دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622روش چندشبکهای در حل جریانهای دارای سطح آزاد200234FAمهدیپورمصطفیمحمدسعیدسیفعلینوری بروجردیJournal Article20131109در سالهای اخیر، روشهای عددی زیادی برای شبیهسازی سطح آزاد و همچنین مدلسازی حرکات اجسام صلب غوطهور در سیال ابداع شده است. در این مقاله برای شبیهسازی حرکات شناورها، از روش حجمی CICSAM استفاده شده و برای کوپل سرعت و فشار در دامنه محاسباتی از تکنیک گام جزئی بهره گرفته شده است. برای بالا بردن دقت شبیهسازی، لازم است تعداد سلولها در دامنه محاسباتی افزایش یابد که این امر باعث افزایش مدت شبیهسازی میشود. به همین دلیل، از روش چندشبکهای برای حل معادله پوآسون فشار استفاده شده و بر این اساس برای
درشتسازی شبکه، الگوریتم تراکمی مورد استفاده قرار گرفته است. قابل ذکر است که برای این کار، لازم است شبکههایی که به طور کامل
بیساختار هستند در مسئله لحاظ شوند. برای سنجش میزان دقت الگوریتم اعمالی، چند مدلسازی نمونه، از جمله حفره دوطرفه، شکست سد با مانع و محاسبه مقاومت بارج مورد بررسی قرار گرفتهاند. بر اساس نتایج عددی، ملاحظه میشود که روش چندشبکهای قادر است سرعت حل معادلات را 5/1 تا 2 برابر افزایش دهد. همچنین، با مقایسه سیکلهای متفاوت V و W در روش چندشبکهای، ملاحظه میشود که سیکل W در اغلب موارد بهتر از سیکل V عمل میکند.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622پیشبینی عددی ناپایداری الاستیک ـ سیال در دسته سیلندرهای استوانهای در معرض جریانهای عرضی200235FAبهزادقدیری دهکردیحامدحوری جعفریعمیدخسرودادJournal Article20131109ناپایداری الاستیک- سیال از جمله مکانیزمهای مهم تحریک در دسته سیلندر مبدلهای حرارتی در معرض جریان عرضی میباشد که می-تواند منجر به ارتعاش با دامنه بالای سیلندرها و در نهایت ویرانی سازه شود. در مقاله حاضر، مرز شروع ناپایداری مذکور با حل جریان دوبعدی، غیردائمی، لزج و آشفته در اطراف دسته سیلندرهای استوانهای در چیدمان مثلثی نرمال (30 درجه در هفت حالت مختلف) به طور عددی پیشبینی شده است. شرایط دینامیکی شبیهسازی سیلندرها بر اساس آزمایشهای انجام گرفته قبلی تنظیم شده است. به منظور حل میدان جریان از روش حجم محدود در شبکه کارتزین استفاده شده و برهمکنش بین سازه و سیال به صورت کاملاً کوپل و به واسطه حل همزمان معادلات حاکم بر سیال و معادلات حرکت سازه در هر گام زمانی صورت پذیرفته است. مجموعه روشهای به کارگرفته شده، متفاوت با معدود مطالعات عددی گذشته میباشد. در نهایت، جریان اطراف این دسته سیلندر استوانهای به صورت عددی شبیهسازی و ضرایب برا و پسا، حداکثر سرعت شکاف، توزیع فشار، توزیع چرخش، خطوط جریان، مود ارتعاشی، خط سیر سیلندر مرتعش و سرعت کاهش یافته در مرز ناپایداری محاسبه و آنالیز شدهاند.