رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
محمد پورجعفرقلی؛ علیرضا غلامی؛ محمدرضا کریمی
دوره 3، شماره 3 ، آذر 1403، ، صفحه 1-25
چکیده
در این پژوهش تأثیر عواملی مانند سرعت و دمای جریان خنککننده، شار حرارتی و زاویه قرارگیری پره بر میزان انتقال حرارت بررسی شده است. برای این منظور از پرهی سهموی مقعر با زوایای ۰، ۴۵ و ۹۰ درجه نسبت به جریان خنک کننده (هوا)، سرعت جریان (بین 1 تا 5/2 متر بر ثانیه) و شار حرارتی 5/18 و 6/4 کیلووات بر متر مربع استفاده شده است. به دلیل رسانایی حرارتی ...
بیشتر
در این پژوهش تأثیر عواملی مانند سرعت و دمای جریان خنککننده، شار حرارتی و زاویه قرارگیری پره بر میزان انتقال حرارت بررسی شده است. برای این منظور از پرهی سهموی مقعر با زوایای ۰، ۴۵ و ۹۰ درجه نسبت به جریان خنک کننده (هوا)، سرعت جریان (بین 1 تا 5/2 متر بر ثانیه) و شار حرارتی 5/18 و 6/4 کیلووات بر متر مربع استفاده شده است. به دلیل رسانایی حرارتی بالا، جنس پره از فلز آلومینیوم انتخاب گردیده است. نتایج نشان داد که نوک تیز و انحنای پره سهموی علاوه بر کاهش وزن و حجم پره سهموی نسبت به پره مثلثی، موجب بهبود یکنواختی جریان و افزایش سطح تماس حرارتی و در نتیجه کاهش افت فشار و تنشهای حرارتی و افزایش طول عمر پره میگردد. انتهای بسیار تیز پره سهموی باعث کاهش پدیدههای گردابی و تغییرات ضریب انتقال حرارت شده و با افزایش سرعت جریان، میانگین ضریب انتقال حرارت افزایش مییابد. همچنین تغییر زاویه بین جریان سیال و امتداد پره تأثیر چندانی بر کارایی پرهها نداشته و افت فشار تنها به سرعت جریان وابسته است؛ بهطوریکه کمترین افت فشار در زاویه برخورد صفر درجه مشاهده شد. افزایش سرعت جریان بهطور قابلتوجهی منجر به افزایش افت فشار میشود، در حالی که تغییر زاویه پره و شار حرارتی تأثیرات کمتری بر افت فشار دارند. در زاویه برخورد صفر درجه، به دلیل کاهش مقاومت سطح مقطع پره در برابر جریان، کمترین میزان افت فشار مشاهده شد.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
غلامرضا فغانی؛ صمد آقا محمدی
دوره 3، شماره 3 ، آذر 1403، ، صفحه 116-134
چکیده
خنککاری لایهای یکی از مهمترین و تأثیرگذارترین بخشهای پرههای توربینهای گاز و موتورجت به شمار میآید. در این مقاله، خنککاری لایهای پرههای توربین گاز، روی صفحهی تخت به صورت سهبعدی، با روش حجم محدود و با استفاده از مدل اغتشاشی k-ε واقعی شده که بهبود یافتهی مدل استاندارد میباشد، بررسی شده است. در این بررسی برای ...
