ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی سه بعدی جریان خون درون قلب مصنوعی با حلزونی دوگانه به روش مش متحرک
جریان خون در پمپ گریز از مرکز با 16 پرۀ شعاعی، دبی 5 لیتر بر دقیقه و سرعت دوران پروانه 2000 دور بر دقیقه در حالتهای دو و سهبعدی به کمک روشهای دستگاه مختصات چندگانه، مش لغزان و مش متحرک با تکنیک حجم محدود شبیهسازیشده است. نتایج نشان داد که حلزونی دوگانه، موجب ایجاد توزیع متقارن فشار و الگوی جریان در کانالهای عبور سیال از بین پرهها میشود. محاسبه شد که تنش برشی دیواره اطراف دماغه و صفحۀ جداکننده و لبههای پشتی پرهها حداکثر است که این نواحی را در معرض خطر تخریب یاختهها و همولیز قرار میدهد.
https://jmep.isme.ir/article_27665_8fcd65378c9a62cd1c2a54a0b0dff8cc.pdf
2017-08-23
6
22
سه بعدی
مش متحرک
پمپ خون گریز از مرکز
همولیز
حلزونی دوگانه
نازیلا
نعمت زاده
nematzaden@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی، گروه مکانیک، دانشگاه زنجان
AUTHOR
جعفر
غضنفریان
jafar.ghazanfarian@gmail.com
2
دانشکده مهندسی، گروه مکانیک، دانشگاه زنجان
LEAD_AUTHOR
[1] http://www.cardiacnursing.ir.
1
[2] http://www.salamatiran.com.
2
[3] Behbahani, M., Behr, M., Hormes, M., Steinseifer, U., Arora, D., Coronado, O., and Pasquali, M., "A Review of Computational Fluid Dynamics Analysis of Blood Pumps", European Journal of Applied Mathematics, Vol. 20, No. 4, pp. 363-397, (2009).
3
[4] Akamatsu, T., Nakazeki, T., and Itoh, H., "Centrifugal Blood Pump with a Magnetically Suspended Impeller", Artificial Organs, Vol. 16, No. 3, pp. 305-308, (1992).
4
[5] Akamatsu, T., and Nakazeki, T., " Heart Replacement: Recent Development of a Centrifugal Blood Pump with a Magnetically Suspended Impeller", Springer, Japan, (1993).
5
[6] Akamatsu, T., and Tsukiya, T., "Development of a Centrifugal Blood Pump with Magnetically Suspended Impeller and the Related Fluid Mechanical Problems Sadhana", Vol. 23, No. 5, pp. 597-603, (1998).
6
[7] Chua, L.P., Ong, K.S., Yu, S.C.M., Chan, W.K., and Wong, Y.W.,"Measurements of Gap Velocity in a Heart Pump Model", 14th Australasian Fluid Mechanics Conference, December 10-14, Adelaide, Australia, pp. 445- 448 (2001).
7
[8] Chua, L.P., Song, G., Yu, S.C.M., and Lim, T.M., "Computational Fluid Dynamics of Gap Flow in a Biocentrifugal Blood Pump", Artificial Organs, Vol. 29, No. 8, pp. 620-628, (2005).
8
[9] Song, G., Chua, L.P., and Lim, T.M., "Numerical Study of a Bio‐centrifugal Blood Pump with Straight Impeller Blade Profiles", Artificial Organs, Vol. 34, No. 2, pp. 98-104, (2010).
9
[10] Song, G., Chua, L.P., and Lim, T.M., "Numerical Study of a Centrifugal Blood Pump with Different Impeller Profiles", ASAIO Journal, Vol. 56, No. 1, pp. 24-29, (2010).
10
[11] Nobari, M.R.H., and Ghazanfarian, J., "A Numerical Investigation of Fluid Flow over a Rotating Cylinder with Cross Flow Oscillation", Computers & Fluids, Vol. 38, pp. 2026-2036, (2009).
11
[12] Ghazanfarian, J., and Ghanbari, D., "Computational Fluid Dynamics Investigation of Turbulent Flow Inside a Rotary Double External Gear Pump", Journal of Fluids Engineering, Vol. 137, No. 2, pp. 021101, (2015).
