dynamic simulation
در نشریات گروه مکانیک-
در پژوهش حاضر، به کمک نرم افزارهای آدامز و متلب، یک ربات خودمختار هفت درجه آزادی چرخدار با مکانیزم انطباق با قطر لوله غیرفعال و بهره مند از کنترلر فازی جهت هدایت مسیر حرکتی، طراحی و شبیه سازی شد. سیستم کنترلی این ربات مشتمل بر دو ورودی بوده است که عبارتند از اختلاف سرعت مطلوب و سرعت واقعی حرکت ربات (خطا) و آهنگ تغییر آن (شتاب) و نیز یک خروجی، که ولتاژ موتورهای جریان مستقیم است. در این پژوهش بواسطه طراحی کنترلر فازی، شبیه سازی دینامیکی حرکت ربات در شرایط هندسی مختلف نظیر، لوله های مستقیم و عمودی، زانویی، لوله دارای کاهنده، رسوبات و خوردگی بررسی گردید که نتایج بدست آمده نشان می دهد، ربات مدل سازی شده توانسته از درون لوله های استاندارد با قطر 32-20 اینچ و نیز لوله های دارای تغییر قطر و یا زانویی 90 درجه با شعاع انحناء بین 763-408 میلی متر با موفقیت عبور نماید. بعلاوه استفاده از فنر به جای موتور در طراحی این ربات، به منظور انطباق پذیری با قطر لوله، راهکاری در جهت کاهش هزینه های تولید بوده است. لذا این ربات به جای بهره گیری از یک موتور و دو کنترلر مجزا (یکی برای تنظیم مکانیسم انطباق با قطر لوله و دیگری جهت تامین گشتاور چرخ های ربات)، توانسته تنها با استفاده از یک کنترلر نیز، حرکت خود را پیش براند و از این منظر پتانسیل های اقتصادی جهت ساخت نمونه واقعی، تجاری سازی محصول و پاسخگویی به نیاز برخی صنایع کشور را به نمایش گذارده است.کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی، ربات خودمختار، کنترلر فازی، آدامز، متلبIn the current study, with the help of Adams and MATLAB software, a seven-degree-of-freedom wheeled autonomous robot with a mechanism of adaptation to the passive pipe diameter and benefiting from a fuzzy controller to guide the movement path was designed and simulated. The control system of this robot consists of two inputs, which are the difference between the desired speed and the actual speed of the robot (error) and its rate of change (acceleration) and an output, which is the voltage of direct current motors. In this research, the dynamic simulation of robot movement in different geometrical conditions such as straight and vertical pipes, elbows, pipes with reducer, sediments and corrosion was investigated through the design of the fuzzy controller, and the obtained results show that the modeled robot was able to Standard pipes with a diameter of 20-32 inches, as well as pipes with a diameter change or a 90-degree bend with a radius of curvature between 408-763 mm can pass successfully. In addition, the use of a spring instead of a motor in the design of this robot, in order to adapt to the diameter of the pipe, has been a solution to reduce production costs. Therefore, instead of using a motor and two separate controllers (one to adjust the adaptation mechanism to the diameter of the pipe and the other to supply the torque of the robot's wheels), this robot was able to advance its movement using only one controller and from this point of view, it has shown the economic potentials for making real samples, product commercialization and responding to the needs of some industries in the country.Keywords: Dynamic Simulation, Autonomous Robot, Fuzzy Controller, Adams, MATLAB
-
نشریه یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی، سال سوم شماره 2 (تابستان 1402)، صص 13 -28در پژوهش حاضر، یک ربات آتونوماس هفت درجه آزادی چرخدار با مکانیزم انطباق با قطرلوله غیرفعال، به کمک نرم افزار آدامز طراحی گردید و پس از بررسی صحت حرکت آن، با طراحی کنترلر فازی در بخش سیمولینک نرم افزار متلب، شبیه سازی دینامیکی حرکت آن در شرایط هندسی مختلف نظیر، لوله های مستقیم و عمودی، زانویی، لوله دارای ردیوسر، رسوبات و خوردگی بررسی گردید. برای هدایت درون لوله ای این ربات، کنترلر فازی طراحی شد و سیستم کنترلی آن با به کارگیری موتورهای جریان مستقیم برای هریک از چرخ های ربات اجرا گردید. توانایی کنترلر فازی ربات در تعقیب سرعت ورودی مطلوب و خصوصیات پاسخ دهی آن در حالت پایدار، بررسی شد که نتایج ارایه شده بیانگر عملکرد بهتر کنترلر فازی در تعقیب سرعت های بالا و داشتن پاسخ گذرای بهتر در این سرعت ها بوده است. با به کارگیری سیستم توزیع کننده بهینه گشتاور، سیستم کنترلی ربات، بهبود یافته و سیگنال خروجی کنترلر فازی می تواند به نحوی هدفمند به چرخ های ربات ارسال گردد. لذا به کارگیری این روش، سبب کاهش قابل توجهی در توان مصرفی ربات و بهینه سازی انرژی مصرفی آن گردید. این ربات طراحی شده به دلیل داشتن مکانیزم کم هزینه تر در مقایسه با موارد مشابه، پتانسیل بالایی برای ساخت نمونه واقعی، تجاری سازی و پاسخگویی به نیاز حال حاضر صنعت نفت و گاز کشور را دارا می باشد.کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی، ربات آتونوماس، کنترلر فازی، آدامز، مطلبJournal of New Applied and Computational Findings in Mechanical Systems, Volume:3 Issue: 2, 2023, PP 13 -28In the present research, an autonomous wheeled seven-degree-of-freedom robot with an adaptation mechanism to a passive diameter pipe was designed with the help of Adams software, and after checking the correctness of its movement, by designing a fuzzy controller in the Simulink section of the software, the dynamic simulation of its movement in various geometric conditions such as straight and vertical pipes, elbows, pipes with reducers, deposits and corrosion were investigated. A fuzzy controller was designed to guide this robot inside the tube, and its control system was implemented using direct current motors for each of the robot's wheels. The ability of the fuzzy controller of the robot to follow the desired input speed and its response characteristics in the steady state were investigated, and the presented results showed that the fuzzy controller performs better in following high speeds and has a better transient response at these speeds. Using the optimal torque distribution system, the robot control system is improved and the output signal of the fuzzy controller can be sent to the robot wheels in a targeted way. Therefore, the application of this method caused a significant reduction in the power consumption of the robot and optimization of its energy consumption. This designed robot has a high potential for making an accurate sample, commercialization and responding to the current needs of the country's oil and gas industry due to its less expensive mechanism compared to similar ones.Keywords: Dynamic simulation, Autonomous Robot, Fuzzy controller, ADAMS, MATLAB
-
Transient simulation and 4E Analyses of a hybrid renewable energy system for an educational buildingIn this research, an integrated fossil-solar energy system has been designed, modeled, and optimized to supply the required loads of a six-story educational building in Tehran. The three heating, cooling, and electrical loads of the building are extracted in an hourly dynamic pattern for one year. System modeling was performed using a developed code in MATLAB software, and the genetic algorithm was used for two and three objective optimizations. The results show that with the two objectives of exergy efficiency and pollution, 68 rows of PVT panels and a solar collector with an area of 6.25m2 should be used. In this case, the maximum use of solar energy to supply 1945.9MWh heat and 484.5MWh electricity occurred during a year. Also, the highest amount of purchased electricity from the grid is 501.9MWh when the exergy efficiency and cost rate are considered as objective functions. In the three-objective optimization, the best system has an exergy efficiency of 50.21%. The CO2 emission and total cost rate are 7.1$/h and 301g/kWh, respectively. In this case, about 583.06 kWh of the heating load is supplied annually by 20 rows of PVT and a solar collector which has an area of 5.27m2. Photovoltaic panels generate 144.1MWh of the system's required electricity. The electricity sold to the grid in this scenario is 55.05MWh. Also, the system has purchased 204.2MWh of electricity from the grid annually. This means that the system should buy electricity from the grid most of the time each year.Keywords: (4E) Analysis, Optimization, Building, Renewable Energy, Dynamic simulation
-
