فهرست مطالب

مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 104 (دی 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مقاله ها
  • مصطفی محمودی، جاماسب پیرکندی صفحه 16
    طی سالیای اخیر، استفاده از نیروگاه های کوچک خانگی جهت تولید همزمان برق و حرارت افزایش چشمگیری داشته است. در میان فناوری های مطرح در این حوزه، استفاده از موتورهای استرلینگ مقیاس کوچک از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از این مقاله، شناسایی فناروی های موجود و روش های تجاری سازی این فناوری در بازار مصرف انرژی خانگی است. برای این منظور لازم است مطالعه دقیقی درخصوص مزایا و معایب استفاده از موتورهای استرلینگ، جهت تولید همزمان، انجام شود. در این مقاله برخی از انواع موفق موتور استرلینگ و برنامه های توسعه آنها درخصوص تولید همزمان تشریح شده است. موتورهای استرلینگ با توجه به مزایای بالایی چون بازده بالا، آلودگی کم، سطح تولید سروصدای پایین و انعطاف پذیری درخصوص استفاده از انواع منابع سوختی اعم از فسیلی، خورشیدی، بیوگاز و اتمی، به عنوان یک فناوری امیدبخش برای تولید همزمان برق و حرارت شناخته می شوند. براساس نتایج به دست آمده، آلایندگی مشعل یک موتور استرلینگ 10 برابر کمتر از آلایندگی یک موتور احتراق داخلی سیکل اتو با مبدل مجهز به کاتالیست است. در حال حاضر، واحدهای تولید همزمان برق و حرارت بر پایه موتورهای استرلینگ، بازده الکتریکی در حدود 30 درصد و بازده کل 85 تا 98 درصد دارند.
    کلیدواژگان: تولید همزمان برق و حرارت، موتور استرلینگ، مقیاس کوچک، مصارف خانگی
  • سعید خردمند، سیدمهدی رمضانی صفحه 28
    ذرات معلق در هوا عامل بسیاری از پدیده ها و رخدادهای طبیعی اند. لذا همواره سعی می شود این مواد شناسایی شوند؛ گاهی نیز سعی می شود تا از جریان حذف شوند. از جمله روش های شناسایی و جداسازی ذرات در مقیاس میکرو، روش مبتنی بر اینرسی ذرات است. برای این منظور ابزارهای متنوعی نیز وجود دارد که با کمک اینرسی ذرات این جداسازی را انجام می دهند. مهمترین این ابزارها ایمپکتور صفحه ای، ایمپکتور صفحه ای همراه با نازل، ایمپکتور مجازی و سیکلون است. ایمپکتورها بیشتر برای نمونه برداری و شناسایی ذرات و سیکلون ها در دبی بالاتر از گاز، بیشتر برای فیلتر و حذف کردن ذرات در اندازه های بالاتر از 5 میکرومتر، به کار می روند. در ایمپکتورهای صفحه ای، ذرات با لختی بالا بر صفحه روبروی جریان رسوب می کند و با برداشتن آنها از صفحه، ذرات شناسایی می شوند. در ایمپکتور مجازی اما ذرات در مجرایی که روبروی مجرای ورودی قرار دارد تلغیظ می شوند. در این مقاله این چهار ابزار معرفی و درباره نحوه کارکرد و تفاوت های آنها بحث می شود.
