2024-03-29T05:45:32Z
https://fma.ihu.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=2200055
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1396
6
1
تحلیل هیدرودینامیکی شناورهای تندرو با پله های عرضی - تحلیل حساسیت شرایط بارگذاری به هواگیری پله های عرضی
محمود
سالاری
حمید
کاظمی
محمدمهدی
دوستدار
تمایز اساسی بین شناورهای دریایی سرشی و شناورهای متداول جابجایی و شبه جابجایی، بهره گیری از نسبت نیروی هیدرودینامیکی علاوه بر نیروی بویانسی است. میدان فشار هیدرودینامیکی ایجاد شده در کف این شناورها باعث کاهش ارتفاع آبخور شناور و درنتیجه کاهش نیروی مقاومت در آنها می شود. کاهش مقاومت هیدرودینامیکی، دست یابی به سرعت های بالاتر به ازای توان پیشبرنده معین را فراهم می-نماید. یکی از روش های افزایش کارایی سطوح هیدرودینامیکی کف بدنه در شناورهای دریایی سرشی استفاده از پله های عرضی در محل مناسبی از کف بدنه می باشد. طراحی صحیح موقعیت و ارتفاع پله های عرضی متناسب با موقعیت مرکز جرم، شرایط بارگذاری و سرعت، امری مهم و حساس می باشد. این پله ها در صورت عدم تطابق با شرایط فوق الذکر میتوانند اثرات نامطلوبی بر هیدرودینامیک شناور نیز داشته باشند. در این تحقیق، به کمک دینامیک سیالات عددی میدان و الگوی جریان روی یک شناور تندرو تک پلهای و دو پله ای در دوحالت شرایط صحیح کاربری و شرایط بارگذاری نامناسب تحلیل شده است. برای بررسی توزیع دو فاز آب و هوا و مدل سازی اثر سطح آزاد از روش نسبت حجم (VOF) استفاده شده است. این شبیه سازیها برای مدل یک شناور واقعی بنام "کوگار" در دو حالت تک پله ای و با دو پله عرضی انجام گرفته است. برای اطمینان از صحت شبیه سازی ها، بررسی استقلال از شبکه و همچنین معتبرسازی نتایج با مدل آزمایشگاهی انجام گرفته است. تاکید این مقاله بر بررسی وضعیت هواگیری مناسب پشت پلههای عرضی برای شناورهای سرشی با تک پله عرضی و دو پلهای میباشد. نتایج نشان می دهند که حساسیت رفتار هیدرودینامیکی شناورهای تندرو پله دار به بارگذاری، سرعت و زاویه تریم بسیار بیشتر از شناورهای بدون پله می باشد.
هیدرودینامیک شناور تندرو
دینامیک سیالات عددی
پله عرضی
هواگیری پشت پله
2017
06
22
1
12
https://fma.ihu.ac.ir/article_200296_007a1a9551059d8746698562c85850d1.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1396
6
1
جابجایی ترکیبی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم در یک محفظه مربعی باز حاوی یک قطعه جامد گرمازا
حجت
غلامرضایی
افراسیاب
رئیسی
بهزاد
قاسمی
در این تحقیق انتقال حرارت جابجایی ترکیبی نانو سیال آب- اکسید آلومینیوم در یک محفظه مربعی حاوی یک جسم جامد گرمازا به روش عددی بررسی شده است. نانو سیال با دما و سرعت یکنواخت از گوشه ی پایین و سمت چپ محفظه وارد آن می شود و به صورت توسعه یافته از گوشه ی بالا و سمت راست محفظه خارج می شود. جسم جامد قرار گرفته در مرکز محفظه، به صورت یکنواخت انرژی تولید می کند. تمام دیواره های محفظه از نظر حرارتی عایق هستند. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش حجم محدود گسسته شدهاند و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده اند. در این تحقیق اثر پارامترهای مختلف از قبیل کسر حجمی نانوذرات، عدد ریچاردسون، عدد رینولدز، نسبت منظری و ضریب هدایت حرارتی منبع گرمازا بر روی میدان جریان و نرخ انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش اعداد رینولدز و ریچاردسون عدد نوسلت و نرخ انتقال حرارت افزایش مییابد. تغییر اندازهی ضلع منبع حرارتی باعث تغییر میدانهای جریان و میدان دما میشود. افزایش ضریب هدایت حرارتی منبع حرارتی باعث افزایش میزان انتقال حرارت از منبع گرمازا به نانوسیال مجاور آن میشود. همچنین با افزایش کسر حجمی نانوذرات ، میزان انتقال حرارت زیاد می شود.