12
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل و بررسی میدانی عملکرد توربین بادگیر اینولاکس
در این مقاله نتایج تحلیل دینامیک سیالات و نتایج داده برداری های میدانی از یک نمونه کوچک توربین بادی اینولاکس ارائه شده است. توربین بادی اینولاکس باد را متمرکز کرده و آن را سرعت میدهد. طراحی توربین مورد نظر به گونه ای بوده است که انتظار میرفته سرعت باد در محل قرارگیری توربین نزدیک به 1/7 برابر سرعت باد در فضای آزاد باشد. در نهایت برای بررسی اثر محفظه ، عملکرد توربین اینولاکس با یک توربین با همان ابعاد در بیرون از محفظه مقایسه و عملکرد بهتر آن شامل توان و انرژی تولیدی بیشتر نمایش داده شده است.
https://jmep.isme.ir/article_27666_a1ed1623683ea46374456ad2827760d7.pdf
2017-08-23
23
40
تحلیل دینامیک سیالاتی
توربین بادی محفظه دار
اینولاکس
داده برداری
هنگامه
فرح پور
farahpour@pacificwind.co.nz
1
مدیر فنی مهندسی / شرکت نیروگاه های بادی توان گستر رامان(وات ویند)
AUTHOR
پویا
صنیعی
saniei@pacificwind.co.nz
2
مدیر تولید و طراحی / شرکت نیروگاه های بادی توان گستر رامان(وات ویند)
LEAD_AUTHOR
احمد علی
خطیب زاده
a.khatibzadeh@pacificwind.co.nz
3
مدیر واحد برق / شرکت نیروگاه های بادی توان گستر رامان(وات ویند)
AUTHOR
[1] Lilley, G.M., and Rainbird, W.J., “A Preliminary Report on the Design and Performance of a Ducted Windmill”, Report 102, College of Aeronautics, Cranfield U.K., (1956).
1
[2] Oman, R.A., Foreman, K.M., and Gilbert, B.L., “A Progress Report on the Diffuser Augmented Wind Turbine”, Proc. 3rd Biennial Conference and Workshop on Wind Energy Conversion Systems, Washington DC, USA, pp. 829-826, (1975)
2
[3] Igra, O., “Shrouds for Aerogenerators”, AIAA Journal, Vol. 14, No. 10, pp. 1481-1483, (1976).
3
[4] Gilbert, B.L., Oman, R.A., and Foreman, K.M., “Fluid Dynamics of DAWT's”, Journal of Energy, Vol. 2, pp. 368-374, (1978).
4
5
[5] Van Bussel, G.J.W., “The Science of Making more Torque from Wind: Diffuser Experiments and Theory Revisited”, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 75, No. 012010, pp. 1-12, (2007)
6
[6] Allaei, D., and Andreopoulos, Y., “INVELOX: A New Concept in Wind Energy Harvesting”, ASME 2013 7th International Conference on Energy Sustainability & 11th Fuel Cell Science, Engineering and Technology Conference ES-fuel Cell, July 14-19, Minneapolis, MN, USA, (2013).
7
[7] Allaei, D., Tarnowski, D., and Andreopoulos, Y., “INVELOX with Multiple Wind Turbine Generator Systems”, Energy Journal, Vol. 93, Part 1, pp. 1030–1040, (2015).
8
[8] Al-Bahadly, I.H., and Petersen, A.F.T., “A Ducted Horizontal Wind Turbine for Efficient Generation”, InTech, (2011).
9
[9] Abu-El-Yazied, T.G., Ali, A.M., Makady, A.M., and Hassan, I.M., “Optimizing the Duct Shape and Location for Improving Performance of Darrieus Wind Turbine”, International Journal of Current Engineering and Technology, Vol. 5, No. 1, pp. 1-8, (2015).
10
[10] Shives, M., and Crawford, C., “Computational Analysis of Ducted Turbine Performance”, Third International Conference on Ocean Energy, October 6, Bilbao, Spain, (2010).
11
ORIGINAL_ARTICLE
دیاگرام بدونبُعد دامنه کارکرد شیرهای کنترلی اتوماتیک شکست خط انتقال گاز
شیرهای کنترلی اتوماتیک شکست خط به دلایل متعدد در مناطق صعب العبور و با توجه به نیاز پدافندی غیرعامل یا حفاظت از اکوسیستم روی خطوط انتقال گاز نصب میگردند. اثر مشخصههای قطر اوریفیس، فشار اولیه خط و نرخ افت فشار شکست خط بر اختلاف فشار تنظیمی شیر بصورت آزمایشگاهی با گاز نیتروژن بررسی شد. با افزایش نرخ افت فشار شکست یا کاهش قطر اوریفیس یا فشار اولیه خط، این اختلاف فشار افزایش مییابد. زمان دستیابی به اختلاف فشار تنظیمی، تخمین زده شد. دیاگرام اختلاف فشار تنظیمی بدونبعد برحسب نرخ افت فشار بدونبعد در دامنه کارکرد شیر کنترلی اتوماتیک ارائه شد.
https://jmep.isme.ir/article_27667_fde6366d6b9c2d56a7488924123d92e4.pdf
2017-08-23
41
59
شیر کنترل اتوماتیک
شکست خط گاز
فشار اولیه
نرخ افت فشار
دیاگرام بدونبعد
مهدی
محمودی
mehdymahmoody@gmail.com
1
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
LEAD_AUTHOR
مفید
گرجی
gorji@nit.ac.ir
2
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
AUTHOR
[1] Nesbitt, B., “Handbook of Valves and Actuators: Valve and Actuators Selection”, Chapter 19, Butterworth-Heinemann, pp. 425-432, (2011).
