فهرست مطالب

مهندسی هوانوردی - سال بیست و پنجم شماره 2 (پاییز و زمستان 1402)

نشریه مهندسی هوانوردی
سال بیست و پنجم شماره 2 (پاییز و زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • میثم محمودی*، سید داود موسویان صفحات 1-11

    در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد همبسته در یک محفظه مستطیلی حاوی نانو سیال و با وجود یک ناحیه جامد مثلثی به صورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم که برحسب متغییرهای ابتدایی نوشته شده اند با استفاده از روش حجم محدود به صورت عددی حل شده اند، در حالی که میدان های سرعت و فشار با استفاده از الگوریتم سیمپلرکوپل شده اند. خصوصیات همبسته مانند ضخامت ناحیه جامد مثلثی (ابعاد ناحیه جامد مثلثی) و نسبت ضریب هدایت حرارتی ناحیه جامد مثلثی به نانوسیال بر جریان و انتقال حرارت جابجایی آزاد محفظه بررسی شدند. بررسی ها برای عدد رایلی Ra  105، کسر حجمی ثابت φ=0.02 برای نسبت ضریب هدایت حرارتی های Kr =0.1 ، Kr =1 و Kr =10 و همچنین برای ابعاد مختلف ناحیه جامد مثلثی انجام شده است. نتایج حاصل نشان داد با افزایش نسبت ابعاد و ضخامت ناحیه جامد مثلثی و همچنین نسبت ضریب هدایت حرارتی در یک عدد رایلی ثابت مقادیر دما و سرعت نانوسیال افزایش پیدا می کنند. همچنین با افزایش نسبت ابعاد ناحیه جامد مثلثی و نسبت ضریب هدایت مقادیر اعداد ناسلت متوسط در امتداد دیواره ها افزایش یافته و انتقال حرارت بیشتری از سطح مشترک جامد و سیال عبور می کند.

    کلیدواژگان: جابه جایی طبیعی همبسته، حل عددی، محفظه دوبعدی، هدایت دیواره، جامد مثلثی شکل
  • محمد صدیقی، احمدرضا ایوبی*، احسان امینیان صفحات 12-20
    استفاده از فوم های فلزی متخلخل یکی از روش های مرسوم برای افزایش انتقال حرارت در سیستم های صنعتی از جمله مبدل های حرارتی می باشند. محیط های متخلخل ضمن افزایش انتقال حرارت منجر به افزایش افت فشار می شوند . در این مقاله به بررسی سه بعدی اثرات ارتفاع پرواز و فوم فلزی متخلخل با عدد دارسی در یک خنک کننده روغن هواپیما آموزشی پرداخته شد. ضریب تخلخل برای همه حالات دارای فوم متخلخل 0.9 فرض شد. برای شبیه سازی جریان روغن20W50 در محیط متخلخل، از معادله دارسی-برینکمن-فورچهایمر استفاده شد. خواص ترموفیزیکی روغن شامل چگالی، لزجت و ضریب هدایت حرارتی با استفاده از داده های آزمایشگاهی برحسب دمای کاری استخراج شد. روغن داغ با شرایط مرزی وارد خنک کننده روغن می شود. شرایط مرزی روغن خروجی است. دیواره خنک کننده شرط مرزی عدم لغزش و ضریب انتقال حرارت جابجایی هوا متناسب با ارتفاع می باشد. معادلات حاکم بر اساس روش حجم محدود (FVM) با استفاده از نرم افزار فلوینت گسسته شده اند. با افزایش ارتفاع پرواز به H=5000m، در حالت روغن خالص، انتقال حرارت، افت فشار و برآوردگر معیار ارزیابی عملکرد به ترتیب،0.65%،0.45% و0.49% افزایش می یابد. فوم فلزی متخلخل با عدد دارسی دارای منجر به افزایش عدد ناسلت ، افزایش افت فشار و دارای بیشترین معیار ارزیابی عملکرد PEC=31.75 می باشد. فوم فلزی متخلخل با عدد دارسی دارای بیشترین افت فشار و بیشترین افزایش انتقال حرارت می باشد. با توجه به نتایج به دست آمده عدد دارسی بهینه ترین حالت از منظر برآوردگر معیار ارزیابی عملکرد است.
    کلیدواژگان: فوم فلزی متخلخل، دینامیک سیالات محاسباتی، پرنده بونانزا، ارتفاع پرواز، خنک کننده روغن
  • شاهد ملکی پور، ایمان بهمن جهرمی*، میثم محمدی امین صفحات 21-33

