2024-03-28T17:21:10Z
https://fma.ihu.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=2200058
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1397
7
1
پیشبینی ضریب انتقال حرارت در جریان آشفته نانوسیالات مختلف درون لولههای دایرهای، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
محمد
همت اسفه
سعید
اسفنده
محمد
آخوندزاده
هدف این پژوهش مدلسازی انتقال حرارت جابجایی نانوسیالات در جریان آشفته داخل یک لوله دایرهای با شرایط مرزی دما ثابت و شار حرارتی ثابت است. این مدلسازی با روش شبکه عصبی مصنوعی انجام شده است. تعداد 610 داده از نتایج مطالعات محققان مختلف جمع-آوری شده و برای آموزش شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفته است. نانوذراتی که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از Al2O3، TiO2، Graphene، SiC، CuO، SiO2، Fe3O4 و Cu که سیال پایه در تمام این موارد آب است. این شبکه دارای شش ورودی است که عبارتند از چگالی نانوذره، اندازه نانوذره، غلظت نانوذره، عدد رینولدز جریان، نوع شرایط مرزی شار- ثابت یا دما- ثابت و با توجه به نوع مسئله مقدار شار ثابت دیواره یا دمای ثابت آن است. همچنین، خروجی شبکه عصبی طراحی شده عدد ناسلت جریان نانوسیال است. از مقایسه نتایج این مدل شبکه عصبی با نتایج پژوهشهای گذشته مشاهده میشود که مدل شبکه عصبی پیشنهاد شده تطابق بسیار خوبی با نتایج حاصل از پژوهشهای آنها دارد. در این پژوهش، برای انتخاب پیکربندی مناسب شبکه عصبی، 400 پیکربندی مختلف مورد بررسی قرار گرفت که از میان آنها شبکه عصبی با بالاترین میزان دقت تخمین و با 9998/0=R2 انتخاب شد.
نانوسیال
جریان آشفته
عدد ناسلت
شبکه عصبی مصنوعی
2018
06
22
1
11
https://fma.ihu.ac.ir/article_200308_8451a7b2cc21144260b73108c408558a.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1397
7
1
ارایه الگوریتمی برپایه فیلتراسیون فشاری برای جریان سرعت پایین سیال غیرایده-آل با روش شبکه بولتزمن
مصطفی
ورمزیار
سید رضا
حمزه لو
حسین
افشار
مجید
بازارگان
در این تحقیق یک مدل شبکه بولتزمن با هدف شبیه سازی جریان جابجایی آزاد با کمک فیلتراسیون فشاری معرفی می شود. جهت مدل سازی تغییرات خواص حرارتی سیال با دما در نزدیکی نقطه بحرانی، یک ترم به تابع توزیع تعادلی اضافه گردید. از مزایای این مدل آن است که امکان استفاده از روش زمان آرامش چندگانه را فراهم می سازد. متناسب با این تغییر، فرمولاسیون خاصی جهت کاهش خطای روش مذکور پیشنهاد شده است. روش های مختلف اعمال نیروی شناوری در مساله جابجایی آزاد معرفی و مقایسه آن ها در یک مثال عددی ارزیابی گردید. با توجه به حضور نیروی شناوری در نزدیک دیواره، بروز خطا در محاسبه سرعت حتمی است که بر این اساس یک مدل شرط مرزی جدید جهت حذف سرعت پرش به مدل پیشنهادی اضافه شده است. از طرف دیگر سیال در نزدیکی نقطه فوق بحرانی به شدت تراکم پذیر و البته در محیط ریزگرانش تحت شرایط ماخ پایین جریان دارد. در این پژوهش الگوریتمی بر پایه فیلتراسیون فشاری ارایه می شود که به وسیله آن می توان از مدل تراکم ناپذیر شبکه بولتزمن در یک جریان تراکم پذیر ماخ پایین استفاده کرد. اولین مثال مورد بررسی، به قیاس شرط مرزی حاضر با مدل بازگشت در جریان پوازیه میپردازد. در این قسمت نشان داده شده است که مرتبه خطای روش پیشنهادی به مراتب پایین تر از روش بازگشت و از مرتبه دو بر روی مکان است. در مثال بعد، تاثیر شرط مرزی جدید در پایدار نگاه داشتن جریان رایلی بنارد تا رایلیهای بالا گزارش میشود. در پایان از معادلات فیلتر شده فشاری جهت شبیهسازی جریان جابجایی آزاد سیال فوق بحرانی درون حفره استفاده می گردد. نتایج توافق خوبی با داده های موجود از پژوهش های پیشین دارد.