1
[2] Zhang, P., “Advanced Industrial Control Technology: A Handbook for Engineers and Researchers”, Sensors and Actuators for Industrial Control, Chapter 1, pp. 2-186, (2010).
2
[3] Wang, G.H., and Zhang, W.F., “The Determination Method of Proper Value of Pressure Drop Rate Pipe for the Fast Block Valve on Pipeline”, Ph.D. Thesis, China University of Petroleum Beijing, (2004).
3
[4] Wang, W.L., Gao, Y.H., and Lai, J.B., “Setting of Pressure Drop Rate in Pipe Burst Detection System on Natural Gas Pipeline Block Valve”, Gas Heat, Vol. 33, No. 7, pp. 19-23, (2013).
4
[5] Zuo, L., Jiang, F., and Jin, B., “Value Setting for the Rate of Pressure Drop of Automatic Line-break Control Valves in Natural Gas Pipelines”, Journal of Natural Gas Sciences and Engineering, Vol. 26, pp. 803-809, (2015).
5
[6] Harriott, G.M., “Gas Pipeline Simulation: Leak Detection”, In: Proc., 42nd Annual Meeting of the Pipeline Simulation Interest Group (PSIG), Pipeline Simulation Interest Group, Houston, TX, (2011).
6
[7] Noguerol, R., “Pipeline Control Modes and their Effect on Model-based Leak Detection”, In: Proc., 42nd Annual Meeting of the Pipeline Simulation Interest Group (PSIG), Pipeline Simulation Interest Group, Houston, TX, (2011).
7
[8] Reddy, H.P., Narasimhan, S., and Bhallamudi, S.M., “Leak Detection in Gas Pipeline Networks using an Efficient State Estimator, Part-I: Theory and Simulations”, Comput. Chem. Eng., Vol. 35, No. 4, pp. 651-661, (2011a).
8
[9] Reddy, H.P., Narasimhan, S., and Bhallamudi, S.M., “Leak Detection in Gas Pipeline Networks using an Efficient State Estimator, Part II. Experimental and Field Evaluation”, Comput. Chem. Eng., Vol. 35, No. 4, pp. 662-670, (2011b).
9
[10] Lacerda, S.A.M., and Elias, G.P., “The Use of Pipeline Simulation to Analyse the Effects of a Gas Pipeline Rupture”, In: Proc., 41st Annual Meeting of the Pipeline Simulation Interest Group (PSIG), Pipeline Simulation Interest Group, Houston, TX, (2010).
10
[11] AL-Rasheed, M., Brell, A., and Al-Qaffas, S., “Pipeline Rupture Consequences Mitigation Comprehensive Study”, In: Proc., 41st Annual Meeting of the Pipeline Simulation Interest Group (PSIG), Pipeline Simulation Interest Group, Houston, TX, (2010).
11
[12] Peekema, R.M., “Causes of Natural Gas Pipeline Explosive Ruptures”, J. Pipeline Syst. Eng. Pract., Vol. 4, No. 1, pp. 74-80, (2013).
12
[13] Richards, F., “Failure Analysis of a Natural Gas Pipeline Rupture”, J. Fail. Anal. Prev, Vol. 13, No. 6, pp. 653-657, (2013).
13
[14] Phan, T.T., and Sawin, A.J., “Automatic Linebreak Control Valve Case Study”, Proc., 43rd Annual Meeting of the Pipeline Simulation Interest Group (PSIG), Pipeline Simulation Interest Group, Houston, TX, (2012).
14
[15] Sorli, M., Gastaldi, L., Codina, E., and Heras, S., “Dynamic Analysis of Pneumatic Actuators”, Simulation Practice and Theory, Vol. 7, No. 5-6, pp. 589-602, (1999).
15
[16] Sekhavat, P., Sepehri, N., and Wu, Q., “Impact Stabilizing Controller for Hydraulic Actuators with Friction: Theory and Experiments”, Control Engineering Practice, Vol. 14, pp. 1423-1433, (2006).
16
[17] Oriol, G.B., Campanile, F., Galceran, S.A., Montesinos, D.M., and Rull, J.D., “Hydraulic Actuator Modeling for Optimization of Mechatronic and Adaptronic Systems”, Mechatronics, Vol. 18, pp. 634-640, (2008).
17
[18] Rongjie, K., Zongxia, J., Shaoping, W., and Lisha, C., “Design and Simulation of Electro-hydrostatic Actuator with a Built-in Power Regulator”, Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 22, pp. 700-706, (2009).