In this study, the year-round thermal performance of a qanat source heat pump in supplying the required cooling and heating loads of a case study building is investigated. Using TRNSYS software, dynamic simulation of the proposed system is performed in three climate zones including Hot/Dry, Cold/Dry, and Hot/Humid. The heat pump and helical coil heat exchanger inside the qanat water are mathematically modeled in MATLAB, and then, coupled to TRNSYS model to evaluate the system transient performance. It is found that the free energy ratio of the qanat source heat pump Hot/Dry climate zone is on average 21.6% higher than compared to that of the air source heat pump. In cold months, by increasing the temperature of the inlet fluid to the helical coil heat exchanger inside the qanat, the system coefficient of performance increases 15%. The increase of the energy efficiency ratio of the system in the warm months is 7.7%. It is also found the highest coefficient of performance and the lower energy efficiency ratio of the system is obtained in the Hot/Humid climate zone in comparison with the other zones; so that, the energy efficiency ratio of the system in the Cold/Dry and Hot/Dry zones is 48% and 58% higher than that in the Hot/Humid zone, respectively. The annual FER of 63.4%, 63.1%, 56.8%, and 53.3% are obtained in Hot/Dry (Kerman), Cold/Dry (Mashhad), Hot/Dry (Tehran), and Hot/Humid (Bandar Abbas), respectively. These findings suggest that the building energy consumption significantly reduces using the QSHP in all climatic conditions.Keywords: Qanat Source Heat Pump, Helical Coil Heat Exchanger, Dynamic simulation, Climatic Conditions, TRNSYS
-
در این پژوهش، پایداری کمپرسور C-2102 پتروشیمی خراسان در شرایط کنترل اجتناب از جهش ناگهانی و با هدف کاهش مصرف انرژی، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. اجتناب از جهش ناگهانی، یکی از روش های رایج برای مقابله با پدیده جهش ناگهانی است که با جلوگیری از افت جریان در ورودی کمپرسور، مانع بروز جهش ناگهانی می گردد. در مقاله پیش رو، با بررسی شرایط عملیاتی و منحنی های عملکرد کمپرسور، سه نوع سیستم اجتناب از جهش ناگهانی طراحی شده است که با اندازه گیری سرعت عملیاتی، جریان حجمی و فشار ورودی به کمپرسور، نقطه عملیاتی کمپرسور را در فاصله ایمن تا خط جهش ناگهانی حفظ می کنند. مطابق نتایج، اگر جریان ورودی تا میزان 10 درصد به صورت پله افت کند، سیستم کنترل جهش ناگهانی مانع نزدیک شدن به شرایط جهش ناگهانی می گردد و اگر اغتشاش به صورت تابع شیب وارد شود، سیستم کنترل عملکرد بهتری دارد و حتی در صورت افت40 درصدی جریان، نقطه عملیاتی کمپرسور در ناحیه پایدار حفظ می شود. در شرایطی که سیستم کنترل اجتناب از جهش ناگهانی فعال باشد، امکان افزایش فشار ورودی به کمپرسور وجود خواهد داشت که موجب کاهش توان مصرفی کمپرسور به میزان 20 درصد خواهد گردید.
کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی، جهش ناگهانی، کمپرسور گریز از مرکز، کنترل جهش ناگهانی، پایداری کمپرسور، صرفه جویی انرژیIn this research, the stability of Khorasan Petrochemical Feed Gas Compressor (C-2102) in surge avoidance control conditions with the aim of reducing energy consumption has been studied. Surge avoidance is one of the common methods to deal with the surge phenomenon, which prevents the onset of surge condition by preventing the flow drop in the suction side of compressor. In the present paper, by examining the operating conditions and performance curves of the compressor, three types of surge avoidance systems have been designed that maintain the compressor operating point at a safe distance to the surge line by measuring the operating speed, volume flow and suction pressure to the compressor. According to the results, in case the suction flow drops to 10% as a step function, the anti-surge control system prevents approaching the surge conditions, and in case the flow drop enters as a ramp function, the control system performs better and maintains the compressor operating point in the stable zone in the event of a 40% flow drop. According to the results, if the surge avoidance control system is activated, it will be possible to increase the suction pressure of the compressor, which will reduce the compressor power consumption by 20 percent.