    در مقاله حاضر، عملکرد یک نازل ماوراءصوت ماخ 6 طراحی شده جهت نصب در تونل شوک انعکاسی بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. منظور از عملکرد نازل، ایجاد جریان یکنواخت در خروجی، زمان آزمایش مناسب و مسیله آغاز جریان درون نازل است. این نازل با استفاده از روش های بهینه سازی مدرن بر پایه یک نازل همگرا-واگرای کلاسیک طراحی شده است. همچنین طراحی و ساخت یک پراب ریک فشار کل برای ارزیابی کیفیت جریان در مقطع آزمون ارایه شده است. در بررسی جریان های ماورای صوت، حساسیت جریان به وجود انواع اغتشاش و همچنین نوسانات ناشی از امواج آکوستیک از پیچیدگی های کار است. از این رو در جریان ماورای صوت، ملاحظات مربوط به طراحی محفظه آزمون و همچنین هندسه ریک اندازه گیری فشار اهمیت دوچندان دارند. بنابراین چالشهای طراحی پراب ریک فشار کل درون محفظه آزمون و تست بررسی شده و راهکارهای حل مسیله در تونل شوک پژوهشگاه هوافضا (ARIST) ارایه شده است. در مقاله حاضر دینامیک موج ضربه-ای انعکاسی در لوله شوک و امواج آغازین در مقطع آزمون مورد بررسی قرار گرفته است. فشار بالادست نازل با 4درصد خطا تطابق خوبی با مقادیر طراحی دارد. توزیع عدد ماخ با استفاده از اندازه گیری توزیع فشار در انتهای نازل ارایه شده است. در نهایت توزیع عدد ماخ در خروجی نازل با نتایج تحلیل عددی مقایسه شده است که خطای حدود 3 درصد را نشان می دهد. یکنواختی جریان در انتهای نازل که به روش عددی و تجربی مشاهده شده است، کارامدی روش طراحی بهینه نازل ماورای صوت را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: تونل شوک، جریان ماوراءصوت، نازل بهینه، مقطع آزمون، ریک فشار کل
  • رضا آذرافزا*، علی داور، حمید غفاری صفحات 34-47
    فلنچ ها قطعاتی هستند که، امکان اتصال، تغییر راستا و دسترسی به منظور تعمیرات و بازرسی را در بین قطعات بزرگ و اصلی تجهیزات و سازه ها فراهم می کنند. در این تحقیق با توجه به اهمیت، حداکثر سبک سازی در کنار حفظ استحکام قطعات در سازه های هوایی، فلنچ و پوسته هایی کامپوزیتی ساخته شد که در سازه های هوایی نظیر راکت های شتاب دهنده و موشک های ماهواره بر، وظیفه ی اتصال قسمت ها و پوسته های بزرگ سازه را برعهده دارند. جنس فلنچ های مورد استفاده در این سازه ها، در سبک ترین حالت، آلومینیوم بوده است. در این تحقیق با هدف سبک سازی هرچه بیشتر، با روش رشته پیچی، تعداد 4 عدد فلنچ و 4 عدد پوسته کامپوزیتی در 2 مجموعه ساخته شد، که هر مجموعه شامل 2 فلنچ و2 پوسته می باشد. پس از اتصال فلنچ ها و پوسته ها به همدیگر، بر روی آنها تست های تجربی مودال و کشش انجام شده است. همچنین شبیه سازی عددی تست مودال و کشش، با نرم افزار انسیس، انجام پذیرفت. ارزیابی نتایج حاصل از تست ها و تحلیل عددی بر روی قطعات ساخته شده، مبین فرکانس ویژه بالای کامپوزیت نسبت به وزن، در مقایسه با نوع فولادی و آلومینیومی (در فرکانسهای پایین) می باشد. همچنین عامل تورق در تیغه ی فلنچ کامپوزیتی، بیشتر از شکست ماتریس و الیاف، در افزایش طول سازه بر اثر نیروی کشش تاثیر داشته است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت، فلنج، رشته پیچی، آنالیز مودال، تست کشش
  • محمدرضا صاقی مقدم، حسین صفری، محمود دهقان، مظاهر رضایی فر* صفحات 48-67
    علیرغم افزایش رقابت و نیاز به شناخت بهتر از میزان کارایی نسبی یک شرکت هواپیمایی در مقایسه با دیگر شرکت ها، تاکنون مطالعات انگشت-شماری به موضوع کارایی شرکت های هواپیمایی در ایران همراه با مدنظر قرار دادن فازهای مختلف فرایند انجام کار و عدم اطمینان های موجود پرداخته اند. به عبارتی پژوهش های موجود بیشتر از مدل های تحلیل پوششی داده ها در حالت قطعی استفاده نموده اند و این در حالی است که در واقعیت، در بسیاری از مسایل با انواع ابهام و عدم قطعیت مواجه هستیم. هدف این پژوهش این است تا با استفاده از منطق فازی و رویکرد تحلیل پوششی داده ها شبکه ای در قالب ارایه یک روش جدید (رویکرد تجزیه جمعی فازی)، خطوط هوایی ایران را مورد ارزیابی قرار دهد. از این رو داده های واقعی 14 شرکت هواپیمایی ایرانی استفاده شده است. مطالعه موردی مورد نظر، نشان می دهد که خطوط هوایی پویا، تابان و ایرتور در مقایسه با دیگر خطوط هوایی بترتیب با 1، 97/0 و 96/0 دارای کارایی کل بهتری بوده اند. اگرچه تنها خط هوایی کارا با بازدهی 1، پویا می باشد. این در حالی است که خط هوایی نفت با کارایی 77/0 در مقایسه با دیگران از بازده کمتری برخوردار بوده است.
    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها فازی دو مرحله ای، رویکرد تجزیه جمعی فازی، شرکت هواپیمایی، کارایی، DMU
  • ستاره مستخدمین حسینی، مرتضی حمزه زاده* صفحات 68-84
    در یک موتور توربین گازی، دو پارامتر رانش و مصرف سوخت ویژه از اهمیت به سزایی برخوردارند. در راستای تامین رانش بیشتر و مصرف سوخت ویژه ی بهینه تر، طراحی اصولی اجزای مختلف موتور ضروری است. در این مقاله، برای یک موتور توربوفن تک محوره ی جریان مخلوط با نسبت کنارگذری پایین، تاثیر تغییرات سطح مقطع شیپوره بر خطوط عملکردی اجزای دوار موتور شامل منحنی های مشخصه فن، کمپرسور و توربین بررسی شده است. به این منظور یک مدل سازی صفربعدی از موتور در محیط نرم افزار GasTurb انجام گرفته و سطح مقطع شیپوره در 6 حالت به مقدار 5±، 10± و 15± درصد نسبت به نقطه طرح تغییر کرده است. در همه حالت ها، دمای ورودی به روتور توربین و دور به عنوان قیدهای طراحی بر حداکثر مقدار خود محدود شده اند. نتایج نشان می دهد که هر تغییری در سطح مقطع شیپوره، باعث کاهش نیروی رانش خالص موتور خواهد شد. از طرفی دیگر با کاهش سطح مقطع شیپوره، خطوط عملکردی فن و کمپرسور به خط سرج نزدیکتر می شوند و حاشیه امن آن ها کاهش می یابد. این در حالی است که با افزایش سطح مقطع شیپوره، حاشیه امن فن و کمپرسور افزایش می یابد. همچنین تغییرات مصرف سوخت ویژه با تغییرات سطح مقطع خروجی شیپوره، نسبت عکس دارد.