18
[19] Márton, S., Fodor, S., and Sepehri, N., “A Practical Method for Friction Identification in Hydraulic Actuators”, Mechatronics, Vol. 21, pp. 350-356, (2011).
19
[20] Mehmood, A., Laghrouche, S., and Bagdouri, M., “Modeling Identification and Simulation of Pneumatic Actuator for VGT System”, Sensors and Actuators A, Vol. 165, pp. 367–378, (2011).
20
[21] Yaoxing, S., Hang, Y., Zongxia, J., and Nan, Y., “Matching Design of Hydraulic Load Simulator with Aerocraft Actuator”, Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 26, No. 2, pp. 470-480, (2013).
21
[22] Li, K., Zhong, L., Lu, K., and Ping, Y., “Thermal-hydraulic Modeling and Simulation of the Hydraulic System Based on the Electro-hydrostatic Actuator”, Procedia Engineering, Vol. 80, pp. 272 – 281, (2014).
22
[23] Harris, P., Nolan, S., Garet, E., and Donnell, O., “Energy Optimisation of Pneumatic Actuator Systems in Manufacturing”, Journal of Cleaner Production, Vol. 72, pp. 35-45, (2014).
23
[24] Liu, B., Hou, Y., Li, D., and Yang, J., “A Thermal Bubble Micro-actuator with Induction Heating”, Sensors and Actuators A, Vol. 2, No. 2, pp. 8–14, (2015).
24
[25] Guo, K., Wei, J., Fang, J., Feng, R., and Xiaochen, W., “Position Tracking Control of Electro-hydraulic Single-rod Actuator Based on an Extended Disturbance Observer”, Mechatronics, Vol. 27, pp. 47–56, (2015).
25
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تاثیر دیواره طیفی بر انتقال حرارت ترکیبی تابش-جابجایی داخل کانال مستطیلی به روش عددی
چکیده:کار حاضر به مطالعه عددی انتقالحرارت ترکیبی تابش-جابجایی، داخل کانال مستطیلی دو بعدی میپردازد. محیط مورد نظر، گاز تابشی شامل مخلوطی از هوا، دی اکسید کربن و بخار آب میباشد. دیواره پایین کانال غیرخاکستری از جنس سیلیکون یا ژرمانیوم و دیواره بالای کانال خاکستری فرض میشود. تاثیرافزایش دمای دیواره کانال و درصدهای مولی گازها، بر رفتار حرارتی سیستم در حالت رفتار طیفی سطوح بررسی شده است. م. نتایج نشان میدهد، در حالتی که دیواره طیفی از جنس ژرمانیوم است افزایش درصد مولی گازهای تشکیل دهنده، موجب افزایش شارحرارتی کل روی دیواره پایین کانال میشود.
https://jmep.isme.ir/article_27668_5eddf20212900f67213c723ec8a5ccae.pdf
2017-08-23
60
79
: انتقالحرارت جابجایی
تشعشع
روش راستاهای مجزا
دیواره طیفی
محمد
امید پناه
mohamad.omidpanah@gmail.com
1
دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده فنی و مهندسی
AUTHOR
سید عبدالرضا
گنجعلیخان نسب
ganj110@uk.ac.ir
2
دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده فنی و مهندسی
LEAD_AUTHOR
[1] Viskanta, R.," Overview of Convection and Radiation in High Temperature", International Journal of Engineering Science, Vol. 36, pp. 1677-1699, (1998).
1
[2] Modest, M.F., "Radiative Heat Transfer", Academic Press, San Diego, Second Edittion, (2003).
2
[3] Siegel, R., and Howell, J.R.,"Thermal Radiation Heat Transfer", Hemisphere, Washington, Wash, USA, 3rd Edition, (1992).
3
[4] Lauriat, G., "A Numerical Study of Thermal Insulation Enclosure: Influenceof the Radiative Transfer", ASME HTD, pp. 63-71, (1980).
4
[5] Chai, J.C., Lee, H.S., and Patankar, S.V., "Finite Volume Method for Radiation Heat Transfer", Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 8, No. 3, pp. 419-425, (1994).
5
[6] Mishra, S.C., and Roy, H.K., "Solving Transient Conduction–radiation Problems using the Lattice Boltzrnann Method and the Finite Volume Method", Journal of Computational Physics, Vol. 223, pp. 89–107, (2007).
6
[7] Kim, M.Y., Baek, S.W., and Lee, C.Y., "Prediction of Radiative Heat Transfer Between Two Concentric Spherical Enclosures with the Finite Volume Method", International Journal of Heat Mass Transfer, Vol. 51, pp. 4820–4828, (2008).
