mohammad hassan javareshkian
-
در این تحقیق طرح عددی با دقت مرتبه بالا بر مبنای خانواده وزنی ذاتا غیرنوسانی برای جلوگیری از نوسانات غیرفیزیکی بر مبنای حل کننده ریمان برای جریان های تراکم پذیر پایا و ناپایا یک بعدی و دو بعدی در یک الگوریتم فشار مبنا توسعه داده شده است. روش حل بر مبنای حجم محدود است که از حل کننده ضمنی و یک شبکه منظم که متغیرها در یک مکان ذخیره می شوند استفاده شده است. محدودکنندگی به وسیله یک طرح عددی با دقت مرتبه بالای ذاتا بدون نوسان اعمال شده است. برای ارزیابی روش عددی از یک لوله ضربه که حاوی موج ضربه ای، ناپیوستگی تماسی و امواج انبساطی است، استفاده شده است و نتایج بدست آمده با نتایج تحلیلی و نتایج بر مبنای روش چگالی مبنا مقایسه شده است. روش توسعه داده شده برای پیکربندی لاکس در جریان غیر لزج دو بعدی ارزیابی شده است. علاوه برآن از این روش برای شبیه سازی جریان پایای دوبعدی در یک کانال حاوی برآمدگی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که روش توسعه داده شده قادر است به خوبی ناپیوستگی های فیزیکی و عددی را تسخیر کند.
کلید واژگان: تسخیر ناپیوستگی، الگوریتم فشارمبنا، ذاتا غیرنوسانی با ضرایب وزنی، امواج ضربه ای، ناپیوستگی تماسیIn this study, a high-resolution scheme based on the WENO family has been developed in a pressure-based algorithm to prevent non-physical fluctuations based on Riemannian solver for steady and unsteady one dimensional and two dimensional compressible flows. The solution method is based on finite volume which uses an implicit solver with a structured collocated grid. Boundedness is applied by a high resolution essentially non-oscillatory scheme. To evaluate the numerical method, a shock tube containing shock wave, contact discontinuity and expansion waves has been considered, and the results obtained have been compared with the analytical results and the results based on the density based algorithm. The developed method is evaluated for lax configuration in two-dimensional inviscid flow. In addition, this method has been used to simulate two dimensional steady flow in a channel containing bump. The results show that the developed method is able to capture the physical and numerical discontinuities well.
Keywords: Capturing Discontinuity, Pressure-Based Algorithm, Weighted Essentially Non-Oscillatory (WENO), Shock wave, Contact Discontinuity -
در این تحقیق، یک تکنیک جدیدی ارائه شده که بر اساس آن می توان اجسام سه بعدی حجیم مثل برج های مرتفع ساخته شده را از جنبه آیرودینامیکی بهینه و اصلاح کرد و به این طریق بر عمر برج ها و آسایش ساکنان آن ها افزود. این تکنیک مدرن تلفیقی از حل عددی جریان سیال و روش الحاقی است و توانایی اصلاح قسمت های مختلف پیکره برج را دارد. در اولین گام، پارامترهای شکل، موقعیت قرارگیری ساختمان، زاویه حمله و شرایط جوی مختلف به عنوان پارامتر های اثرگذار بر آیرودینامیک برج ها مطالعه می شود و با استفاده از این روش، میزان حساسیت هر یک از این متغیرها بر نیروهای آیرودینامیکی بدست می آید؛ به طوری که نتایج حاصله حاکی از تاثیرگذاری 76% شکل سطح برج ها در مقابل دیگر پارامترها می باشد. در گام بعدی، با حل معادلات الحاقی گسسته در کل محدوده حل، میزان اثرگذاری جریان سیال بر بخش های مختلف ساختمان مشخص شده و با ایجاد تغییرات مطلوب در آن نواحی، اصلاحات آیرودینامیکی انجام می شود. نتایج نشان می دهند که این روش می تواند منجر به کاهش بارهای وارده بر پیکره برج به میزان 31% شود که این مقدار کاهش بسیار برای مهندسان و طراحان ساختمان های مرتفع جالب توجه خواهد بود.کلید واژگان: اصلاح آیرودینامیک، روش الحاقی، اجسام سه بعدی، آنالیز حساسیتIn this research, a new numerical approach which is capable of modifying the shape of three dimensional massive bodies like tall buildings respect to aerodynamic loads is presented; therefore, the aerodynamic forces are improved; consequently, the comfortability of the buildings is increased. This method is drawn into 2 parts; a numerical simulation of fluid flow and Adjoint method. As a result of it, some modifications are performed in the different parts of the building. In the primarily step, the building shape and its setting position are investigated in