بیشتر
خنککاری لایهای یکی از مهمترین و تأثیرگذارترین بخشهای پرههای توربینهای گاز و موتورجت به شمار میآید. در این مقاله، خنککاری لایهای پرههای توربین گاز، روی صفحهی تخت به صورت سهبعدی، با روش حجم محدود و با استفاده از مدل اغتشاشی k-ε واقعی شده که بهبود یافتهی مدل استاندارد میباشد، بررسی شده است. در این بررسی برای یافتن بهترین حالت خنککاری، تأثیرات نسبت دمش، نسبت دانسیته با تزریق دو سیال هوا و دیاکسیدکربن به عنوان سیال سرد (DR)، اثر تغییر زاویهی تزریق سیال خنککننده (زاویهی مرکب) و تأثیر تغییر درصد اغتشاشات جریان اصلی روی راندمان خنککاری مورد بررسی قرار گرفته است. برای اعتبارسنجی دادهها، راندمان خنککاری لایهای دادههای عددی با دادههای تجربی مقایسه شد که نتایج نمایانگر انطباق بسیار خوب روش عددی بکار رفته بود. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش نسبت دمش و درصد اغتشاشات جریان اصلی، راندمان خنککاری کاهش مییابد. همچنین با افزایش زاویهی تزریق سیال خنککننده، راندمان خنککاری لایهای افزایش مییابد. در نتیجه با افزایش زاویهی تزریق سیال خنککننده در نسبت دمشهای کم و درصد اغتشاشات کم، میتوان راندمان خنککاری را به اندازهی قابل ملاحظهای افزایش داد.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
داود موسویان
دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1403، ، صفحه 1-23
چکیده
در این مقاله روند تغییر یک موتور توربوفن به موتوری جهت استفاده در حمل و نقل دریایی مورد بررسی قرار میگیرد. از توان تولیدی موتور تغییر یافته میتوان نیروی پیشران و توان مورد نیاز قایق ها و کشتیها را تامین کرد. در مرحله اول موتور توربوفن شبیهسازی شده و بعد از صحت سنجی با مدل اصلی، فن از موتور توربوفن حذف میشود. تغییرات ایجاد شده ...
بیشتر
در این مقاله روند تغییر یک موتور توربوفن به موتوری جهت استفاده در حمل و نقل دریایی مورد بررسی قرار میگیرد. از توان تولیدی موتور تغییر یافته میتوان نیروی پیشران و توان مورد نیاز قایق ها و کشتیها را تامین کرد. در مرحله اول موتور توربوفن شبیهسازی شده و بعد از صحت سنجی با مدل اصلی، فن از موتور توربوفن حذف میشود. تغییرات ایجاد شده در اثر حذف فن، بر روی اجزای موتور مطالعه شده و سپس با اعمال شرایط جدید، توان تولیدی موتور مشتق شده از موتور هوایی محاسبه میشود. در ادامه با نصب پره راهنمای جریان شرایط جدیدی بر اجزای پایین دست موتور حاکم میشود. در این حالت نیز با اعمال شرایط جدید توان تولیدی موتور مشتق شده از موتور هوایی به همراه سایر کمیتها مورد ارزیابی قرار میگیرد. طبق نتایج به دست آمده بعد از حذف فن از موتور توربوفن، بازده کمپرسور افت میکند ولی با نصب پره راهنمای جریان این افت جبران شده و توان تولیدی موتور افزایش مییابد. همچنین در ادامه اثر افزایش دمای ورودی به موتور در دو حالت بدون پره راهنمای جریان و پس از نصب آن مورد مطالعه قرار میگیرد. بر اساس نتایج به دست آمده در این قسمت پره راهنمای جریان باعث افزایش توان تولیدی و کاهش مصرف ویژه سوخت در حالتها مختلف میشود.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
علیرضا سخاوت بنیس
دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1403، ، صفحه 97-118
چکیده
طراحان موتور هواگردها از دیرباز درصدد کاهش وزن و افزایش کارایی موتور بودهاند. یکی از روشهای غیر فعال در جلوگیری از جدایش جریان، کنترل لایه مرزی، افزایش نسبت فشار و کاهش وزن توربین و کمپرسور، استفاده از تاندم میباشد. تاندم با افزایش زاویه چرخش جریان و افزایش نسبت فشار کمپرسور باعث بهبود عملکرد آن میگردد. در این مطالعه هندسه ...