Keywords: Dynamic simulation, Surge Control, Centrifugal Compressor, Compressor Stability, Surge, Power saving -
در این مقاله پاسخ های دینامیکی مستقیم و غیر مستقیم بالگرد با استفاده از مدل دینامیکی سرعت القایی روتور اصلی بررسی می شود. مدل دینامیکی سرعت القایی، یک مدل متشکل از حاصل ضرب یک چند جمله ای لژاندر کانونی در یک تابع مثلثاتی با تعداد هارمونیک دلخواه و با ضرایب وابسته به زمان است. علت انتخاب این مدل تطابق آن با جواب های کلی معادله دیفرانسیل پاره ای لاپلاس فشار در دستگاه مختصات بیضوی برای جریان تراکم ناپذیر است که پیشتر با استفاده از روش جداسازی متغیرها و اعمال شرط گسستگی فشار درسطح روتور اصلی و فرض جریان استوانه ای در هم تنیده در پایین دست روتور اصلی محاسبه گردید. اما نوآوری این تحقیق در انتخاب این مدل دینامیکی برای محاسبه سرعت القایی و الصاق آن به سایر معادلات دینامیکی شش درجه آزادی بالگرد (بدنه صلب، روتور اصلی با پره های الاستیک، روتور دم، دم افقی و عمودی) بدون نیاز به گسسته سازی روابط در حوزه زمان است. با استفاده از این مدل امکان محاسبه نیروها و گشتاورهای آیرودینامیک پره های روتور اصلی بدون نیاز به روابط پپچیده آیرودینامیک غیردائم میسر می شود. علاوه بر این، جلوگیری از تکیدگی جواب ها در فواصل مکانی مشخص از روتور اصلی از دیگر نقاط قوت این مدل دینامیکی است. نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیکی بالگرد با استفاده از مدل دینامیکی مذکور با فرض چند جمله ای درجه شش و تابع مثلثاتی با چهار هارمونیک که منجر به 28 معادله دیفرانسیل مرتبه اول شد در مقایسه با نتایج تست پرواز موجود متضمن بهبود کیفی و کمی در پیش بینی پاسخ های دینامیکی مستقیم و غیر مستقیم بالگرد در پرواز کروز است.کلید واژگان: بالگرد - روتور اصلی، مدل دینامیکی سرعت القایی، شبیه سازی دینامیکیThis paper concerned with the examination of on-axis and off-axis dynamic responses of helicopters using a dynamic induced velocity model for a main rotor. The model consisted a canonical Legendry polynomial and a trigonometric function with a time dependent coefficients and arbitrary harmonics. The main reason for this, was the compatibility of the Legendry polynomial with the potential acceleration function presented by Laplace PDE for a main rotor at incompressible flow condition in elliptical coordinate system. The Laplace equation was previously solved through the separation of variables with discontinuity of pressure over the rotor disc and cylindrical skewed wake below the rotor. The novel of the present research is the inflow dynamics with finite state wake that was efficiently adopted with the dynamic equations of single main rotor helicopters (rigid fuselage, elastic main rotor, horizontal and vertical tail) in the time domain. Therefore, the discretization of the wake inflow was avoided by the definition of finite inflow states. Furthermore, the possibility of air load computations is achieved through the state formulation and quasi steady aerodynamic implementation. Moreover, the singularity problem associated with the traditional inflow dynamics was avoided through the current inflow state. The obtained results showed that using dynamic inflow model with 28-state and 4- harmonics significantly improves the off-axis dynamic responses of single main rotor helicopters. Comparison of the obtained results with the flight-test data and with the other dynamic inflow models showed that both the off-axis and on-axis response of helicopters experience a fairy good improvements.Keywords: Helicopter, Main rotor, Dynamic induced velocity, Dynamic simulation
-