different flow conditions as effective parameters on the aerodynamic of buildings. Subsequently, the sensitivity level of each variable is studied on aerodynamic loads. The results illustrate that the building pattern has the highest impressments (76%) on the excited forces. In the next step, the amount of sensitivity of the fluid flow on the various areas of the tower is assessed by solving Adjoint equation in the whole fluid domain. As a result of that, some aerodynamic modifications are performed and it has been proved that the imposed loads on the tower have been declined around 31% whereas this amount of improvement is interested for designing of tall buildings.Keywords: Aerodynamic modification, Adjoint method, Three dimensional bodies, Sensitivity analysis
-
در این تحقیق، دینامیک پرواز نه هندسه از موشک هدایت شونده مافوق صوت، با دماغه انعطاف پذیرپیوسته، ارزیابی شده است. هندسه مورد بررسی، شامل دماغه اجایو مماسی با نوک کروی، بالک های پایدارکننده در انتها و بدنه استوانه ای است که بخش میانی بدنه، به شکل قوسی از دایره خمیده می شود. بدنه استوانه ای از سه بخش تشکیل شده است، بخش ثابت در مجاورت دماغه، بخش انعطاف پذیردر وسط و بدنه اصلی در مجاورت بالک ها قرار دارد. در این تحقیق اثر طول بخش های ثابت و انعطاف پذیربر دینامیک پرواز در سناریوهای موشک زمین به زمین و پدافند هوایی بررسی شده است. جهت حل معادلات کامل ناویر استوکس و تاثیر آشفتگی، از روش حجم محدود و مدل اغتشاشی بلدوین-لمکس استفاده شده است. یک کد 3 درجه آزادی برای محاسبه دینامیک پرواز دو بعدی موشک ها تولید شده است و منطق هدایت «تعقیب خالص» به عنوان زیربرنامه به کد افزوده شده است. مشاهده گردیده که هر چند با افزایش طول بخش ثابت و یا طول بخش انعطاف پذیرقدرت مانور افزایش می یابد ولی این امر می تواند در بعضی از سناریوهای پروازی منجر به افزایش زمان پرواز و خطای بیش تر در هدف زنی شود. انعطاف دماغه باعث خارج از محوری جرم و ایجاد گشتاور نیروی پیشران می شود. بررسی موشک زمین به زمین نشان می دهد که این گشتاور علاوه بر افزایش دقت برخورد، قابلیت جابجایی هدف را نیز افزایش می دهد. در موشک پدافندی با افزایش Fix یا Flex، محدوده زاویه شلیک مجاز افزایش می یابد ولی سنگین بودن دماغه و افزایش نقش گشتاور نیروی پیشران باعث می شود نقش هندسه دماغه کمرنگ شود.کلید واژگان: دماغه متحرک، بدنه انعطاف پذیر_ قدرت مانور، آیرودینامیک، دینامیک پروازThe flight dynamics of nine configurations of supersonic continuous deflectable nose guided missiles have been investigated. The studied configurations consist of a spherical nose tip, a tangent ogive, a set of stabilizing tail fins and a cylindrical body that its mid-section is flexible to form an arc of a circle. So the cylindrical body consists of a fix part in vicinity of nose, middle flexible part and main body with stabilizers. The effects of fix length and flexible length parameters on the flight dynamics of surface to surface, antiaircraft and antimissile missiles have been studied. A code has been developed to solve full Navier-Stokes equations using finite volume and modified Baldwin-Lomax turbulence model. Further, a 3 degree of freedom code has been developed to compare planar flight dynamics of missiles. This code consists of a guidance subroutine based on pure persuit law. The results show that even increase of fixed and flexible lengths enhance the maneuverability of the missile, but in some scenarios this can lead to increased flight time and more errors in the target engagement. Deflected nose relocates mass center away from the axis and a thrust vector torque is created. Study of surface to surface scenario shows that this torque improves accuracy of targeting and the ability of target dislocation. In air defense missiles, increase of Fix and Flex variables, will extend the limits of allowable firing angle. However, a heavy nose increases the role of thrust torque and subsequently decreases the role of nose geometry.Keywords: Deflectable nose, Body flexure, Maneuverability, Aerodynamics, Flight dynamic
-
