مدل‌سازی
احسان آقایی بدلبو؛ وحید رستم پور؛ عادل رضوانی وند فنائی؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
سیکلون‌ها با توجه به هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آن‌ها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بوده‌اند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیش‌بینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال می‌دهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم ...
بیشتر
سیکلون‌ها با توجه به هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آن‌ها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بوده‌اند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیش‌بینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال می‌دهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم جریان مکشی در یک سیکلون مورد استفاده در صنعت آرد، بر روی جریان‌های داخلی در داخل سیکلون مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم‌افزار گمبیت و نرم‌افزار انسیس فلوئنت نسخه‌ی 15 به‌ترتیب برای رسم هندسه مسئله، ایجاد شبکه، اعمال شرایط مرزی و همچنین برای حل معادلات بقا بهره گرفته شد. از مدل آشفتگی تنش‌های رینولدز RSM برای شبیه‌سازی آشفتگی جریان داخل سیکلون استفاده گردید. لازم به ذکر است که با توجه به رقیق بودن جریان آرد در داخل جریان هوای حامل از مدل فاز گسسته (DPM) برای ردیابی ذرات از طریق میدان جریان استفاده گردیده است. در زوایای صفحه صفر، 15، 30، 45، 60 و 75 درجه، پارامترهای اندازه سرعت، سرعت محوری، بازده جمع‌آوری، افت فشار، ضریب اصطکاک سطح و همچنین شدت آشفتگی با جزئیات استخراج گردیده و در قالب کانتورهای هم‌ارز شده با شاخص یکسان، با یکدیگر مقایسه شدند. علاوه بر این برای درک هرچه بیشتر رفتار جریان، کانتورهای مربوط به مسیر حرکت برای سیکلون استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط، زاویه صفحه تنظیم‌کننده 30 درجه با افت فشار 134.2 پاسکال و بازده جمع‌آوری 95.3 درصد دارای بهترین شرایط در بین حالت‌های مورد بررسی می‌باشد.
ساجد نعیمی دیزجیکان؛ غلامحسین شاهقلی؛ عادل رضوانی وند فنائی؛ وحید رستم پور
چکیده
سیکلون‌ها از جمله جداکننده‌های گریز از مرکز هستند که به‌دلیل سادگی و هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین مورد توجه قرار گرفته‌اند. بازده جمع‌آوری ذرات و افت فشار دو پارامتر کلیدی در عملکرد سیکلون‌ها می‌باشند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک ابزار قدرتمند برای پیش‌بینی رفتار جریان در طیف گسترده‌ای از طراحی و شرایط عملیاتی ...
بیشتر
سیکلون‌ها از جمله جداکننده‌های گریز از مرکز هستند که به‌دلیل سادگی و هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین مورد توجه قرار گرفته‌اند. بازده جمع‌آوری ذرات و افت فشار دو پارامتر کلیدی در عملکرد سیکلون‌ها می‌باشند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک ابزار قدرتمند برای پیش‌بینی رفتار جریان در طیف گسترده‌ای از طراحی و شرایط عملیاتی است که با حل عددی معادلات ناویر استوکس درک بهتری از حل عددی آشفتگی می‌دهد. در این مطالعه از یک سیکلون استرماند بازده بالا برای مطالعه رفتار گندم در داخل سیکلون استفاده گردید. برای رسم شبکه مسئله از نرم‌افزار گمبیت و برای حل معادلات بقا از نرم‌افزار کد تجاری انسیس فلوئنت 15 بهره گرفته شد. با توجه به عدد ماخ زیر 3/0 جریان، حلگر بر پایه فشار و از مدل SSTk-ω برای شبیه‌سازی آشفتگی جریان استفاده شد. با فرض رقیق بودن جریان گندم در داخل جریان هوا (کسر حجمی زیر 12%) فاز مجزا با ردیابی تعداد زیادی از ذرات از طریق میدان جریان محاسبه گردید. با توجه به اهمیت بالای میدان‌های فشار و سرعت و تاثیر مستقیم بر روی بازده عملکردی سیکلون، در سرعت‌های ورودی m s-1 10، 12، 14، 16، 18 و 20 و نرخ جرمی جریان kg s-1 08/0 پارامترهای فشار استاتیک، فشار کل، سرعت محوری، سرعت مماسی، شدت آشفتگی و سایش با همدیگر مقایسه شد. همچنین بازده جمع‌آوری برای سرعت‌های فوق به‌دست آمد. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط سرعت ورودی m s-1 16 بهترین عملکرد را دارا بود.