برای پیشگویی جذب انرژی لحظه ای توسط توربین های جزر و مدی محوری در جریان غیر دائمی آب یک روش مدل سازی عددی-تحلیلی ارائه شده است. هدف از مقاله حاضر معرفی یک روش حل انتگرالی سریع و پایدار با پاسخ یکتا است. این روش از داده های دینامیک سیالات محاسباتی در جریان دائمی استفاده می کند تا عملکرد زمانمند توربین جزر و مدی محوری را در جریان های خارجی غیر دائمی تقریب بزند. این روش حل برای مدل سازی توربین جزر و مدی محوری با داکت همگرا-واگرا در جریان آب با شرایط مرزی غیردائمی طراحی شده است. معادلات حاکم برای جریان سیال به صورت معادلات انتگرالی به دست آمده اند. معادله حرکت یک درجه آزادی روتور با روش رانج-کوتا مرتبه چهار و روش تغییر پارامتر ها حل شده است. داده های دینامیک سیالات محاسباتی برای روتور و داکت توربین جزر و مدی محوری به صورت مقادیر مرزی در معادلات انتگرالی جریان سیال وارد شده اند. دو معادله تحلیلی زمانمند برای تقریب گشتاور روتور و ضریب فشار پشت توربین جزر و مدی به کار برده شدند. نتایج روش حل انتگرالی با نتایج داده های زمانمند دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار انسیس-فلوئنت مقایسه شده است. با روش ارائه شده، شبیه سازی های عددی متعددی انجام شده تا ابعاد داکت برای بیشترین افزایش جذب توان در یک توربین جزر و مدی محوری تعیین شود.کلید واژگان: توربین جزر و مدی، جریان غیردائمی، داکت، شبیه سازی دینامیکی، معادلات انتگرالیA numerical-analytical modeling technique was presented for predicting instantaneous energy absorption with axial tidal turbines in unsteady water flow. The goal of present paper is introducing a fast and stable integral solution approach with unique solution. This technique employs steady-state CFD data to approximate transient performance of axial tidal turbine in unsteady external flows. This solution technique was designed for modeling axial tidal turbine with convergent-divergent duct in water flow with unsteady boundary conditions. The governing equations for fluid flow were derived in the form of integral equations. The equation of one-degree of freedom motion for rotor was solved with fourth-order Runge-Kutta method and variation of parameters approach. CFD data for rotor and duct of axial tidal turbine were inserted as boundary values in integral equations of fluid flow. Two transient analytical equations were employed for approximating rotor torque and back pressure coefficient of tidal turbine. The results of integral solution approach were compared with transient CFD data in ANSYS-Fluent software. Many numerical simulations were performed to determine duct dimensions for maximum power enhancement in an axial tidal turbine.Keywords: Duct, Dynamic simulation, Integral equations, Tidal turbine, Unsteady flow
-
پدیده پوگو به عنوان یکی از ناپایداری های فرکانس پایین در سطح سیستم، در ماهواره برهای سنگین مطرح می باشد. این ناپایداری از برهم کنش فرکانسی میان دو زیرسیستم سازه و پیشرانش حاصل می گردد. به منظور جبران یا جلوگیری از رخداد این ناپایداری در سامانه ماهواره بر، از المانی که آثار برهم کنش فرکانسی این دو سیستم را کاهش می دهد استفاده می شود. این المان تحت عنوان جاذب نوسانات پوگو در ماهواره برها و با نام آکومولاتور شناخته می شود. در این مقاله با استفاده از مدلسازی دینامیکی المان های موتور (مخزن، مسیر تغذیه اصلی، آکومولاتور، مسیر تخلیه، پمپ و محفظه تراست) و در نظر گرفتن اتصال سازه به موتور در دو نقطه مخزن و پمپ به بررسی آثار المان آکومولاتور بر فرکانس طبیعی سامانه پیشرانش پرداخته و ملاحظات مربوط به جانمایی و شرایط عملکردی این المان برای قرارگیری در مسیر تغذیه سامانه پیشرانش تعیین شده است. همچنین تحلیل حساسیت پارامترهای