بیشتر
طراحان موتور هواگردها از دیرباز درصدد کاهش وزن و افزایش کارایی موتور بودهاند. یکی از روشهای غیر فعال در جلوگیری از جدایش جریان، کنترل لایه مرزی، افزایش نسبت فشار و کاهش وزن توربین و کمپرسور، استفاده از تاندم میباشد. تاندم با افزایش زاویه چرخش جریان و افزایش نسبت فشار کمپرسور باعث بهبود عملکرد آن میگردد. در این مطالعه هندسه کمپرسور تاندم از مدل طراحی شده در مرکز تحقیقات لویس ناسا استخراج و شبکهای با کیفیت بالا بر آن اعمال گردید. در مطالعه حاضر هم روتور و هم استاتور دارای تاندم میباشد. نرمافزار بکار رفته در این مطالعه CFX 2021 بوده که با مدل توربولانس κ-ω SST مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در مطالعه حاضر تفاوت میان کمپرسور عادی و تاندم بررسی شده و در نهایت مشاهده گردید که بازده طبقه و روتور کمپرسور عادی بهتر از کمپرسور تاندم میباشد. همچنین مشاهده شده که طبقه کمپرسور در دور نامی تاندم باعث افزایش 3% نسبت فشار شده است و این مقدار در روتور مقدار 5/1% میباشد. در ادامه این نتیجه بدست آمد که در طبقه کمپرسور، تاندم باعث افزایش 3% نسبت فشار شده است. سپس این نتیجه حاصل شد که پارامتر زاویه حمله پره تاندم بیشتر از پره عادی میباشد. نتایج حاصله نشان داد که تاندم باعث افزایش 7/7% پارامتر زاویه حمله میگردد. علاوه بر این مشاهده شد که تاندم میزان فاکتور پخش را در روتور 5% و در استاتور 8% افزایش میدهد.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
سمانه زرگر؛ محمد حسن جوارشکیان
دوره 3، شماره 1 ، خرداد 1403، ، صفحه 19-47
چکیده
در این تحقیق، رشد یخ روی بال پهپاد بدون بالک و با بالک راکتی و تأثیرات آنها بر روی ضرایب آئرودینامیکی در اعداد رینولدز پایین توسط یک روش عددی بررسی شده است. پیکربندی بال به صورت مستطیلی بوده و از سطح مقطع ناکا 0020 استفاده و شبیهسازیها با روش عددی مبتنی بر روش حجم محدود، الگوریتم فشار مبنا و اسکیم بالادستی مرتبه دو برای محاسبه شار ...
بیشتر
در این تحقیق، رشد یخ روی بال پهپاد بدون بالک و با بالک راکتی و تأثیرات آنها بر روی ضرایب آئرودینامیکی در اعداد رینولدز پایین توسط یک روش عددی بررسی شده است. پیکربندی بال به صورت مستطیلی بوده و از سطح مقطع ناکا 0020 استفاده و شبیهسازیها با روش عددی مبتنی بر روش حجم محدود، الگوریتم فشار مبنا و اسکیم بالادستی مرتبه دو برای محاسبه شار همرفتی انجام شدهاند. در روش عددی مذکور جریان به صورت آشفته در نظر گرفته و از مدل آشفتگی اسپلارت آلماراس استفاده شده است. برای مدلسازی یخ از نرم افزار تجاری فنساپ که سیستم شبیهسازی یخ به روش مدولار است، استفاده شده است. شبیهسازی تجمیع یخ، فرآیندی دارای تکرار است که شامل محاسبات متوالی جریان هوا، مسیر قطرات آب، بازده جمعآوری و تعادل انتقال حرارت برای تعیین شکل یخ تجمع یافته است. محاسبات در عدد رینولدرز 5^10 ×34/2 در زاویه حمله 10 صورت گرفته است. نتایج نشان میدهد که پروفیل یخ تولید شده روی لبه حمله بالواره به دلیل فرورفتگیهای بالا و پایین توده یخ، باعث ایجاد یک جریان چرخشی در این ناحیه شده که باعث افزایش ضریب پسای فشاری و کاهش ضریب برآ نسبت به بال بدون یخ می شود. قرار دادن بالک راکتی روی بال با تغییر جریان هوا و کاهش مقاومت هوا از طریق کنترل گردابههای القایی که از نوک بال تولید میشوند، نیروی برآ را افزایش و نیروی پسا را کاهش داده و در نتیجه باعث افزایش سرعت جریان شده و در نهایت به کاهش میزان یخ زدگی بال کمک میکنند.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
محمد پورجعفرقلی؛ علیرضا غلامی؛ محمدرضا کریمی
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1402، ، صفحه 55-83
چکیده
در این پژوهش به بررسی عددی انتقال حرارت پرهی موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده در پهپادها، خودروها و موتورسیکلتها در هندسه، پیکربندی و رژیم جریانهای خنککننده مختلف پرداخته و اولویت استفاده از هر هندسه مورد تحلیل قرار گرفت. جهت تعیین هندسه، شرایط مرزی و شبکهبندی از نرمافزار گمبیت و جهت تحلیلهای مربوطه از نرمافزار ...