روش شبکه بولتزمن
ضریب هدایت متغیر
فیلتراسیون فشاری
جریان جابجایی آزاد
سیال غیر ایده آل
2018
06
22
13
25
https://fma.ihu.ac.ir/article_200309_4ce05217a9e23921c1839f4895d3685b.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1397
7
1
بررسی تجربی رژیم های کاویتاسیونی حول گوه گسترش یافته
ایرج
جعفری گاوزن
بهار
فیروز آبادی
حکمت
امینی
برای ایجاد انواع مختلف رژیم های کاویتاسیون، جسم ترکیبی بصورت دماغه گوه ای و پس جسم مکعب مستطیلی می باشد، ساخته می شود. جسم با نوک گوه ای 60 درجه به عرض10cm، طول22cm و ضخامت 1cm تهیه شده است. جسم از جنس فولاد با کیفیت سطح ماشین کاری 0/01mm می باشد. مدل با زاویه نوک 30درجه هم مورد آزمایش قرار گرفته است. مدل های ساخته شده در مقطع آزمایش تونل کاویتاسیون سرعت بالا نصب شده اند. با تغییر سرعت و فشار تونل، برای جسم با نوک 60 درجه، کاویتاسیون در فصل مشترک شروع می شود و به صورت یک نوار سفید رنگ فصل مشترک را می پوشاند، اما در مدل30درجه در دنباله جسم آغاز می گردد. به محض کاهش جزئی عدد کاویتاسیون، رژیم کاویتاسیون لایه ای در طول پس جسم شروع می شود که برای صفحات بالایی و پایینی آن، هم زمان این رژیم ایجاد نمی شود. با افزایش طول کاویتاسیون لایه ای نوسانات طول رژیم لایه ای به صورت منظم اتفاق می افتد. با جدایی کاویتاسیون لایه ای از روی سطح، رژیم ابری شکل ایجاد می شود و با کاهش بیشتر عدد کاویتاسیون، لایه بخار کل سطح پس جسم را می پوشاند. در اعداد کاویتاسیون یکسان، رژیم های ابری شکل بر روی صفحات بالایی و پایینی پس جسم یکسان نخواهند بود.آزمایش تا حالت سوپرکاویتاسیون انجام شده است. به ازای یک طول مشخص ناحیه کاویتاسیونی، میزان طول با عدد کاویتاسیون به شدت افزایش می یابد.
رژیم کاویتاسیون
گوه گسترش یافته
نوسانات طول
کاویتاسیون لایه ای
2018
06
22
27
35
https://fma.ihu.ac.ir/article_200310_16520db6928c827ac3cd31e126665c89.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1397
7
1
روش پایه مشخصه سهبعدی و بررسی تاثیر ضریب تراکمپذیری مصنوعی کورین روی دقت و سرعت همگرایی آن
توحید
ادیبی
در این مقاله روش پایه مشخصه برای جریانهای تراکمناپذیر سهبعدی ناپایا استفاده شده است. در ابتدا، از فرض تراکمپذیری کورین استفاده شده و سپس معادلات سازگاری و مشخصههای مجازی بهدست آمدهاند. با حل عددی معادلات مشخصه، ابرمخروط ماخ مجازی چهاربعدی بهدست میآید. برای حل عددی این معادلات کدهایی در نرمافزار متلب نوشته شده است. این ابرمخروط در جریانهای دوبعدی، یک مخروط سهبعدی خواهد بود. شکل این سطح با حل عددی بهدست میآید که برای بهدست آوردن این شکل نیز، کدنویسیهای دیگری در نرمافزار متلب انجام شده است. شبیهسازیهای مختلفی برای جریانهای همرفت طبیعی و اجباری با اعداد بیبعد گراشف، رینولدز و پرانتل مختلف انجام شده است. برای این شبیهسازیها، کدهایی در نرمافزار فرترن نوشته شده است. همچنین، در این مقاله تاثیر ضریب تراکمپذیری روی سرعت همگرایی و دقت نتایج بررسی شده است. نتایج نشان میدهد سرعت صوت مجازی تابعی از ضریب تراکمپذیری کورین و جهت انتشار میباشد، در حالیکه در جریانهای تراکمپذیر سرعت صوت در تمامی جهات ثابت میباشد.