    کلیدواژگان: موتور توربوفن، سطح مقطع شیپوره، خط کاری موتور، نقطه طراحی، نقطه خارج از طرح
  • حسین بشتر*، علیرضا ناطقی صفحات 85-100
    این مقاله به معرفی شماتیک و ساختار جدید یک موج ساز (اینورتر) چندسطحی 115 ولت AC با فرکانس خروجی 400 هرتز برای استفاده در منبع تغذیه اضطراری هواپیما و سامانه توزیع توان الکتریکی هواپیما می پردازد. توان ورودی این مبدل از طریق اتصال به باس DC هواپیما و یا توسط یک پاد مجهز به توربین بادی و ژنراتور سنکرون مغناطیس دایم تامین می گردد. به منظور تثبیت ولتاژ متغیر تولید شده توسط توربین بادی، از یک مبدل افزاینده درهم بهره گیری شده است. افزون بر این، طراحی مبدل مورد نظر به نحوی صورت گرفته که در مقایسه با سایر مبدل های مرسوم و جدید، دارای تعداد قطعات کمتری می باشد. مبدل پیشنهادی قادر به تولید شکل موج ولتاژ خروجی 25-سطحی با قابلیت افزایش ولتاژ ورودی می باشد. عدم نیاز به فیلتر در خروجی مبدل به علت اعوجاج هارمونیکی کل بسیار پایین این مبدل و مطابق بودن آن با استاندارد IEEE 519-2022 از دیگر ویژگی های شایان توجه مبدل ارایه شده است. این ویژگی سبب کاهش چشم گیر وزن و حجم منبع تغذیه هواپیما در مقایسه با سایر ساختارهای موجود می شود که به طور خاص برای کاربرد هوایی، در هر دو نوع نظامی و تجاری اهمیتی دوچندان می یابد. کارایی و عملکرد ساختار پیشنهادی تحت شرایط تغییر بار و تغییر سرعت باد و هواپیما در هنگام اتصال به توربین بادی و ژنراتور سنکرون مغناطیس دایم در محیط شبیه سازی MATLAB/SIMULINK بررسی و تایید شده است.
    کلیدواژگان: : اینورتر چندسطحی، توربین بادی، ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم، اعوجاج هارمونیکی کل
  • عباس افشاری*، علیرضا موحدی، علی اکبر دهقان صفحات 101-113
    در مطالعه حاضر اثر استفاده از دیواره های جاذب صوتی در کاهش نوفه زمینه یک تونل باد آیرودینامیکی نمونه از نوع مدار باز با اتاق آزمون بسته به صورت تجربی بررسی شده است. هدف از این مطالعه بررسی کارآیی دیواره های جاذب صوتی و همچنین اثر پارامترهای مختلف آن از جمله ضخامت مواد جاذب روی میزان کاهش نوفه زمینه تونل باد است. نتایج نشان داد که وجود دیواره های صلب در مقطع آزمون تونل باد منجر به ایجاد امواج ایستاده در عرض اتاق آزمون و در نتیجه افزایش قابل توجه سطح نوفه زمینه تونل باد در فرکانس های بالاتر از حدود Hz 750 شده است. استفاده از دیواره های جاذب صوتی در بالادست اتاق آزمون باعث کاهش نوفه زمینه و بهبود عملکرد آکوستیکی تونل در فرکانس های متوسط و بالا می گردد. با این وجود این کار تا حدودی باعث افزایش نوفه زمینه در فرکانس های پایین شده است. همچنین با افزایش ضخامت جاذب صوتی، عملکرد آکوستیکی تونل در فرکانس های میانی Hz 150-400 بهبود می یابد. قرار دادن فاصله هوایی در پشت مواد جاذب صوتی نیز منجر به بهبود اندک عملکرد آیروآکوستیکی تونل در فرکانس های کمتر از Hz 300 شده است. در نهایت نتایج نشان داد که حذف کامل مواد جاذب صوتی و جایگزینی دیواره های صلب تونل با پارچه عبور دهنده صدا منجر به کاهش قابل توجه نوفه زمینه تونل باد در تمام محدوده فرکانسی شده است.
    کلیدواژگان: تونل باد، نوفه آیروآکوستیکی، سطح فشار صوتی کلی، میکروفون، مواد جاذب صوتی
  • رضا بیات*، مصطفی کافی مقدم، علیرضا قنبری صفحات 114-128
    در این پژوهش هدف یافتن کوتاه ترین مسیر، بدون برخورد با موانع موجود برای هدایت یک موشک به صورت برخط از بین موانع ثابت و متحرک به سمت یک هدف متحرک می باشد. حرکت های موانع و هدف در وهله اول ناشناخته اند ولی پس از کشف و یافتن هدف و موانع، روش پیشنهادی در این مقاله می تواند دستوراتی را برای موشک جهت رهگیری هدف تا رسیدن به آن، تولید کند. الگوریتم پیشنهادی این مقاله به گونه ای طراحی شده که می توان اطمینان کرد که موشک با اجتناب کامل از موانع، کوتاه ترین مسیر ممکن را یافته و طبق آن به هدف نزدیک شود. از طرفی با توجه به اینکه الگوریتم ارایه شده از همه اطلاعات موجود در محیط استفاده نمی کند و جهت کنترل حجم محاسبات در چرخه های بعدی، عملیات اصلاحی در الگوریتم مورد استفاده قرار می گیرد، لذا الگوریتم پیشنهادی در زمان خیلی کم، به جواب بهینه و دقیق تر می رسد. همچنین برخی سناریوهای پیچیده ای را جهت آزمایش الگوریتم در نرم افزار متلب شبیه سازی نموده ایم که نتایج آن همگرایی الگوریتم در یافتن مسیر بهینه منتهی به هدف متحرک یا ثابت ضمن اجتناب از موانع متحرک یا ثابت، در بازه زمانی مناسب را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی مسیربه صورت برخط، هدایت قرار ملاقات، محیط پویا، اجتناب از مانع
  • محمدرضا عیسوند زیبایی*، میثم نوری نیارکی صفحات 129-141