جابجایی ترکیبی
محفظه
نانو سیال
تولید حرارت
جسم جامد
2017
06
22
13
26
https://fma.ihu.ac.ir/article_200297_bf96fb31bc3f250f65178773d7202280.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1396
6
1
مطالعه تجربی و عددی اثر پارامترهای نوسانی روی مشتقات پایداری دینامیکی ایرفویل NACA0012
محمدحسن
شجاعی فرد
امین
خرم پناهی
مجتبی
خیرخواه وطن
در این مقاله سعی شده است تا اثر پارامترهای نوسانی روی هر یک از مشتقات پایداری دینامیکی یک جسم پرنده دوبعدی به صورت های تجربی و عددی بررسی شود. به منظور تخمین مشتقات پایداری دینامیکی لازم است پاسخ آیرودینامیکی جسم به یک مانور مشخص بهدست آید. در این تحقیق معادلات حرکت جسم به گونه ای بازنویسی شده که بتوان هر یک از مشتقات پایداری را به صورت جدا از هم در معادلات مشاهده و مانور مناسب را به منظور تعیین آن مشتق پیشنهاد داد. با توجه به معادلات حرکت، با ایجاد دو مانور پلانجینگ و پیچش خالص می توان تمامی مشتقات پایداری موجود در معادله حرکت جسم در فضای دوبعدی را به دست آورد. در ادامه، ایتدا مشتقات پایداری یک ایرفویل با انجام آزمایش برای چند حالت با فرکانس و دامنههای نوسان مختلف با مانور پلانجینگ به دست آمده است. پس از اعتبارسنجی حل عددی، مشتقات پایداری ایرفویل برای حالت های دیگر مانور پلانجینگ و نیز مانور پیچش خالص، محاسبه شدند. بررسی مشتقات پایداری در فرکانسها و دامنههای نوسان مختلف نشان داد که اگر چه مشتقات پایداری می توانند تابعی از فرکانس و دامنه نوسان باشد، اما بهازای محدوده مورد مطالعه عدد استروهال تغییر محسوسی ندارد.
مشتقات پایداری
مانور پلانجینگ
مانور پیچش خالص
جریان نوسانی غیردائم
عدد استروهال
2017
06
22
27
38
https://fma.ihu.ac.ir/article_200298_39451abddb1eeaeb3217959d3a156152.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1396
6
1
بررسی پرتابه های ابرصوتی در ارتفاعات بالا، به منظور افزایش راندمان آیرودینامیکی
سید علی
توکلی صبور
محمد حسن
جوارشکیان
امیر
باقری
در این تحقیق، یک پرتابه که توانایی ایجاد راندمان آیرودینامیکی بالا در شرایط پروازی ابرصوتی را دارد، توسط یک روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این شبیه سازی، از روش مستقیم مونت کارلو DSMC که روشی ذره- مبنا برای شبیه سازی جریانهای گازی غیرتعادلی میباشد، استفاده شده است. به منظور افزایش نسبت برا به پسا، ابتدا" از یک تعریف ساده برگرفته شده از تئوری مومنتم استفاده شده است. بر اساس تعریف فوق، جریان رقیق و ابرصوتی توسط کد محاسباتی DS2V (مربوط به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو) روی یک جسم دو بعدی شبیه سازی شده، تا موثر بودن تعریف فوق در افزایش بازده آیرودینامیکی برای هندسه بالواره مفروض روشن شود. سپس، با داشتن یک هندسه مرجع سه بعدی به عنوان پرتابه، اقدام به شبیهسازی جریان در شرایط حاکم بر جریانهای رقیق و ابرصوتی توسط نرم افزار عددی جریان رقیق DS3V شده است. در انتها، با تعمیم تعریف فوق الذکر روی هندسه سه بعدی مرجع، یک طرح نمونه که در آن شاهد افزایش بازده آیرودینامیکی باشد، ارائه شده است. نتایج شبیهسازی نشان می دهد که در این نمونه، به ازای زوایای حمله کوچک (صفر الی پانزده درجه) مقدار بازده آیرودینامیکی را در هندسه دوبعدی نهایی بین 1 الی 4/2 واحد و در حالت سه بعدی، نیز این مقدار را در حدود 1/0 الی 4/0 افزایش داده است.