بیشتر
در این پژوهش به بررسی عددی انتقال حرارت پرهی موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده در پهپادها، خودروها و موتورسیکلتها در هندسه، پیکربندی و رژیم جریانهای خنککننده مختلف پرداخته و اولویت استفاده از هر هندسه مورد تحلیل قرار گرفت. جهت تعیین هندسه، شرایط مرزی و شبکهبندی از نرمافزار گمبیت و جهت تحلیلهای مربوطه از نرمافزار فلوئنت استفاده شد. همچنین برای حل جریان آشفته، از مدل k-ω استاندارد استفاده شد. نتایج نشان داد انتقال حرارت پرهها در حالت تکی به حرکت جریان روی سطح و در حالت گروهی، به نفوذ جریان بستگی دارد؛ همچنین در مجاورت جریان آرام و متلاطم، میانگین ضریب انتقال حرارت پره سهمی مقعر نسبت به پره مستطیلی، بهترتیب 336 و 24/45 درصد و نسبت به پره مثلثی 8/82 و 4/9 درصد بیشتر بوده و حجم آن نسبت به پره مستطیلی و مثلثی، بهترتیب 77/88 و 55/77 درصد کمتر میباشد. بنابراین، استفاده از پره سهمی محدب در خنککاری تجهیزات سبک وزن، میتواند به صورت ویژهای مورد توجه قرار گیرد. بعلاوه، بررسی جنس پره سهمی نشان داد با افزایش طول پره، تاثیر ضریب هدایت حرارتی بر انتقال حرارت افزایش مییابد.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
غلامرضا فغانی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1401، ، صفحه 93-113
چکیده
در این مقاله، انتقال حرارت نقش عمدهای در طراحی و نحوهی عملکرد موشکها و وسایل نقلیهای که دارای راکت جلوبرنده میباشند، دارد. اهمیت اصلی این بحث مربوط به محدودهی ایمنی مواد سازنده موشک و بخصوص در قسمتهایی مثل محفظهی احتراق و نازل میباشد که تحت حرارت بحرانی قرار دارند. تنها یک نقص کافی است تا در کارکرد موشک اختلال ...