در این تحقیق، آیرودینامیک نه هندسه از موشک هدایت شونده مافوق صوت، با دماغه انعطاف پذیرپیوسته، بررسی شده و بهترین هندسه بر اساس قدرت مانور بیشتر از دو دیدگاه آیرودینامیک و دینامیک پرواز ارزیابی شده است. هندسه مورد بررسی، شامل دماغه اجایو مماسی با نوک کروی، بالک های پایدارکننده در انتها و بدنه استوانه ای است که بخش میانی بدنه، جهت تولید فرمان هدایتی، به شکل قوسی از دایره خمیده می شود. بدنه استوانه ای از سه بخش تشکیل شده است، بخش ثابت در مجاورت دماغه، بخش انعطاف پذیردر وسط و بدنه اصلی در مجاورت بالک ها قرار دارد. در این تحقیق اثر طول بخش ثابت و طول بخش انعطاف پذیربر آیرودینامیک و دینامیک پرواز بررسی شده است. جهت حل معادلات کامل ناویر استوکس و تاثیر آشفتگی، از روش حجم محدود و مدل اغتشاشی بلدوین-لمکس استفاده شده است. همچنین جهت حل همزمان جریان در اطراف بدنه و بالک ها، روش حل چند بلوکی بکار رفته است. یک کد 3 درجه آزادی نیز برای محاسبه دینامیک پرواز دو بعدی موشک ها تولید شده است. مشاهده گردیده است که با افزایش طول بخش ثابت و نیز افزایش طول بخش انعطاف پذیرقدرت مانور موشک افزایش می یابد ولی همزمان ضریب پسا نیز افزایش می یابد. ولی محاسبات دینامیک پرواز نشان می دهد افزایش ضریب پسا اثر تعیین کننده در قدرت مانور پروازی موشک نداشته است و قدرت مانور از دو نگاه آیرودینامیک و دینامیک پرواز بر یکدیگر منطبق است.
کلید واژگان: آیرودینامیک، دماغه متحرک، بدنه انعطاف پذیر_ قدرت مانور، دینامیک پروازThe aerodynamic characteristics of nine configurations of supersonic continuous deflectable nose guided missiles have been investigated. Then the optimized geometry is achieved based on the maneuverability from aerodynamic and flight dynamic point of view. The studied configurations consists of a spherical nose tip, a tangent ogive, one set of stabilizing tail fins and a cylindrical body that its mid-section is flexible to form an arc of a circle. So the cylindrical body consists of a fix part in vicinity of nose, middle flexible part and main body with stabilizers. The effects of fix length and flexible length parameters on the aerodynamic and flight dynamics of guided missile have been studied. A code has been developed to solve full Navier-Stokes equations using finite volume and modified Baldwin-Lomax turbulence model. Multi-block technique is also used to solve main body and fin parts flow field. Further, a 3 degree of freedom code has been developed to compare planar flight dynamic of missiles. It is found that missiles with bigger lengths for fix and flexible parts show more aerodynamic maneuverability, but drag force grows concurrently. Flight dynamic analysis shows that drag effect is negligible and aerodynamic maneuverability analysis is compatible with flight maneuverability.Keywords: Aerodynamics, Deflectable nose, Body flexure, Maneuverability, Flight dynamic -
در این پژوهش ابتدا روش های وارد کردن مستقیم و غیر مستقیم اثرات القایی جریان در تئوری المان تیغه برای بدست آوردن نیروی برآ در فاز پروازی ایستا برای بال حشره ی دروزوفیلا مورد بررسی قرارگرفته است. در ادامه، الگوریتم جدیدی برای اصلاح سرعت القایی بر مبنای تئوری جت رانکین-فرود، ارائه شده است. نتایج روش های پیشین و جدید برای شبیه سازی آیرودینامیکی بال این حشره در پرواز ایستا طی حرکات ترکیبی بالزدن و پیچش بال با نتایج تجربی منتشر شده برای این بال مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که یکی از مدل های بر مبنای روش غیر مستقیم به عنوان نزدیک ترین روش به نتایج آزمایشگاهی بهترین پیش بینی را دارد. با استفاده از این مدل، حساسیت نیروی برآی لحظه ای و متوسط تولیدی بال مدل شده ی این حشره به شش پارامتر ورودی حرکتی بال سنجیده شده است. این پارامترها شامل فرکانس بالزدن، اختلاف فاز زمانی بین زوایای بالزدن و پیچش بال، حداکثر دامنه ی زاویه ی بالزدن و پیچش بال و روند تغییرات زاویه های بالزدن و پیچش بال طی کورس بالزدن می باشند. نتایج نشان می دهد که با افزایش فرکانس و دامنه ی بالزدن نیروی برآ به نحوی فزاینده افزایش پیدا می کند. همچنین مقداری از اختلاف فاز بین دو زاویه بالزدن و پیچش که منجر به حداکثر نیروی برآ شده معرفی می گردد. همچنین نتایج نشان می دهد که با سینوسی شدن روند تغییرات زاویه ی بالزدن با زمان، نیروی برآی تولیدی افزایش پیدا می کند.