    کلیدواژگان: جداسازی اینرسیایی، ایمپکتور مجازی، ایمپکتور حقیقی، سیکلون
  • جهان تقی زاده، جواد راستی، عطا شاکری صفحه 36
    طراحی و تولید مخازن تحت فشار، که امروزه در صنایع به وفور مورد استفاده قرار می گیرند، استانداردها و بازرسی های سخت گیرانه ای دارند. در این میان، بررسی و رصد انواع جوش مخازن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش فراصوت، به خصوص فراصوت آرایه فازی، به دلیل دقت، کیفیت و توانایی نمایش طیف وسیعی از عیوب، گزینه مناسبی برای بازرسی جوش های مخازن است. در این مقاله سعی شده است تا علاوه بر معرفی اجمالی روش آرایه فازی، مزایای این روش در بازرسی های غیرمخرب بیان شود. سپس قابلیت ها و روش هایی که به منظور مناسب سازی و بهینه سازی بازرسی مخازن تحت فشار در کنار روش آرایه فازی وجود دارند معرفی گردد. بیان مزایا و معایب این روش و امکانات الحاقی از دیگر مطالب بررسی شده در این مقاله است. در پایان، روش آرایه فازی به عنوان راهکاری مناسب و قابل اجرا برای بازرسی غیرمخرب معرفی می شود؛ روشی که می تواند پاسخگوی دقت و نیاز بازرسی طیف وسیعی از صنایع حساس، به ویژه مخازن تحت فشار باشد.
    کلیدواژگان: فراصوت، آرایه فازی، مخازن تحت فشار، بازرسی
  • سروش قلی زاده، مهدی منصوری، امین عقیله صفحه 44
    آشفتگی جریان سیال در اطراف بال و وجود ارتعاشات در اثر حرکت فلپ ها، از جمله مشکلاتی است که در عملکرد هواپیماها به وجود می آید. از عوامل بروز این مشکلات می توان به عدم یکپارچگی قسمت های ثابت و متحرک بال و عدم کنترل کامل حرکت سازوکار فلپ بال اشاره کرد. طی سالیان اخیر یکی از راه های اصلاح و بهبود این مشکلات استفاده از خواص آلیاژهای حافظه دار در ساخت بال هاست. با استفاده از آلیاژهای حافظه دار بال هایی ساخته می شود که متناسب با شرایط هواپیما، توانایی تغییر حالت را دارند. در این صورت عملکرد پرواز هواپیما بهبود می یابد و ضمنا وزن سازه ها و سازوکارهای مورد استفاده و مصرف انرژی به طور قابل ملاحظه ای کم می شود. در این مقاله به چگونگی استفاده از آلیاژهای حافظه دار در سازوکار فلپ بال مورفینگ، در کلاس پروازی هواپیمای بدون سرنشین، پرداخته می شود. در ادامه روند طراحی و تحلیل ائرودینامیکی پروفیل مقطع بال با استفاده از خواص آلیاژهای حافظه دار ارائه شده است. ابتدا طراحی ایرفویل در محیط نرم افزار کتیا ارائه شده، سپس تحلیل نیروهای ائرودینامیکی در نرم افزار XFLR5 بیان شده است. در پایان بال طراحی شده با استفاده از آلیاژهای حافظه دار ساخته و ارائه شده است.
    کلیدواژگان: آلیاژهای حافظه دار، مورفینگ، ایرفویل، هواپیما
  • غیاث الدین رحیمی، صادق احمدی صفحه 54
    با توجه به کاهش منابع انرژی فسیلی و بالابودن هزینه های آن طی دهه های اخیر، توجه به یافتن جایگزینی برای منابع فسیلی افزایش چشمگیری داشته است. انرژی باد از جمله منابع تجدیدپذیر مورد توجه برای تولید انرژی است. برای بهره گیری از انرژی باد توربین هایی استفاده می شوند که بالاتر از سطح زمین نصب شده، انرژی جریان باد را به انرژی دورانی و سپس انرژی الکتریکی مبدل می کنند. توربین های متداول مورد استفاده دارای محوری افقی اند که پره ها حول آن دوران می یابند. نوع دیگر این توربین ها محوری عمودی دارند که طی سالیان اخیر مطالعات متعددی برای کاربرد آنها انجام شده است. معروف ترین توربین های محور