    در این مقاله، تحلیل تغییرات کسر حجمی صفحات مدرج تابعی پیوسته روی ارتعاشات یک پوسته استوانه ای تقویت شده تحت بارهای محوری بررسی شده است. صفحات پوسته مدرج تابعی پیوسته مطابق با توزیع کسر حجمی صفحات با ترکیبی از فولاد ضد زنگ و نیکل تشکیل شده است. این ترکیب در جهت ضخامت از یک سطح پوسته به دیگری درجه بندی می شوند و توسط توزیع کسر حجمی صفحات ماده کنترل می شوند. معادلات مدل پوسته استوانه ای مدرج تابعی تحت بارهای محوری بر اساس تیوری مرتبه اول تغییر شکل برشی بدست آمده است. معادلات حرکت به روش انرژی و بکار بردن روش ریتز استخراج شده اند. شرایط تکیه گاهی نامتقارن در لبه های دو انتهای مدل پوسته استوانه ای مدرج تابعی تقویت شده به صورت گیردار-آزاد، گیردار- ساده و آزاد- لغزشی در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از روش ارایه شده با نتایج دیگر محققان مقایسه و تطابق بسیار خوبی مشاهده شده است. در نهایت اثر تغییرات کسر حجمی صفحات مدرج تابعی پیوسته، بارهای محوری، تقویت کننده و شرایط تکیه گاهی نامتقارن روی ارتعاشات مدل پوسته استوانه ای مورد مطالعه قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: کسر حجمی، ماده مدرج تابعی، ارتعاشات، بار محوری، تکیه گاه نامتقارن
  • نعیمه برجعلی لو، فرید قادری*، جعفر حیدری صفحات 142-154
    مدیریت خدمه پرواز یک عامل مهم در پرواز در راستای حصول اطمینان از ایمنی عملیات، کاهش خطاهای پروازی، می باشد. در راستای نظارت بر کلیه تهدیدات و خطاهای مدیریت شده یا نشده توسط خلبان های پرواز، در نظرگیری فاکتورهای ایمنی پرواز که تاثیر مستقیم بر خطاهای خلبان ها را خواهد داشت، از موضوعات اساسی و مهم برای حفظ یک ایرلاین در سطح قابل قبول عملکرد ایمنی، خواهد بود. طی مطالعه صورت پذیرفته ادبیات موضوع در شرکت های هواپیمایی، خلاء در نظر گیری جامع از شناسایی و ارزیابی فاکتورهای اساسی ایمنی پرواز تاثیرگذار بر خطای خلبانان حین پرواز، مشاهده می شود. بنابراین در این مقاله، یک روش ارزیابی از مدیریت عملکرد خلبانان پرواز، با ارایه معیارها و زیر معیارها در راستای افزایش سطح ایمنی پرواز با تمرکز بر بررسی میزان خطای کادر پروازی، ارایه شده است. جامعه آماری این پژوهش، خلبانان فعال پرواز ایرلاین ها در ناوگان های ایرباس بدنه پهن پیکر و بدنه باریک پیکرو نیز هواپبمای ملخی می باشند.. از نمونه گیری تصادفی ساده برای جمع آوری داده های مورد نیاز تحقیق و نیز تحلیل آنها، استفاده شده است.در این پژوهش از روش اکتشاف داده و روایی سنجی محتوا در راستای شناسایی معیارهای تاثیرگذار بر میزان خطای خلبانان پرواز، استفاده شده است. از جمله یافته ها، شناسایی انواع خطاهای تاثیرگذار بر عملکرد خلبانان و نحوه ارزیابی آن، همچنین اکتشاف فاکتورهای ایمنی تاثیرگذار (معیارهای موثر بر مدیریت خدمه پرواز، خستگی کادر پرواز، وضعیت ترکیب خلبان ها در پرواز، نتایج آموزش های کادر پروازی) می باشد.
    کلیدواژگان: ایمنی پرواز، مدیریت خدمه پرواز، خطای خلبانان پرواز، مدل ارزیابی ایمنی نیروی انسانی
  • گوهر ورامینی*، بهنام درستکار یاقوتی صفحات 155-166