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622شبیهسازی عددی جریان دو فاز گاز- سیال لختهای در یک میکرو لوله خیس200236FAنیماسام خانیانیمحمدرضاانصاری1Journal Article20131109در این تحقیق، حل عددی مستقیم جریان غیرقابل تراکم دوفاز گاز- مایع برای حرکت حباب در میکرو لولهای به شعاع10 میکرون ارائه شده است. سطح مشترک بین دوفاز از روش حجم سیال (VOF) با مدل نیروی سطحی پیوسته (CSF) تعقیب میشود. جریان نیوتنی است و با روش گسستهسازی حجم محدود و از طریق الگوریتم پیزو حل میشود. شبیهسازی عددی بر روی شبکه یکنواخت متقارن محوری و با شرایط مرزی تناوبی و برای مقادیر مختلف گرادیان فشار، دوره حباب و کسر تهی صورت میگیرد. در تمامی شبیهسازی ها مقدار متوسط گرادیان فشار در طول لوله ثابت میباشد. شبیهسازی عددی در محدوده رینولدزی 5 تا210 برای فاز مایع و 3/0 تا 7 برای فاز گاز انجام میگیرد. نتایج عددی با نقشه رژیم جریان دوفاز سریزاوار سازگار است. رابطه خطی بین نسبت حجمی گاز و کسر تهی وجود دارد. افت فشار و ضخامت فیلم سیال با نتایج تجربی مقایسه شدهاند. اندازه فیلم سیال محاسبه شده به رابطه ایراندوست نزدیکتر میباشد.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622طراحی آیرودینامیکی مجموعه فن و کمپرسور محوری موتورهای توربوفن با نسبت کنارگذر دلخواه به روش انحنای خطوط جریان200237FAرضاتقوی زنوز1ثارالهعباسیعلیرضاپیرنیاJournal Article20131109در مقاله حاضر، روش انحنای خطوط جریان برای طراحی و تحلیل میدان جریان در هر یک از مجموعههای کمپرسور و فن محوری و همچنین قسمت داکت موتور توربوفن به کار گرفته شده است. در ابتدا، به کمک تحلیل یکبعدی بر اساس حل ردیف به ردیف جریان در امتداد شعاع میانی و بر اساس نسبت کنارگذر مورد نظر، هندسه نصفالنهاری فن، کمپرسور و جداکننده و همچنین سرعتهای محوری استخراج شدهاند. این اطلاعات به عنوان اطلاعات ورودی برای اعمال روش انحنای خطوط جریان مورد استفاده قرار گرفته است. ورودیهای دیگر برنامه شامل فشار و دمای کل ورودی به فن، دور محور، دبی جریان و نسبت فشار کل میباشند. در طراحی کمپرسور و داکت، فشار کل و دمای کل ورودی، بر اساس خروجیهای فن به صورت متغیر از پایه تا نوک اعمال میشوند. از مدلهای افت پروفیل، افت موج ضربهای و افت درز نوک پرهها به منظور محاسبه تغییرات آنتروپی استفاده شده است. شکل هندسی پره کمپرسور از طریق ایجاد خط انحنای دایروی و انواع سهموی با درجههای مختلف و توزیع ضخامت بر اساس اطلاعات ضخامت ایرفویلهای ناکا سری-6 حول آن صورت گرفته است. به منظور کسب اطمینان از صحت نتایج، خروجیهای برنامه برای یک فن دو طبقه با نتایج تجربی مقایسه شده است. پس از آن تأثیر برخی کمیتهای ورودی برنامه نظیر بار آیرودینامیکی و تعداد پرهها بر عملکرد آیرودینامیکی و شکل هندسی فن دو طبقه بررسی شده و در هر مورد حالت بهینه برای عملکرد فن انتخاب شده است.