7
[8] Lockwood, F.C., and Shah, N.G., "A New Radiation Solution Method for Incorporation in General Combustion Prediction Procedures", Symposium (International) on Combustion, Vol. 18, pp. 1405-1414, (1981).
8
[9] Anand, N., and Mishra, S. C., "The Discrete Transfer Method Applied to the Radiative Heat Transfer in a Variable Refractive Index Semitransparent Medium", Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, Vol. 102, pp. 432–440, (2006).
9
[10] Viskantaand, R., and Grosh, R. J., "Heat Transfer in a Thermal Radiation Absorbing and Scattering Medium", International Developments in Heat Transfer Part IV, pp. 820–828, (1961).
10
[11] Menguc, M. P., and Viskanta, R., "Radiation Heat Transfer in Combustion Systems", Energy Combustion Science,Vol. 13, pp. 97–160, (1987).
11
[12] Khalil, E.E., and Truelove, J. S., "Calculation of Radiative Heat Transfer in a Large Gas Fired Furnace", Letters in Heat and Mass Transfer, Vol. 4, pp. 353–365, (1977).
12
[13] Mezrhab, A., Lemonnier, D., Meftah, S., and Benbrik, A., "Numerical Study of Double Diffusion Convection Coupled to Radiation in a Square Cavity Filled with a Participating Gray Gas", Journal of Physics D: Applied Physics,Vol. 41, pp. 195501–195517, (2008).
13
[14] Fiveland, W. A., "Discrete Ordinates Solution of the Radiative Transport Equation for Rectangular Enclosures", Journal Heat Transfer, Vol. 106, No. 4, pp. 699–706, (1984).
14
[15] Yucel, A., Acharya, S., and Williams, M.L., "Natural Convection and Radiation in a Square Enclosure", Numerical Heat Transfer, Part A: Application, Vol. 15, pp. 261–278, (1989).
15
[16] Yucel, A., Acharya, S., and Williams, M.L., "Natural Convection of a Radiating Fluid in Square Enclosure with Perfectly Conducting Walls", Sadhana, Vol. 19, pp. 751–764, (1994).
16
[17] Mishra, S.C., Roy, H.K., and Misra, N., "Discrete Ordinate Method with a New and a Simple Quadrature Scheme", Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, Vol. 101, pp. 249–262, (2006).
17
[18] Moufekkir, F., Moussaoui, M.A., Mezrhab, A., Naji, H., and Lemonnier, D., "Numerical Prediction of Heat Transfer by Natural Convection and Radiation in an Enclosure Filled with an Isotropic Scattering Medium", Journal of Quantitative Spectroscopy &Radiative Transfer, Vol. 113, pp. 1689–1704, ( 2012).
18
[19] Chiu, H., Jang, J., and Yan, W., "Mixed Convection Heat Transfer in Horizontal Rectangular Ducts with Radiation Effects", International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 50, No. 15, pp. 2874-2882, (2007).
19
[20] Chiu, J., Jang, W., and Yan W., "Mixed Convection Heat Transfer in Inclined Rectangular Ducts with Radiation Effects", International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 51, No. 5, pp. 1085-1094,( 2008)
20
[21] Bahreini, S., Gandjalikhan Nassab, S.A., and Moein Addini, M., "Inverse Boundary Design Problem of Combined Radiation-convection Heat Transfer in Laminar Recess Flow", International Journal of Engineering-Transactions C: Aspects, Vol. 29, No. 3, pp. 394-402, (2016).
21
[22] سمیرا پایان ، سید مسعود حسینی سروری، "طراحی معکوس مرزی کانالهای دو بعدی با جابجایی اجباری – تابش"، هفدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک، تهران، دانشکده فنی دانشگاه تهران، (1388).
22
[23] احمدرضا رحمتی، مهدی جمالی، "انتقال حرارت ترکیبی جابجایی آزاد و تشعشع گرمایی درون محفظه با اجزاء گرم افقی"، بیست و دومین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک، اهواز، انجمن مهندسان مکانیک ایران، دانشگاه شهید چمران اهواز، (1393).
23
[24] Bergman, T.L., Incropera, F.P., DeWitt, D.P., and Lavine, A.S., "Fundamentals of Heat and Mass Transfer", John Wiley & Sons, New York,) 2011(.
24
[25] Yunus Cengel, A., "Thermodynamics : An Engineering Approach", McGraw-Hill, New York, pp. 856-905, (2002).
25
[26] Mahapatra, S.K., Dandapat, B.K., and Sarkar, A., "Analysis of Combined Conduction and Radiation Heat Transfer in Presence of Participating Medium by the Development of Hybrid Method", Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, Vol. 102, No. 2, pp. 277–292, (2006).