کلید واژگان: بالزن، تئوری المان تیغه، نیروی جرم اضافه شده، نیروی چرخشی، سرعت القائیIn first part of this study the methods of direct and indirect entering the effect of induced velocity in blade element theory to achieve lift force in hover flight of Drosophila flapping insect are investigated. Then a new algorithm for Induced velocity correction based on Rankin-Froude jet theory and direct method is presented. The results of previous and new methods to aerodynamic simulation of this insect in hovering flight with combined flapping and pitching angles were compared with published experimental results. The results of this comparison indicate that one of the models based on the indirect method as the best way to predict the experimental results. In second part of this work, the sensitivity of the instantaneous and mean force, produced by insect modeled wing, is examined with change in six wing important motion parameters. This parameters Includes: flapping frequency, phase difference between flapping and pitching angle, flapping and pitching amplitudes and flapping and pitching variations with respect to time in flapping cycle. The results show that with increasing frequency and flapping amplitude lift increasingly increases. Also, range of phase difference percent between flapping and pitching angle that lead to maximum lift of the wings is introduced. Results also show that with tending variation of flapping angle in cycle to sinusoidal trend, the lift force increases.Keywords: Flapping wing, blade element theory, added mass force, rotational force, induced velocity -
در این تحقیق، دو پره بهینه شده و مبنا یک توربین بادی محور افقی از دیدگاه ایروالاستیسیته مقایسه شده اند. به منظور بهینه سازی پره، ابتدا با استفاده از تئوری المان پره BEM، وتر و زاویه نصب بهینه در مقاطع مختلف شعاعی پره محاسبه می شود. سپس شکل بالواره ها نیز توسط حل جریان لزج، الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی در زوایای حمله مختلف بهینه می گردد و در نهایت شکل پره بهینه شده استخراج میشود. شبکه بکار گرفته شده از نوع بی سازمان با المان های چهار وجهی میباشد. در روند شبیه سازی جریان سیال از الگوریتم سیمپل و روش مرتبه دوم بالا دست استفاده شده است. در ابتدا نیروهای فشاری و لزجی توسط حل دینامیک سیالات محاسباتی برروی گره های شبکه پره محاسبه می شوند، سپس این نیروها بطور مستقیم در تحلیل الاستیسیته پره مورد استفاده قرار می گیرند. در این مرحله، علاوه بر نیروهای ایرودینامیکی، نیروهای اینرسی حاصل از چرخش پره توربین باد نیز در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از تحلیل ایرودینامیکی برروی پره ها حاکی از افزایش راندمان و اختلاف فشار بیشتردر طرفین پره بهینه شده میباشد. نتایج حاصل از تحلیل تنش-کرنش نیز نشان میدهد که تنش ماکزیمم در پره بهینه شده کمتر از پره مبنا، ضریب اطمینان و توان متوسط توربین با پره بهینه نیز بیشتر از پره مبنا می باشد.
کلید واژگان: توربین باد، تئوری BEM، الگوریتم ژنتیک، شبکه عصبی، بهینه سازیIn this study, the results of two optimized and base blades of a horizontal axis wind turbine with aeroelastic point of view are compared. In order to optimization, the chord length and the twist angle of the blade at various radiuses have been calculated by BEM. The Results which are obtained from 2D Computational Fluid Dynamics (CFD) have been utilized to train a Neural Network (NN). In the process of airfoil optimization, Genetic Algorithm (GA) is coupled with trained NN to attain the best airfoil shape at each angle of the attack. Finally, the optimized blade is derived. In order to simulate the flow on two blades and obtain the aerodynamic forces, the blades and their surrounding regions are organized by unstructured grid. The SIMPLE algorithm and second order upwind scheme are used in numerical fluid flow simulation. The aerodynamic forces on the blades have been used for stress and strain analysis. At this point, in addition to the aerodynamic forces, inertia forces resulting from the rotation of the wind turbine blade is also considered. The aerodynamic results show that optimized blade has high efficiency. The results of the analysis of the stress - strain showed that maximum stress on optimized blade is less than base blade and optimized blade design is also more reliable than the blade base.Keywords: BEM, genetic algorithm, Neural network, Optimization
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.