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622مطالعه تجربی جریان گذرصوت روی ایرفویلNACA0012 به کمک اندازهگیری نوسانات فشار200238FAمحمودسالاریتهرانابوالفضلشیخ زادهJournal Article20131109در این تحقیق، برای اولین بار در کشور، پدیدههایی همچون حرکت موج شوک، تداخل موج شوک با لایه مرزی و پدیده جدایش در جریان گذرصوت حول یک ایرفویل NACA0012 مطالعه تجربی شده است. این آزمایشها با استفاده از سنسورهای فشار لحظهای کولایت در زوایای حمله 0، 4+ و 4- درجه و اعداد ماخ بین 6/0 تا 82/0 انجام شده است. با نصب 13 سنسور کولایت در ناحیه 13 تا 63 درصد از طول وتر ایرفویل، فشارهای لحظهای با فرکانس KHz10 و دقت KPa/bit 05/0 اندازهگیری و ثبت شدهاند. همچنین، به کمک یک سیستم شلیرین، موقعیت شوک، حرکت موج شوک و امواج تراکمی آشکارسازی و ضبط شدهاند. نتایج به دست آمده نشان میدهد که با گذار جریان از لایهای به آشفته، دامنه نوسانات فشار افزایش مییابد و در صورت ایجاد جدایش جریان، متأثر از تداخل موج شوک با لایه مرزی، دامنه نوسانات نسبت به قبل از جدایش، کاهش مییابد. همچنین، با افزایش عددماخ، محل گذار جریان از لایهای به آشفته به سمت لبه حمله و محل ایجاد شوک به سمت لبه فرار حرکت میکنند. مسئله مهم دیگر در این تستها مشاهده اختلاف فاز قابل توجه بین سیگنالهای نوسانهای فشار در نواحی بعد از موج شوک و داخل حباب جدایش میباشد.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622بررسی پایداری دینامیکی وسیله هوشمند زیرآبی به روش عددی200239FAشهریارمنصورزادهاحمدرضاپیشهوراحسانجوانمردJournal Article20131109برای بررسی پایداری رباتهای زیرآبی لازم است معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکتهای صفحهای افقی یا عمودی بررسی شوند. استفاده از معیار پایداری راس برای بررسی پایداری در صفحه افقی مستلزم داشتن چهار ضریب هیدرودینامیکی، شامل مشتقات نیروی جانبی، ممان عمودی نسبت به سرعت جانبی و سرعت زاویهای میباشد. این ضرایب معمولاً در آزمونهای تجربی در حوضچه کشش و بازوی چرخان
اندازهگیری میشوند. در این پژوهش، ضرایب هیدرودینامیکی یک AUV از طریق شبیهسازی عددی آزمون کشش مدل شناور با زاویه انحراف و نیز بازوی چرخان به روش دینامیک سیالات عددی استخراج شده و از آنها جهت تعیین پایداری حرکت وسیله در صفحه افقی و همچنین بررسی اثر سطوح کنترلی در میزان پایداری آن استفاده شده است.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک سیالات و آیرودینامیک2322-32782120130622بررسی تجربی اثرات اغتشاشات جریان ورودی بر مشخصههای دنباله ایرفویل NACA0012200240FAفرزانهفروزشعبدالامیر بکخوشنویسمحسنوحیدیJournal Article20131109در این تحقیق به بررسی اثر اغتشاشات جریان ورودی بر پارامترهای دنباله جریان پشت یک ایرفویل NACA0012 در زاویه حمله صفر و عدد رینولدز 38,700 پرداخته شده است. به منظور دستیابی به شدت اغتشاشات 5% و 6%، از شبکههای اغتشاشساز مختلفی استفاده شده است. آزمایشات در سه نوع شدت اغتشاش ورودی مختلف انجام شده و پارامترهای سرعت متوسط، شدت اغتشاشات، پاسخ فرکانسی و عدد استروهال مورد بررسی قرار گرفتهاند. مشاهده شده که در هر سه حالت اغتشاشی، با افزایش نسبت x/d و شدت اغتشاشات ورودی، مقدار نصف دهانه دنباله (b1/2) افزایش مییابد. فاصله شکلگیری گردابه نیز با شدت اغتشاشات کاهش مییابد. همچنین، مشخص شده که عدد استروهال نیز با افزایش شدت اغتشاشات و افزایش فاصله از لبه فرار ایرفویل کاهش مییابد.