مدل‌سازی
جلال جوادی مقدم؛ سعید عزلتی؛ قاسم زارعی؛ داود مومنی؛ فرزاد آزادشهرکی
چکیده
در این تحقیق، تهویه و سرمایش یک گلخانه که ستون‌های آن بر رئوس یک هشت‌وجهی منتظم قرار گرفته‌اند بررسی شد. سه جانمایی متفاوت از محل قرارگیری فن‌ها، دریچه‌ها و پدها بر روی این سازۀ گلخانه با استفاده از مباحث دینامیک سیالاتی نرم‌افزار سالیدورک 2018 شبیه‌سازی شد که بر این اساس، بهترین محل قرارگیری فن‌ها، پدها و دریچه‌های تهویه مشخص ...
بیشتر
در این تحقیق، تهویه و سرمایش یک گلخانه که ستون‌های آن بر رئوس یک هشت‌وجهی منتظم قرار گرفته‌اند بررسی شد. سه جانمایی متفاوت از محل قرارگیری فن‌ها، دریچه‌ها و پدها بر روی این سازۀ گلخانه با استفاده از مباحث دینامیک سیالاتی نرم‌افزار سالیدورک 2018 شبیه‌سازی شد که بر این اساس، بهترین محل قرارگیری فن‌ها، پدها و دریچه‌های تهویه مشخص گردید. این جانمایی‌ها شامل ابتدا قرارگیری فن‌ها در قسمت تاج سقف و دریچه‌ها در دیواره‌های هرم است. سپس در جانمایی دوم، پدها و فن‌ها در دیواره‌های طولی گلخانه در مقابل یکدیگر واقع شده و در حالت آخر نیز فن‌ها در سقف هرم‌های گلخانه و پدها در دیوارهای طولی روبه‌روی هم (پدهای موازی) در نظر گرفته شدند. در جانمایی اول، امکان ایجاد وزش باد به‌صورت چرخشی در گلخانه امکان‌پذیر است. لذا تبادل حرارتی قسمت‌های مختلف محیط گلخانه افزایش پیدا خواهد نمود و در این حالت میزان گاز دی‌اکسید کربن دریافتی توسط گیاه نیز بالا خواهد رفت. در حالت فن و پد روبه‌روی هم، باد عبوری از پد به‌صورت یکنواخت در گلخانه جریان پیدا کرده و از فن‌های مقابل خارج می‌شود که منجر به ایجاد جریان هوایی مطلوب در گلخانه می‌شود. در صورت استفاده از فن در سقف و پدها به‌صورت موازی در گلخانه، رطوبت نسبی بالا رفته و دما به‌ویژه در هنگام استفاده از سایه‌اندازها به شدت کاهش می‌یابد. این حالت برای سرمایش در مناطق خشک می‌تواند کاربرد داشته باشد. همچنین نتایج نشان داد که با انتخاب صحیح چیدمان پد، فن و دریچه در گلخانه هشت‌وجهی، می‌توان از این گلخانه در شرایط آب و هوایی مختلف به‌ویژه گرم و خشک، استفاده کرد.
عادل رضوانی وند فنائی؛ علی حسن پور؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
ترموکمپرسور به‌وسیله قسمت همگرا- واگرا عمل فشرده‌سازی سیال ثانویه را انجام می‌دهد. سادگی و نداشتن بخش متحرک، از جمله مزیت‌های آن نسبت به کمپرسورهای مکانیکی است. فهم جامع از چگونگی عملکرد در داخل ترموکمپرسور، برای استفاده عملی از آن فوق‌العاده مفید خواهد بود. ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند ...
بیشتر
ترموکمپرسور به‌وسیله قسمت همگرا- واگرا عمل فشرده‌سازی سیال ثانویه را انجام می‌دهد. سادگی و نداشتن بخش متحرک، از جمله مزیت‌های آن نسبت به کمپرسورهای مکانیکی است. فهم جامع از چگونگی عملکرد در داخل ترموکمپرسور، برای استفاده عملی از آن فوق‌العاده مفید خواهد بود. ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند فشار، دما و سرعت نیازمند انجام شبیه‌سازی عددی می‌باشد. در این مطالعه از دینامیک سیالات محاسباتی و کدهای تجاری انسیس فلوئنت برای نمایش جریان داخل ترموکمپرسور در جهت استفاده در کارخانه تولید شکر استفاده شده است. حلگر بر مبنای چگالی به‌عنوان حلگر جریان انتخاب شد و شرط مرزی نوع "فشار ورودی" برای هر دو جریان اولیه و ثانویه در ورودی و شرط مرزی "فشار خروجی" برای مرز خروجی جریان اختلاطی اعمال گردید. از تابع دیواره‌ی استاندارد در نزدیکی دیواره استفاده شد. نتایج نشان داد که در بخش تخلیه ترموکمپرسور، فشار از 1/0 بار به 32/0 بار تقویت شد و دما افزایشی در حدود 25 درجه نسبت به جریان ثانویه داشت. همچنین عدد ماخ به حدود 15/0 کاهش یافت. برای درک بهتر پدیده اتفاق افتاده در داخل ترموکمپرسور تصاویر گرافیکی آورده شد. در کانتور مربوط به عدد ماخ ابتدا جریان به‌صورت فراصوت ایجاد شد، سپس با گذر از بخش سطح ثابت یک شوک اتفاق افتاد و جریان در دیفیوزر به‌صورت فروصوت درآمد. در انتها، نتیجه‌گیری شد که دینامیک سیالات محاسباتی از پتانسیل خوبی برای پیش‌بینی عملکرد یک ترموکمپرسور به‌منظور استفاده در یک کارخانه تولید شکر برخوردار است.