26
[27] Touloukian, M., Sarkis, Y., and David DeWitt, P.," Thermophysical Properties of Matter-the TPRC Data Series. Thermal Radiative Properties-metallic Elements and Alloy (Reannouncement)" Data Book. No. AD-A-951941/4/XAB. Purdue Univ., Lafayette, IN (United States). Thermophysical and Electronic Properties Information Center,Vol. 7, Chapter. 2, (1970).
27
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی دینامیک برخورد قطره بر روی سطوح ویسکوالاستیک
درک اثرات موئینگی در تعامل قطره مایع با سطح در بسیاری از فرآیندها از قبیل کاربردهای صنعتی نظیر چاپگرهای جوهر افشان، ایجاد پوشش رنگها، پاشش سموم کشاورزی و غیره دارای اهمیت بسیاری است. تحقیق حاضر به بررسی تجربی برخورد قطره بر روی سطوح ویسکوالاستیک با ضخامتهای مختلف میپردازد. ارزیابی دینامیک قطره طی برخورد در محدودهای از اعداد رینولدز بین 1000 تا 16000 و عدد وبر تا 2600 انجام شده است. نتایج تجربی نشان میدهد که اثر نرمی و ضخامت سطح بر روی مرحله ترشوندگی ناچیز است در حالیکه این تأثیر بر روی مرحله ناخیسش قطره، قابل توجه است.
https://jmep.isme.ir/article_27669_2d29bdd530f98b3d8a18a8d4aeef8c1e.pdf
2017-08-23
80
95
سطح ویسکوالاستیک
برخورد قطره
خیس شدگی
اثرات موئینگی
امیر
کریم دوست یاسوری
yasuri.am@lu.ac.ir
1
استادیار-گروه مهندسی مکانیک-دانشگاه لرستان
LEAD_AUTHOR
[1] Rioboo, R., Voue, M., Adao, H., Ephine Conti, J., Vaillant, A., Seveno, D., and De Coninck, J., “Drop Impact on Soft Surfaces: Beyond the Static Contact Angles”, Langmuir, Vol. 26, No. 7, pp. 4873-4879, (2010).
1
[2] Shanahan, M.E. R., and Carre, M., “Anomalous Spreading of Liquid Drops on an Elastomeric Surface”, Langmuir, Vol. 10, pp. 1647-1649, (1994).
2
[3] Shanahan, M.E. R., and Carre, M., “Viscoelastic Dissipation in Wetting and Adhesion Phenomena”, Langmuir, Vol. 11, pp. 1396-1402, (1995).
3
[4] Voue, M., Rioboo, R., Bauthier, C., Conti, J., Charlot, M., and De Coninck, J., “Dissipation and Moving Contact Lines on Non-rigid Substrates”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 23, pp. 2769–2775, (2003).
4
[5] Chen, L., Auernhammer, G. K., and Bonaccurso, E., “Short Time Wetting Dynamics on Soft Surfaces”, Soft Matter, Vol. 7, pp. 9084–9089, (2011).
5
[6] Karpitschka, S., Das, S., Gorcum, M., Van Perrin, H., Andreotti, B., and Snoeijer, J.H., “ Droplets Move Over Viscoelastic Substrates by Surfing a Ridge”, Nature Communications, 6:7891, ncomms 8891, (2015).
6
[7] Izbassarov, D., and Muradoglu, M., “Effect of Viscoelasticity on Drop Impact and Spreading on a Solid Surface”, Physical Review Fluids, Vol. 10, No. 023302, pp. 1-18, (2016).
7
[8] Mangili, S., Antonini, C., Marengo, M., and Amirfazli, A., “Understanding the Drop Impact Phenomenon on Soft PDMS Substrates”, Soft Matter, Vol. 8, pp. 10045-10054, (2012).
8
[9] Chen, L., Bonaccurso, E., Deng, P., and Zhang, H., “Droplet Impact on Soft Viscoelastic Surfaces”, Physical Review E, Vol. 94, 063117, (2016).
9
[10] Harris, A.K., Wild, P., and Stopak, D., “Silicon Rubber Substrate: A New Wrinkle in the Study of Cell Locomotion”, Science, Vol. 208, pp. 177–179, (1980).
10
[11] Vhquez, G., Alvarez, E., and Navaza, J. M., “Surface Tension of Alcohol / Water from 20 to 500C”, Journal of Chemical and Engineering Data, Vol. 40, pp. 611-614, (1995).
11
[12] Thangawng, A. L., Ruoff, R. S., Swartz, M. A., and Glucksberg, M. R., “An Ultra-thin PDMS Membrane as a Bio/micro–nano Interface: Fabrication and Characterization”, Biomed Microdevices, Vol. 9, pp. 587–595, (2007).