    آنتن های فراپهن باند توانایی پوشش چندین باند فرکانسی در سیستم های مخابرات هوایی و کنترل ناوبری نقش اساسی را بر عهده دارند.در این مقاله یک آنتن CRLH-TL به منظور پوشش چندین باند فرکانسی و بهبود پهنای باند ارایه شده است. آنتن طراحی شده بصورت فراپهن باند قابلیت پوشش باند های فرکانسی با ابعاد کوچک، الگوی تشعشی همه جهته و بهره مناسب را دارا می باشد. در نهایت دو روش ترکیبی به منظور بهبود عملکرد کنترلی آنتن مطرح شده است. در روش اول یک مدل بر پایه مدار با ساختار ترکیبی CRLH به منظورکوچک سازی و تطبیق پذیری موثر ارایه که با استفاده از زمین ناقصvia و سطوح انتخاب گر فرکانسیFSS آنتن با بهره و پهنای باندی مطلوب طراحی شده است.در آنتن پیشنهادی کوچک سازی با خط انتقال متامتریال وتغذیه با کوپلاژ الکترومغناطیسی و CRLH تامین میشود. بخش دست راستی از پچ فلزی مس 35 میکرون بهمراه فرکتال و سمت چپ از خط انتقال موثر همگن، خازن های سری و سلف موازی تشکیل شده است. بستر آنتن FR-4، امپدانس مشخصه 50 اهم و محدوده فرکانسی 2 تا 7 گیگا هرتز است و در بهبود عملکرد و کنترل فرکانس رادیویی، رادار و پهبادهای نظامی کاربردی میباشد. نرم افزارهای مورداستفاده ,ADS (2022.1.2) HFSS (15.3) و MATLAB و رفع اختلال در طراحی سیستم با پلاریزاسیون متقارن و بهبود کیفیت پهنای باند با زمین شکاف دار صورت گرفته است. آنتن پیشنهادی، یک آنتن فشرده است که بهبود فرکانس تشدید، افزایش بهره، پهنای باندوتطبیق امپدانسی و نهایت یک سیستم کنترلی پرواز بهبود یافته را ایجاد می کند.

