تحليل عددي به منظور بهينه سازي ابعاد هندسي مخزن ذخيره سازي انرژي خورشيدي با در نظر داشتن لايه بندي گرمايي و افزايش كارايي مخزن
2867
وروديهاي هواي مافوقصوت بمنظور كاهش سرعت هواي ورودي به موتور از مافوقصوت به مادونصوت، طراحي و ساخته مي شوند. بدين منظور بايد هوا را با كمترين مقدار افت و پسا بهمراه مقدار مشخص فشار و سرعت با بهترين كيفيت و يكنواختي، به موتور برسانند. كه اين كار، بسته به عدد ماخ پروازي، بوسيله ي آرايشي از امواج ضربهاي در دهانه ي ورودي انجام مي شود. ايجاد هرگونه اغتشاش در پارامترهاي جريان و هندسه ورودي ممكن است اين آرايش را برهم زده، بر راندمان ورودي تأثير گذاشته و در شرايط بحراني تر باعث برهم زدن پايداري در وروديها گردد. در اين پژوهش تأثيرات اغتشاشات هندسي روي سطح دوك (Spike) بررسي شده است. بدين منظور شبيه سازي عددي جريان هوا در يك ورودي هواي متقارن انجام شده است. ابتدا دقت نتايج حاصل از شبيه سازي با نتايج تجربي براي هندسه بدون اغتشاش مقايسه شده و پس از تأييد مشخصههاي حل عددي، اغتشاش در حالات مختلف به شبيه سازي اضافه شده است. سپس اثر موقعيت و شكل هندسي اغتشاش، بر روي پارامترهاي عملكردي ورودي هوا بررسي و تحليل شده است. اين بررسي ها نشان دهنده تأثير قابل توجهي است كه موقعيت و اندازه اغتشاش بر آرايش امواج ضربهاي جلوي ورودي دارد؛ و بسته به اينكه اغتشاش در بالادست يا پاييندست موج ضربهاي عمودي دهانه قرار داشته ، مقدار افت فشار و پساي متفاوتي مشاهده شده است
در اين تحقيق به مطالعه رفتار ارتعاشي تير يكسر گيردار غير خطي با تغيير شكل بالا، تحت اثر تحريك هارمونيك بدون در نظر گرفتن دمپينگ سازه اي پرداخته شده است. در ابتدا معادلات دفرانسيل پاره اي تير مدلسازي مي شود، سپس با توجه به شرط مرزي سيستم و با استفاده از شكل مود تير يكسر گيردار، معادله غيرخطي معمولي حاكم بر تير استخراج مي گردد. براي حل اين معادله غيرخطي از روش هارمونيك بالانس و براي بررسي رفتار فوق هارمونيك آن از ترم هاي نوساني بالاتر بهره گرفته مي شود. با توجه به معادله پاسخ فركانسي، پديده پرش و ناپايداري سيستم بر حسب فركانس تحريك بررسي مي گردد
در اين مطالعه ابتدا هندسه پره، هاب و تنوره فن برج خنك كننده نيروگاه شهيد مدحج به كمك روشهاي عملي مانند قالب گيري با گچ، اندازه گيري شده و سپس شبيه سازي جريان درون فن به كمك نرم افزار Ansys cfx انجام گرفته است. كليه شرايط مانند ويژگي سيال، سرعت چرخش فن، ابعاد هندسي پره، هاب و تنوره فن برج خنك كننده و زاويه قرار گيري نوك پره به مانند شرايط موجود در برج خنك كننده نيروگاه مدحج مي باشد. جهت بررسي استقلال جوابها از شبكه و يافتن تعداد المان بهينه، حل مسئله با تعداد المانهاي مختلف انجام گرفته است. به منظور شبيه سازي حركت چرخشي پره، ناحيه محاسباتي اطراف پره داراي سرعت چرخشي برابر سرعت فن در نظر گرفته شده و سرعت زاويه اي نسبي صفر نسبت به سيال براي پره فرض شده است. در ادامه نتايج مختلف شبيه سازي از جمله توزيع فشار ناشي از برخورد هوا به پره، خطوط جريان در اطراف پره بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه توزيع فشار ناشي از برخورد هوا به پره فن به ميزان قابل توجهي نيست. همچنين فشار استاتيك در ناحيه ورودي به پره افت شديد و پس از عبور از پره افزايش ناگهاني خواهد داشت
يكي از پيچيدگي هاي روش هيدروفرمينگ، توليد قطعات لوله اي سالم و بدون عيب با دقت ابعادي مطلوب و ويژگي هاي هندسي مورد انتظار است و موضوعي است كه بسته به پارامترهاي موثر ورودي در اين روش مي باشد. از طرفي نسبت انبساط يكي از خروجي هاي بسيار مهم فرايند شكل-دهي لوله مي باشد و افزايش و دستيابي به ميزان بيشتري از آن به علت اين كه حد شكل دهي را تعيين مي كند مهم مي باشد. در اين پژوهش تاثير پارامترهاي ورودي فرايند مانند هندسه قالب و اصطكاك بر نسبت انبساط لوله فولادي SS316L ،در يك قالب با بوش هاي متحرك با شبيه سازي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه ضريب اصطكاك نسبت به پارامترهاي هندسي تاثير بيشتري دارد. و در رابطه با پارامترهاي هندسي، طول بوش، شعاع و زاويه آن به ترتيب تاثير گذارند.