12
[13] Ryoo, J. H., Jeong, G.S., Kang, E., and Lee, S.H., “Ultrathin, Hyperelastic PDMS Nano Membrane: Fabrication and Characterization”, 15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, Seattle, Washington, USA, (2011).
13
[14] Pasandideh-Fard, M., Qiao, Y.M., Chandra, S., and Mostaghimi, J., “Capillary Effects During Droplet Impact on a Solid Surface”, Physics of Fluids, Vol. 8, pp. 650-659, (1996).
14
ORIGINAL_ARTICLE
شبیه سازی عددی اثر لقی نوک پره بر عملکرد کمپرسور جریان محوری
در این مقاله با استفاده از شبیه سازی عددی به اثرات لقی نوک پره روتور 37 ناسا بر عملکرد کمپرسور جریان محوری و پارامترهای موثر، نمودار عملکرد و بازدهی کمپرسور در محدوده عملیاتی کمپرسور پرداخته شده است. در این مقاله علاوه بر لقی استاندارد مربوط به طراحی پره اثرات مربوط به افزایش و کاهش اندازه لقی نوک پره نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای حل عددی از حالت پایدار ،تراکم پذیر و برای شبیه سازی آشفتگی جریان از مدل توربولانسی k-ε استفاده گردید. به منظور اعتبار سنجی استقلال حل عددی از مش از معیار شاخص همگرایی شبکه(GCI) استفاده شد.
https://jmep.isme.ir/article_27670_2013206bc70e6fac088b83e67dede14f.pdf
2017-08-23
96
122
کمپررسور جریان محوری
لقی نوک پره
شبیه سازی عددی
روتور 37 ناسا
میثم
مفاخری
meysam.mafakheri@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی هواقضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
AUTHOR
مصطفی
محمودی
mostafamahmoodi@engineer.com
2
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
LEAD_AUTHOR
مهدی
جهرمی
jahromi@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
AUTHOR
[1] Bringhenti, C., and Barbosa, J.R., "Effects of Turbine Tip Clearance on Gas Turbine Performance", Proceedings of ASME Turbo Expo Berlin, Germany: Power for Land, Sea and Air, GT2008, (2008).
1
[2] Beheshti, B.H., Farhanieh, B., Ghorbanian, Teixeira, K.J.A., and Ivey, P.C., "Calculation of Tip Clearance Size Effects for the NASA Rotor 37 Compressor Blade", 13th Annual (International) Mechanical Engineering Conference, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran, ( 2005).
2
[3] Sheldon, K.E., "Analysis Methods to Control Performance Variability and Costs in Turbine Engine Manufacturing", Master Thesis, Department of Mechanical Engineering, Virginia Polytechnic and State University, (2001).
3
[4] Javier, A., Kypuros, K., and Melcher, J., "A Reduced Model for Prediction of Thermal and Rotational Effects on Turbine Tip Clearance", National Aeronautics and Space Administration, Glenn Research Center, NASA TM 212226, (2003).
4
[5] Smith, G. D. J., and Cumpsty, N. A., "Flow Phenomena in Compressor Casing Treatment", ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 106, pp. 532-541, (1984).
5
[6] Chima R. V., "Calculation of Tip Clearance Effects in a Transonic Compressor Rotor", ASME Journal of Turbomachinery, Vol. 120, pp. 131-140, (1998).
6
[7] Dunham, J., "Cfd Validation for Propulsion System Components", AGARD Advisory Report 355, (1998).
7
[8] Reid, L., and Moore, R. D., "Design and Overall Performance of Four Highly Loaded, High-speed Inlet Stages for an Advanced High-pressure-ratio Core Compressor", NASA TP 1337, (1976).
8
[9] Ansys Turbo Grid Tutorials, Release 15.0. ANSYS, Inc, (2013).
9
[10] Celik, I. B., Ghia, U., Roache, P. J., Freita, Ch. J. S., Coleman, H., and Raad, P. E., "Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty due to Discretization in CFD Applications", ASME Journal of Fluids Engineering, Vol. 130, No. 7, 078001, (2008).
10
[11] CFX Limited, Waterloo, Ontario, Canada, "CFX-TASCFlow Theory Documentation", Section 4.1.2, Version 2.12, (2002).
11
[12] Gourdain, N., Wlassow, F., and Ottavy, X., "Effect of Tip Clearance Dimensions and Control of Unsteady Flows in a Multi-stage High-pressure Compressor", ASME Journal of Turbomachinery, Vol. 134, No. 5, 051005, (2012).
12
[13] Bae, J., Breuer, K.S, and Tan, C.S., "Active Control of Tip Clearance Flows in Axial Compressors", Journal of Turbomach, Vol. 127, No. 2, pp. 352-362, (2005).