عمودی ساوونیوس و داریوس نام دارند. در این مقاله به معرفی توربین های بادی ساوونیوس پرداخته شده است. این توربین ها مزایای متعددی در نوع افقی دارند و اگر بتوانند توان تولیدی مناسبی به دست دهند جایگزین مناسبی برای نوع محور افقی خواهند بود. در این مقاله به معرفی توربین ساوونیوس و مطالعات انجام شده درباره آنها به منظور افزایش بازده پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: انرژی های تجدیدپذیر، توربین بادی، محور عمودی، ساوونیوس
  • ابراهیم افشاری صفحه 60
    سیکل تبرید اجکتوری، نسبت به سیکل تراکمی، دارای مزایایی چون قابلیت استفاده از منابع گرمایی با کیفیت پایین (مانند حرارت بازیافتی در فرایندهای صنعتی، انرژی خورشیدی)، کاهش انتشار آلاینده ها، نداشتن قسمت متحرک (به جز یک پمپ)، عمر طولانی، قابلیت اعتماد بالا، هزینه تعمیر و نگهداری کم، کاسته شدن صدا و ارتعاشات ناشی از حذف کمپرسور و صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی، می باشد. اما ضریب عملکرد این سیستم پایین است و از یک پمپ نیز استفاده می کند. می توان با بهینه سازی ابعاد اجکتور و استفاده از مبرد مناسب، ضریب عملکرد سیکل را افزایش داد. اما، پمپ که وظیفه انتقال مایع از کندانسور به ژنراتور را دارد، تنها تجهیز با بخش متحرک در این سیستم است. پمپ نه تنها به انرژی الکتریکی، بلکه به تعمیر و نگه داری دائم نیز نیاز دارد. در کاربردهای واقعی قیمت این پمپ بالاست و ممکن است به دلیل عدم سازگاری متریال پمپ با سیال کاری سیکل، پمپ دچار آسیب شود. از اینرو، در این مطالعه به بررسی راه کارهایی برای حذف پمپ در سیستم تبرید اجکتوری پرداخته می شود. این راه کارها شامل استفاده از اجکتورهای گرانشی، سیستم تبرید با دو اجکتور، سیستم تبرید با اثر پمپاژ حرارتی و سیستم تبرید همراه با لوله حرارتی می باشد. با حذف پمپ از سیستم هیچ یک از اجزای سیستم تبرید اجکتوری قسمت متحرک نداشته و به برق نیاز ندارند.
    کلیدواژگان: تبرید، اجکتورهای گرانشی، اجکتور گاز، مایع، پمپاژ حرارتی، لوله حرارتی
  • محمد خوران، حسین امیرآبادی، حبیب الله صفری صفحه 69
    استفاده روزافزون کامپوزیت ها و مزایای فراوانی چون نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت بالا نسبت به خوردگی و خستگی، عدم رسانایی الکتریکی، وجود روش های متنوع ساخت و امکان تولید شکل های پیچیده و متنوع باعث شده است تا تحقیقات زیادی درباره این دسته از موادانجام شود. معمولا قطعات کامپوزیتی برای اتصالات مکانیکی به سوراخکاری نیاز دارند. ماشینکاری کامپوزیت ها به دلیل ناهمسانگردی، غیرهمگنی و ذرات مقاومت دهنده کامپوزیت، که ساینده ابزار می باشند، سخت است. عملیات سوراخکاری یکی از فرایندهای سنتی ماشینکاری مواد است که معمولا عیوبی چون تورق، ترک خوردگی زمینه (ماتریس)، الیاف برش نخورده و جز این ها را به هنگام ماشینکاری کامپوزیت ها به همراه دارد. این معایب تاثیر بسزایی بر کیفیت و استحکام قطعه نهایی دارند؛ بنابراین لزوم پژوهش بیشتر در اینباره بیش از پیش احساس می شود. در این مقاله سوراخکاری کامپوزیت ها و پارامترهای تاثیرگذار و آخرین پیشرفت های این حوزه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در خلال مقاله نیز فرصت ها و موقعیت های به کارگیری فرایند ذکر می گردد.
    کلیدواژگان: کامپوزیت، سوراخکاری، تورق، الیاف برش نخورده