امروزه در طراحي اجزا صنايع هوافضا، از اتصالات چسبي و همچنين پيچ و پرچ استفاده مي شود. مشكل عمده اتصال از طريق پيچ و پرچ، وجود سوراخ و در نتيجه تمركز تنش در اطراف آن مي باشد كه اين نقاط تحت بار هاي ديناميكي ، مستعد ايجاد و گسترش ترك هاي خستگي هستند. در حالي كه در اتصالات چسبي به علت توزيع تنش ها در سطح وسيع تر، اين تمركز تنش از بين مي رود. هدف از اين پژوهش بررسي عددي اين اتصالات، تاثير پارامترهاي هندسي و همچنين مشخصات مكانيكي چسب در قطعات آلومنيومي تك لبه تحت بار كششي مي باشد. مدل المان محدود مورد بررسي در نرم افزار ANSYS اجرا شده و تاثير ضخامت چسب، سختي و استحكام، همچنين تغيير هندسه ناحيه چسب كاري شده براي تعديل تنش هاي برشي ماكزيمم و عمودي (Peel Stress) جهت افزايش طول عمر اين اتصالات مورد مطالعه قرار گرفت. مسير هاي مختلف در طول هم پوشاني چسب و اتصالات آلومنيومي تعريف و نتايج استخراج گرديد. اين نتايج حاكي از كمتر شدن تنش هاي تاثير گذار در طول هم پوشاني با افزايش ضخامت چسب و كاهش تمركز تنش در نواحي مستعد تسليم در حالت استفاده از چسب انعطاف پذير به جاي چسب سخت مي باشد. براي يك نيروي مشخص كششي، سه هندسه مختلف ناحيه چسب كاري تعريف شد. از مشاهده تغييرات تنش هاي برشي و عمودي در نواحي نزديك گوشه ها، مي توان در مقدار چسب مصرفي در اين ناحيه طبق هندسه هاي معرفي شده بدون از دست دادن مقاومت اتصال، صرفه جويي نمود. همچنين شرايط مرزي آزاد در نواحي كناري چسب در استخراج تنش برشي لحاظ گرديده است. |
ساختارهاي كامپوزيتي به دليل نسبت مقاومت و سفتي بالا به وزن كمي كه دارند به طور گسترده در صنعت هوايي و نظامي كاربرد دارند. روش هاي مختلفي براي ساخت اين سازه ها وجود دارد كه به دليل پيچيدگي در فرايند ساخت اكثر آنها، نقايص هندسي و گشودگي هاي اجتناب ناپذير در آنها رخ مي دهد كه در استحكام نهايي سازه تاثير بسزايي را دارا مي باشد. در اين مقاله تاثير وجود انواع نقص هندسي و افزايش آن در بار نهايي تحمل شده توسط پوسته ها ، تحت بارگذاري هاي مختلف بررسي مي شود. همچنين تاثير وجود گشودگي نيز در بار حد تحملي و رفتار الاستيك و پلاستيك اين سازه ها نيز مورد بررسي قرار مي گيرد. براي اين منظور از نرم افزار المان محدود ABAQUS بهره گرفته مي شود، در ابتدا آناليز كمانش سازه ها انجام شده و موقعيت جديد نودها در سازه ي كمانش يافته تحت بارگذاري هاي مختلف بدست مي آيد، در ادامه از نتايج اين تحليل در بررسي رفتار پس كمانشي سازه توسط روش RIKS استفاده مي گردد. در انتها نتايج نمونه هاي مختلف با يكديگر مقايسه مي شوند. |
روش اجزاي محدودي براي شبيه سازي نحوه ايجاد امواج الاستيك درورقهاي نازك توسط لايه پيزوالكتريك متصل به آن و نحوه انتشار اين امواج الاستيك در ورق بيان ميشود پاسخ سازه باتحليل اختلاف ولتاژي ايجاد شده در لايه هاي پيزوالكتريك متصل به سازه د رنقاط مورد نظر تعيين مي شود پاسخ الكترومكانيك لايه هاي پيزوالكتريك براساس رفتار ناهمسانگرد خطي آنها تعيين مي شود و اثر كوپل ميدان تغيير شكل و ميدان اختلاف پتانسيل در تحليل آنها در نظر گرفته ميشود نتايج تحليل نشان ميدهد باتحريك پيزوالكتريك دودسته امواج الاستيك متقارن و پادمتقارن با سرعت مختلف در سازه منتشر مي شود نحوه انتشار امواج الاستيك و انعكاس آن در اثر برخورد با سطوح خارجي سازه يا سطوح عيوب داخلي آن با استفاده از مدل ارائه شده تعيين مي شود. پاسخ سازه سالم و داراي عيوب هندسي در اثر تحريك لايه پيزوالكتريك ارزيابي مي شود و با مقايسه نحوه انتشار امواج الاستيك در ورق ورشي براي تعيين موقعيت عيوب هندسي ارائه مي شود.
تعداد صفحات : 50
فرمت : WORD
حجم فايل : 3.81 MB
تعداد صفحات : 120
فرمت : WORD
حجم فايل : 12.13 MB
تعداد صفحات : 411