best and worst configurations were compared.
    Keywords: Internal Flows, Trapezoidal Obstacles, Forced Convection, Numerical Study, Constructal Design‎}
  • میلاد سکاکی، محمد وجدی*، میثم نجفی ارشادی، فرهاد صادق مغانلو
    در این تحقیق انتقال گرمای جابه جایی از سیلندرهای دوار مورد بررسی قرار گرفته است. سیلندرها از نوع بیضوی با نسبت قطرهای 0625/0، 5/0 و 1 با آهنگ چرخش 5/0، 1 و 5/1 می باشند. معادلات حاکم شامل پیوستگی، مومنتم و انرژی با روش های عددی حل و خطوط جریان، بردارهای سرعت و کانتور دما استخراج شده است. تحلیل عددی برای رینولدز ثابت در محدوده جریان لایه ای با روش المان محدود توسط نرم افزار تجاری Comsol صورت گرفته است. برای شبیه سازی جریان چرخشی حول سیلندر، ناحیه ی حل به دو ناحیه ی چرخشی و ثابت تقسیم و به یکدیگر کوپل گردید. با تغییر آهنگ چرخش، میزان انتقال گرما و خطوط جریان در هر یک از حالات ارایه شده است. جریان به صورت ناپایا تحلیل شده که لحظه ی شروع تحلیل برابر با شروع ناگهانی سیلندر به چرخش است. نتایج نشانگر افزایش انتقال گرما در تمامی نسبت قطرها با افزایش نسبت چرخش است. در نسبت چرخش بالاتر گردابه ها در مسیر دوران دیواره ی جامد بالاجبار حذف شده و سریعا به لبه ی سیلندر منتقل می گردند. از نظر نسبت انتقال گرما به نیروی پسآ، بهترین حالت استوانه ی دوار است.
    کلید واژگان: انتقال گرمای جابه جایی, سیلندر بیضوی دوار, عدد ناسلت, تحلیل عددی, آهنگ انتقال گرما, روش المان محدود}
    Milad Sakkaki, Mohammad Vajdi *, Meysam Najafi Ershadi, Farhad Sadegh Moghanlou
    In this research, convective heat transfer in a flow over rotating elliptic cylinders with various axis ratios and rotation rates is investigated numerically. The governing equations including continuity, momentum and energy equations are solved by numerical finite element method. The rotating cylinder was assumed at a constant temperature and heat dissipation to the flow was defined. Numerical analysis was performed by means of COMSOL Multiphysics software. Two domains were defined in the geometry, the rotating one with constant velocity and the second one was assumed to be stationary and the domains are paired to each other. The heat transfer rate and streamlines are obtained for all cases. The unsteady flow is studied when the cylinder starts to rotate suddenly. The results indicate an increase in heat transfer by increasing the rotational ratio. In the higher rotational ratios, the vortices in rotational path of the solid wall are removed and immediately transferred to the edge of the cylinder. In terms of the ratio of heat transfer to drag force, rotating cylinder with axis ratio of unity is the best one.
    Keywords: Convective heat transfer, Rotating elliptic cylinder, Nusselt number, Numerical study, Heat transfer rate, finite element method}
  • P. Dąbrowski*

    In the present paper, a detailed numerical investigation has been carried out to analyze the flow maldistribution in 50 parallel rectangular cross-section (1 mm depth and 1 mm width) minichannels and minigap section (1 mm depth and 99 mm width) with rectangular/trapezoidal manifolds in Z-type flow configuration. The author carried out numerical investigation with various mass flow rates, namely 0.05 kg/s, 0.1 kg/s and 0.2 kg/s which results in Reynolds number of 1532, 3064, 6128 respectively. A novel approach for the mitigation of non-uniform flow has been proposed introducing threshold at the entrance of the minigeometry section. The conventional case without threshold (as reference) and 1 mm, 3 mm and 7 mm threshold were introduced. The threshold has been employed by making a manifolds’ depth bigger than section’s depth. The maldistribution coefficient can be reduced twice in minigap section or three times in the minichannel section already with the 1 mm threshold as compared to the arrangement without threshold. It is found that rectangular manifold gives lower maldistribution coefficient than trapezoidal manifold which corresponds with actual state of the art. The distribution is more uniform in minichannel section than in minigap section for the same inlet parameters. To obtain uniform distribution of fluid flow should be stabilized already at the inlet manifold, at the entrance to the minichannel or minigap section. That was done by introducing the threshold in the manifolds, which is novelty of this study.

    Keywords: Minigeometry, Flow distribution, Manifold shape, Manifold’s depth, CFD, Numerical study}
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