روش DSMC
عدد نودسن
جریان ابرصوتی
2017
06
22
39
52
https://fma.ihu.ac.ir/article_200299_27d2ff39c60ebe6f39209a891f0707f4.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1396
6
1
شبیه سازی عددی پدیده جابجایی اجباری گازهای تابشی داخل یک کانال همراه با جدایش
عباس
دهقانی راینی
سید عبدالرضا
گنجعلی خان نسب
در مطالعه حاضر آنالیز عددی و دو بعدی جریان جابهجایی اجباری آرام سیال بر روی دو پله شیب دار با انقباض در داخل کانالهای با مقطع مستطیلی و با در نظر گرفتن اثرات تابشی گاز مورد بررسی قرار گرفته است. دلیل انتخاب این هندسه کاربرد بسیار زیاد آنها در صنعت و به خصوص استفاده از آنها در اتصال کانال هایی با سطح مقطع متفاوت بهم دیگر می باشد. سیال عامل، همانند یک محیط خاکستری در جذب، صدور و پخش تشعشع شرکت می کند. جهت بهدست آوردن میدانهای سرعت و دما معادلات مومنتوم و انرژی به صورت عددی حل میشوند. فرم جداسازی شده معادلات حاکم، توسط روش حجم محدود به دست آمده و با به کار بردن الگوریتم سیمپل حل میشوند. برای شبیهسازی جریان روی پله داخل کانال، از روش مسدود شده در سیستم مختصات کارتزین دو بعدی استفاده شده است. از آنجایی که گاز به عنوان یک محیط شرکت کننده در انتقال حرارت تشعشعی نقش دارد، تمام مکانیزمهای انتقال حرارت که شامل جابهجایی، هدایت و تشعشع بوده به طور هم زمان در جریان گاز درنظر گرفته میشوند.
انقباض ناگهانی
کانال با پله پیشرونده
انتقال حرارت تشعشعی
روش مسدودشده
روش طولهای مجزا
2017
06
22
53
66
https://fma.ihu.ac.ir/article_200300_4b8090597459855c1621fd3c0797a2e2.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1396
6
1
محاسبه ویسکوزیته نانو سیال مدل فرضی SPC آب در دینامیک مولکولی
علیرضا
شاطری
محمدمهدی
زارعی کردشولی
وحید
زارعی
در این تحقیق از مدل شبیه سازی دینامیک مولکولی برای محاسبه ویسکوزیته نانو سیال حاوی نانو ذرات مس استفاده شده است. در ابتدا، نانو ذرات مس بهصورت ناحیه کروی بین نانو سیال پایه آب با مدول سهگانه SPC قرار گرفتهاند. سیستم تحت شرایط مرزی تعیینشده و کد نویسی در نرمافزار لمپس و کسر حجمی های 2/3 و ۴/۴ و 9/6 و 1/9 درصد تحت حرکت براونی اتم ها مورد اجرا قرار گرفته است . سه تابع پتانسیل معروف لنارد جونز، کولمب و روش جاسازی اتمی بهکار گرفته شده اند. از بین روشهای دینامیک تعادلی و دینامیک غیرتعادلی، روش دینامیک تعادلی و معادله گرین- کوبو برای محاسبه ویسکوزیته به کار گرفته شده است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که بهطور کلی با اضافه شدن نانو ذرات مس به سیال آب و افزایش درصد کسر حجمی، مقدار ویسکوزیته نیز افزایش می یابد. نانو سیالات علاوه بر کسر حجمی ذرات تابع، عوامل دیگری، نظیر حرکت براونی و پدیده خوشه شدن دارند که هریک بهنوبه خود باعث تغییراتی در مقدار ویسکوزیته می شود. نتایج شبیهسازی باکارهای دیگران و مدل پیشبینی خواص ترمودینامیکی مقایسه و مشخص شد که از دقت قابلتوجهی برخوردارند.
پتانسیل بیناتمی
دینامیک مولکولی
ویسکوزیته
معادله گرین- کوبو
نانو سیال
دینامیک تعادلی
پدیده خوشه شدن
2017
06
22
67
78
https://fma.ihu.ac.ir/article_200301_35639cb11df1061f746393158cf68fde.pdf