آکومولاتور بر فرکانس طبیعی کل سامانه پیشرانش انجام شده و نتایج نشان می دهد که قراردادن آکومولاتور نزدیک به مجموعه پمپ و در مسیر مکش منجر به کاهش فرکانس طبیعی سامانه پیشرانش می شود که به پایداری مجموعه ماهواره بر کمک می نماید. وقتی کامپلیانس و اینرتنس آکومولاتور افزایش پیدا می کند، اثرگذاری آکومولاتور بر فرکانس طبیعی سامانه پیشرانش قابل توجه خواهد بود. با توجه به تطابق نتایج تحلیل ها با نتایج یک مدل پروازی در شرایط حضور و عدم حضور این المان می توان گفت ایجاد یک مدل اولیه برای تخمین محل و طراحی مقدماتی المان آکومولاتور بخشی از دستاوردهای این مقاله به شمار می رود.کلید واژگان: پایداری پوگو، ارتعاشات طولی، آکومولاتور، موتور پیشران مایع، شبیه سازی دینامیکیPogo phenomenon is one of the low frequency instabilities in heavy liquid propellant launch vehicles at the system level of design. This instability produced from frequency interaction between structure and propulsion systems. In order to suppression or prevention of occurrence of this phenomenon in vehicles, designers use a device, to separate or remove the effects of frequency interaction of these systems. This element is famed to Pogo oscillation damper or Accumulator in penumahydraulic maps of liquid propellant engines. In this paper by using of dynamic modeling of engine elements (propellant tank, main feed line, accumulator, discharge line, pump assembly and thrust chamber) considering of connection between engine and structure in tank and pump assembly points, discussed about the effects of accumulator on the natural frequency of propulsion system and its considerations of location and performance for being in the main feed line of propulsion system is explained. Also sensitive analysis of accumulator's parameters on the natural frequency of propulsion system evaluated and results show that installing an accumulator in suction line and close to the pump assembly can decrease natural frequency of propulsion system, which can improve the stability of vehicle system. The influence of accumulator on the natural frequency becomes more significant due to increases of accumulators compliance and inertance. According to the matching the sensitive analysiss results with experimental data in presence and absence of accumulator, it can be said that presentation of primary model for determination of position and size of accumulator is one the research achievements.Keywords: Pogo stability, longitudinal vibration, accumulator, liquid propellant engine, dynamic simulation
-
در این مقاله ابتدا شبیه سازی دینامیک یک وسیله پرتاب شونده از توپ که پرنده بدون سرنشینی درون آن قرار دارد، از زمان پرتاب تا لحظه باز شدن بال ها، بررسی شده است. مراحل بیرون آمدن پرنده بدون سرنشین از پوسته، باز شدن چتر و باز شدن بال ها همگی در شبیه سازی مد نظر قرار می گیرند. ضرایب آیرودینامیک مورد نیاز در شبیه سازی، با استفاده از یک نرم افزار نیمه تجربی به دست آمده و با استفاده از میان یابی دو بعدی بر حسب عدد ماخ و زاویه حمله در برنامه شبیه سازی مورد استفاده قرار می گیرند. سپس، با در نظر گرفتن تابع هدف برد حداکثر و انتخاب متغیرهای طراحی مناسب شامل مسیر و هندسه پرتابه، یک مسئله بهینه سازی تعریف می شود. به علاوه قیودی نظیر پایدار بودن پرتابه، ارتفاع جدایش و ارتفاع نهایی در فرآیند بهینه سازی لحاظ می شوند. برای لحاظ کردن قید پایداری پرتابه از روش رد جواب و برای لحاظ کردن دو قید دیگر از روش تابع جریمه با ضرایب جریمه مناسب استفاده شده است. در نهایت، نتایج بهینه سازی ارائه شده، افزایش 16 درصدی برد بهینه نسبت به برد اولیه را نشان می دهد.