    کلیدواژگان: زمین ناقص، خطوط انتقال همگن، سطوح انتخاب گر فرکانسی، خازن Interdigital
|
  • Meysam Mahmoudi *, Davood Moosavian Pages 1-11

    In this article, the correlated free convection heat transfer in a rectangular cavity containing nanofluid and with a triangular solid area was investigated numerically.The governing equations written in terms of the primitive variables were solved numerically using the finite volume method while the velocity and pressure fields were coupled using the SIMPLER algorithm. Correlated characteristics such as the thickness of the triangular solid area (dimensions of the triangular solid area) and the ratio of the thermal conductivity coefficient of the triangular solid area to the nanofluid on the flow and free convection heat transfer cavity were investigated. Studies have been carried out for the Rayleigh number Ra  105, and constant volume fraction ϕ=0.02 for the ratio of thermal conductivity coefficients Kr = 0.1, Kr = 1 and Kr = 10,as well as for different dimensions of the triangular solid area.The results showed that with the increase in the ratio of the dimensions and thickness of the triangular solid region, as well as the ratio of the conductivity coefficient in a constant Rayleigh number, the temperature and velocity of the nanofluid increase. Also, with the increase in the ratio of the dimensions of the triangular solid area and the ratio of the conductivity coefficient, the values of the average Nusselt numbers increase along the walls, and more heat transfer passes through the solid-fluid interface.

    Keywords: Correlated Natural Convection, Numerical Solution, Two-dimensional Enclosure, Wall Conduction, Triangular
  • Mohamad Sedighi, Ahmadreza Ayoobi *, Ehsan Aminian Pages 12-20
    using porous metal foams is one of the conventional methods to increase heat transfer in industrial systems, including heat exchangers. Porous media increase heat transfer and lead to an increase in pressure drop.. In this paper, the three-dimensional effects of flight altitude (1000m<H<5000m) and porous metal foam with Darcy number(0.1<Da<0.0001) in a training airplane oil cooler were investigated. The porosity coefficient was assumed to be 0.9 for all cases with porous foam.The Darcy-Brinkman-Fortheim equation was used to simulate a 20 W50 oil flow in a porous medium. The thermophysical properties of the oil including density, viscosity and thermal conductivity were extracted using laboratory data in terms of operating temperature. Hot oil with boundary condition enters the oil cooler. The boundary condition of the output oil is . The cooling wall is the boundary condition of non-slip and the heat transfer coefficient of air movement is proportional to the height. The governing equations are discrete based on the finite volume method using commercial computational fluid dynamics FLUENT. With increasing flight altitude, in pure oil mode, heat transfer, pressure drop and performance evaluation criteria increase by 0.65%, 0.45% and 0.49%, respectively. Porous metal foam with Darcy number having leads to increase of Nusselt number , increase of pressure drop and has the highest performance evaluation criterion PEC=31.75. Porous metal foam with Darcy number has the highest pressure drop and the highest heat transfer increase . According to the obtained results, Darcy's number is the most optimal performance evaluation parameter.
    Keywords: Porous metal foam, Computational Fluid Dynamics, Bonanza plane, Flight altitude, Oil cooling
  • Shahed Malekipour, Iman Bahman Jahromi *, Meysam Mohammadi Amin Pages 21-33

    The performance of a Mach 6 Hypersonic nozzle designed to be installed in a reflective shock tunnel has been experimentally investigated in this paper. The purpose of nozzle performance is to create a uniform flow at the outlet and a suitable test time considering the starting flow inside the nozzle. This nozzle is designed using modern optimization methods based on a classic converging-diverging nozzle. Also, the design and construction of a total pressure rake is presented to evaluate the flow quality in the test section. The complexity of investigating hypersonic flows is the sensitivity of the flow to the existence of various types of disturbances and also fluctuations caused by acoustic waves. Therefore, in hypersonic flow, considerations related to the design of the test section as well as the geometry of the pressure rake are very important. In this paper, the dynamics of the reflected shock wave in the shock tube and the starting waves in the test section are investigated. The pressure upstream of the nozzle is in good agreement with the design values with an error of 4%. The Mach number distribution is presented by measuring the pressure distribution at the end of the nozzle. Finally, the Mach number distribution at the nozzle outlet has been compared with the numerical results which shows an error about 3%. The uniformity of the flow at the end of the nozzle, which has been observed numerically and experimentally, shows the effectiveness of the optimal design method of the ultrasonic nozzle.