مشخصه های سه بعدی
جریان تراکم ناپذیر
تراکم پذیری مصنوعی
معادله انرژی
ابرمخروط چهاربعدی
همرفت طبیعی و اجباری
2018
06
22
37
48
https://fma.ihu.ac.ir/article_200311_53e7e176b28bbce78eb9adac1b36a390.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1397
7
1
بررسی عددی اثر افزودن نانو ذرات به روغن موتور بالگرد
علی
شکیبا
عمران
کرمی زرندی
خداداد
واحدی
در این مقاله عملکرد نانوذرات افزودهشده به روغن با هدف بهبود انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، خصوصیات ترموفیزیکی روغن بالگرد (MIL-L-23699) با همکاری آزمایشگاه شیمی شرکت پشتیبانی و نوسازی بالگردهای ایران (پنها)، اندازهگیری شدند. سپس، با گرداوری سایر دادهها هندسه مسئله با نرمافزار گمبیت تولید و شبکهبندی شده و برای شبیهسازی جریان و انتقال حرارت به نرمافزار انسیس فلوئنت 2/17 انتقال داده شده است. از مدل تکفازی و روش حجم محدود برای حل این مسئله استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزودن نانوذرات به روغن بالگرد خواص حرارتی، نظیر عدد ناسلت نسبت به روغن خالص بهطور قابل توجهی بهبود مییابد و این درحالی است که بهبود فرایند انتقال حرارت برای نانوسیال طلا- روغن نسبت به نانوسیالات دیگر بیشتر میباشد. همچنین، مقایسه نتایج نشان داد، افزودن نانوذرات به روغن پایه سبب ایجاد تغییر فشار ناچیزی میشود، ولی در پمپاژ نانوسیال تاثیر خاصی ندارد. از طرفی نتایج نشان داد، با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت و فشار استاتیکی افزایش و ضریب اصطکاک کاهش مییابد. همچنین، ملاحظه شد در یک رینولدز ثابت با افزایش دمای کاری، عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و فشار استاتیکی کاهش و دمای بیبعد افزایش مییابد. بنابراین، افزودن نانوذرات به روغن بالگرد سبب بهبود خواص انتقال حرارت، خنککاری بهتر موتور، کوچکسازی سیستم روانکاری موتور، توانایی تحمل بارگذاریهای زیاد، توانایی پرواز در ارتفاعات بالاتر و در نهایت افزایش قدرت و بازدهی موتور خواهد شد.
نانوسیال
انتقال حرارت
روانکاری
روغن بالگرد
2018
06
22
49
64
https://fma.ihu.ac.ir/article_200312_91d720c5dc062ec7a664aba94a12c250.pdf
مکانیک سیالات و آیرودینامیک
2322-3278
2322-3278
1397
7
1
تغییر شکل هندسی گلبولهای قرمز در حضور میدان مغناطیسی
عرفان
کدیور
عاطفه
علیزاده
در این مقاله تاثیر میدان مغناطیسی بر شکل هندسی گلبولهای قرمز خون به روش عددی و تحلیلی مورد مطالعه قرار می گیرد. گلبولهای قرمز به صورت قطراتی تغییر شکل پذیر (ذرات نرم) که در پلاسمای خون در حال شارش هستند در نظر گرفته می شوند. با استفاده از روش المان مرزی، معادلات شارش گلبول قرمز در کانال میکروسیال تخت ، با به کارگیری مولفهی عمودی تنش به عنوان شرایط مرزی درسطح ذرات به روش عددی حل می شوند. نتایج عددی نشان می دهد که گلبول قرمز در جهت میدان مغناطیسی کشیده می شود، شکل نهایی گلبول قرمز نتیجه ای از تعادل بین انرژی سطحی و انرژی مغناطیسی در سطح گلبول قرمز است.
گلبولهای قرمز
مایکروسیالات
روش المان مرزی
2018
06
22
65
72
https://fma.ihu.ac.ir/article_200313_8079ff3a218ee2749bd120906a6f0495.pdf