کلید واژگان: بالستیک خارجی، شبیه سازی دینامیکی، بهینه سازی چند موضوعی، بهینه سازی آیرودینامیکیThe first step in this paper is to simulate the dynamics of a projectile، carrying a gun-launched UAV، from launching to the time that the wings open. The changes that the UAV undergo such as coming out of the shell، opening the parachute and then the wings، all have been accounted in the simulation process. The second step in this study involves defining a multidisciplinary optimization problem. In the end، in order to maximize the range of the projectile، the optimization problem is analyzed. Through this analysis، considering stability constraints، optimal values for parameters such as the geometry of the projectile، diameter of the parachute، launch angle and separation altitude are achieved and regarding each one، some arguments are raised.Keywords: Maximum Range, Multidisciplinary optimization, Dynamic Simulation, Gun, Launched UAV -
The normal human running has been simulated by two-dimensional biped model with 7 segments. Series of normal running experiments were performed and data of ground reaction forces measured by force plate was analyzed and was fitted to some Fourier series. The model is capable to simulate running for different ages and weights at different running speeds. A proportional derivative control algorithm was employed to grant stabilization during each running step. For calculation of control algorithm coefficients, an optimization method was used which minimized cinematic differences between normal running model and that of the experimentally obtained from running cycle data. This yielded the estimated torque coefficients of the different joints. The estimated torques and the torque coefficients were then applied to specific below-knee prosthesis (a SACH foot) to simulate healthy-running motion of joints. Presently the SACH foot is designed for amputee’s walking; our data was used to modify such construct for running purposes. The goal was to minimize the differences between normal human model and a subject wearing a SACH foot during running. Kinematical curves of models for the obtained optimum mechanical properties indicated thatprosthetic leg can reasonably produce the kinematics of normal running under normal joint driving torques.Keywords: Dynamic simulation, Human running, Below, knee prosthesis, Mathematical modeling, Passive controller, Optimization, SACH Foot
-
امروزه در اکثر فرآیندهای صنعتی از لوله های انتقال سیال استفاده می شود. در این میان، جریان تراکم پذیر گازی کاربرد بسیار گسترده-ای در این زمینه دارد. فرآیندهای شیمیایی، نیروگاهی، لوله های انتقال گاز طبیعی و لوله های انتقال بخار فشاربالا، از این جمله هستند. در اکثر این موارد، فرآیندهای کنترلی روی سیستم انتقال سیال به همراه انشعابات و شیرهای کنترلی اعمال می شود. بنابراین، در فرآیندهای گذرا، آگاهی از نحوه رفتار سیال تراکم پذیر در عبور از لوله ها برای تعیین توابع کنترلی اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، سعی بر آن است تا با استخراج معادلات حاکم بر جریان سیال تراکم پذیر، روشی برای مدل سازی فرآیندهای گذرا ارائه شود. برای مدل سازی جریان تراکم پذیر گاز ایده آل درون لوله های با مقطع ثابت به همراه اصطکاک، از روش اختلاف محدود مک کورمک استفاده شده است. همچنین، با ترکیب روش های موجود، مانند روش های مک کورمک و مشخصه ها، روشی برای مدل سازی جریان گذرای سیال تراکم پذیر گاز ایده آل در عبور از انشعاب ها ارائه شده است. در پایان، یک نمونه تئوری و یک نمونه صنعتی از مدار انتقال گاز طبیعی به همراه انشعاب و شیرهای کنترلی در شرایط مختلف و در فرآیندهای متفاوت بررسی شده و نتایج حل ارائه شده است. همچنین، نحوه تاثیر پارامترهای شرایط مرزی بر مشخصات جریان، مانند دبی و فشار، بررسی و تحلیل نهایی ارائه شده است.
Nowadays, compressible flow transmission pipelines are used in many industrial processes. Pipelines in chemical processes, gas turbine power plants, natural gas transmission lines, and high pressure steam transmission pipelines are some industrial examples. Therefore, learning the manner of treatment of a transient compressible fluid flow in pipelines with junctions and branches is important. In this paper, the attempt is to derive the governing equations in compressible fluid flow in a fixed area pipeline in the presence of friction. To achieve this, a numerical method of analysis (McCormack) is used. Also the method of characteristics is added to solve the problem in the junctions.Finally, a theoretical case and an industrial one are investigated and some common transient processes are simulated.In addition, the effects of boundary conditions on the flow characteristics, such as pressure and flow rates, are presented.Keywords: Dynamic Simulation, High Pressure Pipelines, Compressible Flow, Branched Pipelines
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.