    Keywords: Shock Tunnel, Hypersonic Flow, Optimal nozzle, Test section, Total pressure rake
  • Reza Azarafza *, Ali Davar, Hamid Ghaffari Pages 34-47
    Flanges are parts that provide the possibility of connection, change of direction, access for repairs and inspection between large and main parts of equipment and structures. In this research, due to the importance of maximum lightening while maintaining the strength of parts in aerospace structures, composite flanges and shells were made, which are used in aeronautical structures such as bossting rockets and satellite carriers. They are responsible for connecting the parts and large shells of the structure. The material of the flanges used in these structures is aluminum in the lightest state, and in this research, with the aim of lightening as much as possible, 4 flanges and 4 shells were made in 2 sets, each set includes 2 flanges and 2 shells. After connecting the flanges and shells to each other, experimental modal analysis and tensile tests were performed. Also numerical simulation of the modal and tensile test was performed with ANSYS software. The results of experimental tests and numerical analysis on the manufactured parts show that the specific frequency of the composite flange is higher than that of the steel and aluminum flange (in low frequency range). Also, the delamination factor in the composite flange blade has more effect on increasing the length of the structure due to the tensile force, rather than the failure of the matrix and fibers.
    Keywords: Composite, flange, Modal Analysis, Tensile test, Filamet winding
  • Mohammadreza Sadeghimoghaddam, Hossein Safari, Mahmoud Dehaghan, Mazaher Rezaeifar * Pages 48-67
    Despite the increase in competition and the need for a better understanding of the relative efficiency of an airline compared to other companies, so far, only a handful of studies have addressed the issue of airline efficiency in Iran along with taking into account the different phases of the work process and the existing uncertainties. In other words, existing researches have mostly used data envelopment analysis models in deterministic mode, despite the fact that in reality we are faced with different kinds of ambiguity and uncertainty in many issues. The purpose of this research is to evaluate Iranian Airlines by using fuzzy logic and two-stage data envelopment analysis approach in the form of presenting a new method of two-stage fuzzy data envelopment analysis (fuzzy additive analysis approach). Hence, the real data of 14 Iranian airlines have been used. The case study in question shows that Pouya, Taban, and Airtour airlines have better overall efficiency compared to other airlines with 0.1, 0.97, and 0.96 respectively, Although the only efficient airline with an efficiency of 1 is Pouya.
    Keywords: two-stage Fuzzy Data Envelopment Analysis fuzzy additive analysis approach, aviation companies, Efficiency, DMU
  • Setare Mostakhdemin Hoseini, Morteza Hamzezade * Pages 68-84
    Thrust and specific fuel consumption are two essential parameters in a gas turbine engine. The fundamental design of various engine components is required to enhance thrust and provide optimum specific fuel consumption. This paper studies the effects of the nozzle exit area on the operating lines of fan, compressor, and turbine in a single-spool, mixed-flow, and low bypass ratio turbofan engine. The zero-dimensional modeling of the engine is examined in GasTurb, and the nozzle area is changed in 6 cases by ±5, ±10, and ±15 percent relative to design point. The inlet temperature of turbine rotor and the spool speed of the engine are limited to their maximum amount. The results show that any change in the nozzle exit area will reduce the net thrust of the engine. On the other hand, with the reduction of the nozzle area, the operating line of the fan and compressor becomes closer to the surge line, reducing the surge margin, while with the increase of the nozzle area, the surge margin of the fan and compressor increases. Also, the changes in specific fuel consumption are inversely proportional to the changes in the nozzle outlet area.
    Keywords: Turbofan Engine, Nozzle area, Operating line, Design-point, Off-design point
  • Hossein Beshtar *, Alireza Nateghi Pages 85-100
    This paper introduces the schematic and new structure of a 115V AC multilevel inverter with an output frequency of 400Hz for use in the emergency power supply of aircraft and the electrical distribution system of aircraft. The input power of this converter is provided by connecting to the DC bus of the aircraft or by a pod equipped with a wind turbine and permanent magnet synchronous generator In order to stabilize the variable voltage produced by the wind turbine, an interleave boost converter has been used. In addition, the design of the desired converter has been made in such a way that compared to other conventional and novel converters, it has fewer parts. The proposed converter is able to produce a 25-level output voltage waveform with the ability to increase the input voltage. No need for a filter in the output of the converter due to the very low total harmonic distortion of this converter and its compliance with the IEEE 519-2022 standard are other noteworthy features of the converter. This feature causes a significant reduction in the weight and volume of the power supply of the aircraft compared to other available structures, which is especially important for air applications, both military and commercial types The efficiency and performance of the proposed structure under the conditions of load change and wind and aircraft speed change when connected to a wind turbine and permanent magnet synchronous generator have been checked and confirmed in MATLAB/SIMULINK simulation environment.
    Keywords: multilevel inverter, Wind Turbine, Permanent Magnet Synchronous Generator, Total harmonic distortion
  • Abbas Afshari *, Alireza Movahedi, Aliakbar Dehghan Pages 101-113
    In the present study the aeroacoustic characteristics of an aerodynamic open circuit wind tunnel is experimentally investigated by furnishing its test section by noise absorbing panels. The objective is to evaluate the effectiveness of sound absorbing walls in reducing the wind tunnel background noise and to investigate the effect of its various parameters such as the thickness of sound absorbing materials on the background noise levels. The results showed that the presence of standing waves across the test section considerably increases the background noise levels for the frequencies higher than about 750 Hz. Using sound absorbing panels at the upstream of the test section improves the acoustic performance of the wind tunnel at mid to high-frequencies while increases the background noise at low-frequencies. The acoustic performance of the wind tunnel is improved at middle frequency range of 150-400 Hz by increasing the sound absorbing materials thickness. The existence of the air gap behind the sound absorbing materials results in a slight improvement in the wind tunnel's aeroacoustic performance at frequencies lower than 300 Hz. Finally, the results showed that using sound transmitting stretched fabric instead of sound absorbing materials results in a significant reduction of the background noise at all frequency range
    Keywords: Wind tunnel, aeroacoustic noise, overall sound pressure level, Microphone, sound absorbing material
  • Reza Bayat *, Mostafa Kafimoghadam, Alireza Ghanbari Pages 114-128
    In this research, the aim is to find the shortest path, without encountering the existing obstacles, to guide a missile in a linear way through fixed and moving obstacles towards a moving target. The movements of the obstacles and the target are unknown in the first place, but after discovering and finding the target and obstacles, the method proposed in this article can generate commands for the missile to track the target until it is reached. The proposed algorithm of this article is designed in such a way that it can be ensured that the missile finds the shortest possible path and approaches the target by avoiding the obstacles completely. On the other hand, considering that the presented algorithm does not use all the information available in the environment and in order to control the volume of calculations in the next cycles, corrective operations are used in the algorithm, so it is expected that the proposed algorithm will reach the optimal solution in a very short time. Also, we have simulated some complex scenarios to test the algorithm in MATLAB software, the results of which show the convergence of the algorithm in finding the optimal path leading to the moving or stationary target while avoiding moving or stationary obstacles in the appropriate time frame.
    Keywords: Path planning, Rendezvous-guidance, Dynamic Environment, obstacle avoidance
  • MohammadReza Isvandzibaei *, Meysam Nouri Niyaraki Pages 129-141