بیشتر
در این مقاله، انتقال حرارت نقش عمدهای در طراحی و نحوهی عملکرد موشکها و وسایل نقلیهای که دارای راکت جلوبرنده میباشند، دارد. اهمیت اصلی این بحث مربوط به محدودهی ایمنی مواد سازنده موشک و بخصوص در قسمتهایی مثل محفظهی احتراق و نازل میباشد که تحت حرارت بحرانی قرار دارند. تنها یک نقص کافی است تا در کارکرد موشک اختلال ایجاد کند. همچنین ممکن است در اثر حرارت زیاد در گلوگاه نازل، قسمتی از فلز بهصورت منطقهای خورده شود که در آن صورت جریان گازهای خروجی بهصورت نامتقارن درمیآید که منجر به ایجاد بردار ضربهای با جهت نامناسب میگردد. این امر باعث خطا در هدایت موشک به سمت هدف موردنظر میشود و در فضاپیماها سوخت زیادی را برای تصحیح مسیر بهوسیله سیستم جلوبرنده ثانویه به مصرف میرساند. در مقالهی حاضر، میزان حرارت منتقلشده به جداره به ازای مقاطع مختلف در موتور طی شبیهسازی در نرمافزار محاسبه شده است، همچنین شرایط مایع خنککننده و دماها بهگونهای محاسبه شده است که متناسب با حرارت موجود در هر مقطع عمل خنک کاری انجام شود. برای این منظور موتور به چهار بخش محفظهی احتراق، قسمت همگرای نازل، گلوگاه نازل، قسمت واگرای نازل تقسیم شده است که نرخ حرارت منتقلشده از گازها به جداره (با توجه به شرایط گاز در مقاطع مختلف) و نیز دمای جداره در مجاورت مایع خنککننده و همچنین دمای مایع خنککننده به ازای مقاطع مختلف مربوط به هر بخش محاسبه شود. قابلذکر است، در پروژه حاضر بسته نرمافزاری ANSYS بهمنظور ایجاد هندسه، مش و شبیهسازی مورداستفاده قرار گرفته است.
رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
سارا . پریسایی؛ منصور نجاتی جهرمی
دوره 1، شماره 1 ، خرداد 1401، ، صفحه 1-13
چکیده
استفاده از سیستمهای مخابراتی با بهرهوری انرژی و نرخ دادهی بالا همراه باکیفیت خدمات مطلوب، زیرساخت یک سامانهی فرماندهی و کنترل (C4I) است که در شرایط بحران باید با بهترین کیفیت مخابره، مورداستفاده قرار گیرد. بهکارگیری چنین ساختاری در سامانههای پدافندی نوین جایگاه ویژهای دارند. لذا، طراحی اینگونه سیستمها، به چالش اصلی ...
بیشتر
استفاده از سیستمهای مخابراتی با بهرهوری انرژی و نرخ دادهی بالا همراه باکیفیت خدمات مطلوب، زیرساخت یک سامانهی فرماندهی و کنترل (C4I) است که در شرایط بحران باید با بهترین کیفیت مخابره، مورداستفاده قرار گیرد. بهکارگیری چنین ساختاری در سامانههای پدافندی نوین جایگاه ویژهای دارند. لذا، طراحی اینگونه سیستمها، به چالش اصلی و زمینهی تحقیقاتی بسیار مهم در زمینهی مخابرات تبدیلشده است. رشد روزافزون مخابرات بیسیم و سرعتبالای ترافیک دادهی چندرسانهای و حضور چند کاربر، با مصرف انرژی همراه است که بهرهوری انرژی و استفادهی بهینه از انرژی و توان را در مخابرات موردتوجه قرار داده است. بهگونهای که بهرهوری انرژی به دلیل مسائل زیستمحیطی و اقتصادی بهعنوان یکی از اهداف عمدهی طراحی سیستمهای مخابراتی بیسیم به شمار میرود. سیستمهای چند ورودی چند خروجی چندکاربره یکی از شیوههای نوین مخابرات بوده در این سیستمها استفاده از صدها آنتن در ایستگاه پایه باعث بهبود بهرهوری انرژی میشود. افزایش تعداد آنتنهای سیستم باعث افزایش نرخ تبادل اطلاعات، مصرف انرژی و سختافزار میگردد. ارائهی مدل انتخاب توان در سیستمهای چند ورودی چند خروجی بزرگ چندکاربره باعث بهرهوری انرژی میشود. از عوامل مهم تأثیرگذار بر بهرهوری انرژی، توان ارسال واقعی و توان مصرفی در مدارهای فرستنده و گیرنده، تعداد آنتنها، تعداد کاربران و همبستگی فضایی بین آنتنها است. در این مقاله الگوریتم انتخاب دورترین آنتن، پیشنهادشده است (عدم همبستگی آنتنها)، که منجر به بهبود بهرهوری انرژی به میزان قابل معناداری نسبت به حالت متداول میشود.