بهروز صبر علیلو؛ آرش محبی؛ عیوض اکبریان؛ عادل رضوانی وند فنائی
چکیده
پیش‌بینی صدای تولید شده از جریان سیال علی‌رغم دشوار بودن، می‌تواند با کمک تکنیک‌های عددی مدرن و دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی گردد. تحقیق حاضر به بررسی شبیه‌سازی آیروآکوستیکی پروانه موتور تراکتور با استفاده از مدل تعیین نویز جریان نویز پهن باند می‌پردازد. نویز در ادوات کشاورزی از آن جهت که هم با آسایش انسان و هم حیوانات ارتباط ...
بیشتر
پیش‌بینی صدای تولید شده از جریان سیال علی‌رغم دشوار بودن، می‌تواند با کمک تکنیک‌های عددی مدرن و دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی گردد. تحقیق حاضر به بررسی شبیه‌سازی آیروآکوستیکی پروانه موتور تراکتور با استفاده از مدل تعیین نویز جریان نویز پهن باند می‌پردازد. نویز در ادوات کشاورزی از آن جهت که هم با آسایش انسان و هم حیوانات ارتباط دارد، حائز اهمیت ویژهای است. پیش‌بینی نویز با توجه شرایط حالت پایا با استفاده از مدل نویز پهن باند بر روی پروانهی 6 پره موتور تراکتور ITM399 ساخت شرکت موتورسازان تراکتورسازی تبریز صورت پذیرفت. طبق نتایج بیشتر مقدار نویز در نوک پرهها تحت تاثیر سرعت و فشار دینامیکی بالا در این ناحیه شکل گرفت. همچنین تطابق خوبی بین دادههای عددی و تجربی به‌دست آمد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که مدل نویز پهن باند پیش‌بینی مناسبی از شرایط عملکردی سر و صدای پروانه را دارا می‌باشد و منابع ایجاد سر و صدا را می‌تواند بهخوبی شناسایی نماید.
فاطمه نادی؛ سامان آبدانان مهدی زاده؛ اولدوز نورانی زنوز
چکیده
تجزیه و تحلیل دقیق یک جمع کننده خورشیدی با توجه به بالا بودن تعداد پارامترهای مؤثر بر عملکرد آن کار پیچیده ای است. هدف از انجام این تحقیق، مقایسه تجربی و نظری عملکرد جمع کننده خورشیدی با توجه به توزیع جریان و درجه حرارت در دینامیک سیالات محاسباتی و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه برای پیش بینی دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت است. ...
بیشتر
تجزیه و تحلیل دقیق یک جمع کننده خورشیدی با توجه به بالا بودن تعداد پارامترهای مؤثر بر عملکرد آن کار پیچیده ای است. هدف از انجام این تحقیق، مقایسه تجربی و نظری عملکرد جمع کننده خورشیدی با توجه به توزیع جریان و درجه حرارت در دینامیک سیالات محاسباتی و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه برای پیش بینی دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت است. دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت به‌صورت عددی با دینامیک سیالات محاسباتی و با شبکه عصبی مدل شد و با نتایج تجربی مقایسه شد. به‌منظور آموزش و ارزیابی شبکه های عصبی مصنوعی از پنج عامل ورودی میزان تشعشع خورشید، سرعت هوا، زمان روز، رطوبت و دمای هوا استفاده شد. برای مدل سازی عددی انتقال گرمای جمع کننده خورشیدی صفحه تخت از نرم افزار تجاری حجم محدود استفاده شد. در کار حاضر یک مدل دو بعدی از جمع کننده خورشیدی شامل صفحه جاذب، شیشه و فاصله هوایی بین صفحه جاذب و شیشه در تحلیل انتقال گرما ارائه شد. اثرات آشفتگی با مدل تلاطم مدل شد. حداکثر اختلاف دما بین نتایج عددی و تجربی با دینامیک سیالات محاسباتی حدود 6/4 کلوین به‌دست آمد. تحلیل آماری برای مقایسه نتایج پیش بینی دمای خروجی دو روش شبکه عصبی و دینامیک سیالات محاسباتی صورت گرفت. نتایج نشان داد که شبکه عصبی به -لحاظ آماری نسبت به روش دینامیک سیالات محاسباتی تطابق بهتری با داده های تجربی دارد.