    In this paper, Analysis variations of volume fraction continuous functionally graded materials on the vibration of reinforced cylindrical shell under axial loads with asymmetric boundary conditions are studied. The functionally graded plates shell is made in accordance to the volume fraction plates from two constituents namely stainless steel and nickel. These constituents are graded through the thickness direction, from one surface of the shell to the other and are controlled by volume fraction plates distribution. The reinforced functionally graded shell equations with axial loads are established based on first order shear deformation theory. The governing equations were employed with energy functional by applying Ritz method. The asymmetric boundary conditions represented by end conditions of the functionally graded shell are clamped-free, clamped-simply support and free-sliding. For validity and accuracy of the present methodology, the results obtained are compared with those available in the literature. Effects of volume fractional variations of functionally graded, axial loads, reinforced and asymmetric boundary condition on vibration of reinforced functionally graded cylindrical shell model are studied.

    Keywords: Volume fraction, Functionally Graded Material, vibration, Axial loads, asymmetric boundary conditions
  • Naimeh Borjalilu, Farid Ghaderi *, Jafar Heydari Pages 142-154
    Flight crew management is an important factor in flight in order to ensure operational safety and reduce flight errors. In order to monitor all threats and errors managed or not by flight pilots, considering flight safety factors that will have a direct impact on pilots' errors is one of the basic and important issues to maintain an airline at an acceptable level of safety performance. In accordance with literature review study on the subject in airline companies, it is observed that there is a gap in the comprehensive consideration of the identification and evaluation of the basic factors of flight safety which are affected on the pilot’s errors during flight. Therefore, in this paper, an evaluation method of the pilot’s performance management is proposed by providing criteria and sub-criteria and also the pilot’s error assessment in order to increase the level of flight safety. The statistical population of this research is active airline pilots in Airbus fleets of wide-body and narrow-body aircrafts. Simple random sampling has been used to collect the data which are needed for the research and also to analyze them. In this research, the method of data discovery and content validity has been used in order to identify the criteria which are affected the pilot’s error. The most important achievement of the paper are the identification of the types of errors which affecting the pilot’s error and how to evaluate them, as well as the discovery of the effective safety factors.
    Keywords: Flightsafety, cockpit crew resource management, Airline pilots’ errors, Humman Resourses safety assessment
  • Gohar Varamini *, Behnam Dorostkar Yaghote Pages 155-166

    In this paper, a CRLH-TL antenna is presented to cover multiple frequency bands and improve bandwidth. Antennas designed as ultra-wide bands can cover different frequency bands with small dimensions, all-directional radiation pattern and appropriate gain. Antennas designed as ultra-wide bands can cover different frequency bands with small sizes, all-directional radiation pattern and appropriate gain. Considering the basic application of antennas in Flight communication systems and control navigation, optimizing and controlling their performance in navigation is of particular importance. For this purpose, in this paper, the desired antenna structure with magnetic metamaterials has been investigated. Finally, two combination methods have been proposed to improve antenna control performance. The first method, a circuit-based model with combined CRLH structure is proposed for effective miniaturization and versatility. Then, by using incomplete terrain (via) and FSS frequency selector levels, the antenna is designed with optimal gain and bandwidth. In the proposed antenna, miniaturization is provided through metamaterial transmission line and feed by electromagnetic coupler and CRLH element. The Right- Hand part consists of 35 Micron copper metal patch and Left side of the effective transmission line of homogeneous. The FR-4 antenna bed is the characteristic impedance of 50 ohms and the frequency range is 2 to 7 GHz.removing the system design disruption by symmetrical polarization and improving the quality of bandwidth through the slotted ground. The proposed antenna is a compact microstrip antenna that improves the frequency of resonance, increases gain, bandwidth and impedance matching and ultimately an improved control system.

    Keywords: Interdigital Capacitor, frequency selector levels, CRLH-TH, Defected Ground (via)