13
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار انتقال آب در پیل سوختی غشا پلیمری
در این مطالعه، یک مدل دو بعدی و دو فازی پیل سوختی غشا پلیمری به منظور بررسی رفتار انتقال و تغییر فاز آب توسعه داده شده و روشهای مختلف انتقال آب شامل پخش، جابجایی و درگ الکترو - اسمزیک در داخل غشا و تغییر فاز آب در لایه پخش گاز کاتد ارزیابی و تحلیل شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم، بقا اجزا و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل سوختی به صورت کوپل، با یک مدل تک ناحیهای و به روش عددی حل شدهاند و تاثیر انتقال و تغییر فاز آب بر عملکرد پیل سوختی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد رژیمهای مختلف انتقال آب بر افتهای داخلی پیل، شناوری کاتد و شرایط تعادل آب در پیل تاثیر میگذارد و میتوان با استفاده از پارامتر کلیدی درصد رطوبت گازهای ورودی، تغییر فاز آب و شناوری را در پیل سوختی غشا پلیمری مدیریت کرد.
https://jmep.isme.ir/article_44447_f74617cca9bcd711ba6e32e167efd846.pdf
2017-08-23
6
29
پیل سوختی غشا پلیمری
انتقال آب
شناوری
مدل تک ناحیهای
مدلسازی عددی
[1] Afshari, E., and Jazayeri, S.A., “Analysis of Heat Transport in a Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cell”, Am. Journal of Applied Science, Vol. 6, No. 1, pp. 101-108, (2009).
1
[2] Ju, H., Wang, C.Y., Cleghorn, S., and Beuscher, U., “Nonisothermal Modeling of Polymer Electrolyte Fuel Cells I. Experimental Validation”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 152, No. 8, pp. A1645-A1653, (2006).
2
[3] Ju, H., Wang, C.Y., Cleghorn, S., and Beuscher, U., “Nonisothermal Modeling of Polymer Electrolyte Fuel Cells, II. Parametric Study of Low-Humidity Operation”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 153,No. 2, pp. A249-A254, (2006).
3
[4] Sui, P. C., and Djilali, N., “Analysis of Water Transport in Proton Exchange Membranes using a Phenomenological Model”, Journal Fuel Cell Science and Technology, Vol. 2, pp. 1-7, (2005).
4
[5] Berning, T., and Djilali, N., “Three-dimensional Computational Analysis of Transport Phenomena in a PEM Fuel Cell- a Parametric Study”, Journal of Power Sources, Vol. 124, pp. 440–452, (2003).
5
[6] Sivertsena, B.R., and Djilali, N., “CFD-Based Modeling of Proton Exchange Membrane Fuel Cells”, Journal of Power Sources, Vol. 141, pp. 65–78, (2005).
6
[7] Rowe, A., and Li, X., “Mathematical Modeling of Proton Exchange Membrane Fuel Cells”, Journal of Power Sources, Vol. 102, pp. 82–96, (2001).
7
[8] Mishra, V., Yang, F., and Pitchumani, R., “Analysis and Design of PEM Fuel Cells”, Journal of Power Sources, Vol. 141, pp. 47–64, (2005).
8
[9] Nam, J. H., and Kaviany, M., “Effective Diffusivity and Water-saturation Distribution in Single- and Two-layer PEMFC Diffusion Medium”, International Journal of Heat Mass Transfer, Vol. 46, pp. 4595-4607, (2003).
9
[10] Hwang, J. J., “A Complete Two-Phase Model of a Porous Cathode of a PEM Fuel Cell”, Journal of Power Sources, Vol. 164, pp. 174–181, (2007).
10
[11] Pasaogullari, U., Mukherjee, P.P., Wang, C.Y., and Chen, K.S.,“Anisotropic Heat and Water Transport in a PEFC Cathode Gas Diffusion Layer”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 154, No. 8, pp. B823-B834, (2007).
11
[12] Pasaogullari, U., and Wang, C.Y., “Two-phase Modeling and Flooding Prediction of Polymer Electrolyte Fuel Cells”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 152, No.2, pp. A380–A390, (2005).
12
[13] Wang, Y., and Wang, C.Y., “A Nonisothermal Two-Phase Model for Polymer Electrolyte Fuel Cells”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 153, No. 6, pp. A1193-A1200, (2006).
13
[14] Wang, C.Y., and Cheng, P., “Multiphase Flow and Heat Transfer in Porous Media”, Int. Journal of Heat Mass Transfer, Vol. 39, pp. 3607-3618, (1996).
14
[15] Patankar, S. V., “Numerical Heat Transfer and Fluid Flow”, McGraw Hill, (1980).
15
[16] Buchi, F.N., and Srinivasan, S.,”Operating Proton Exchange Membrane Fuell Cells without Exernal Humidification of the Reactant Gases”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 144, pp. 2767–2773, (1997).
16