به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

flow

در نشریات گروه مکانیک
تکرار جستجوی کلیدواژه flow در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • J. Tolmac *, S. Prvulovic, S. Jovanovic, M. Markovic, B. Radisic, D. Tolmac
    The paper provides an analysis of key parameters such as: heat transfer coefficients, flow, pressure drop, pump power, heat losses and temperature drop in the oil pipeline. Tests were performed on a real oil pipeline plant with a diameter of 457 mm and a length of 91000 m. The oil pipeline is dig into the ground at a depth of 1.5 m. As an experimental fluid, crude oil of the paraffinic type, with a pour point of +8 to +26 oC, was used. In order to improve transport properties and prevent the appearance of paraffin inside the pipeline, the crude oil was heated to a temperature in the range of +20 to +50 oC. Origin software was used to display the research results. An analysis of the key transport parameters and their mutual dependencies and influences is also given. The aim of the work is to analyze and determine the optimal parameters of crude oil transport, as well as to determine the relation between heating temperature, paraffin content, flow temperature and cooling rate, where oil solid content will not occur. For such research, paraffin type oil was chosen as the experimental fluid.
    Keywords: Pipeline Transport, Crude Oil, Oil Heating, Heat Transfer Coefficient, Pressure Drop, Flow, Pump Power
  • Y. Zhao, G. Li, F. Zhao, X. Wang *, W. Xu
    The self-excited oscillating cavitation jet nozzle (SEOCJN) serves as a crucial component for converting hydrostatic energy into dynamic pressure energy and ensuring optimal hydraulic and cavitation performance of cavitating jets. Thus, it is of crucial significance to understand the cavitation characteristics and the influence law of SEOCJN for its extensive industrial applications. This paper utilizes numerical simulation methods to analyze the dynamic process of cavitation initiation, development, and outlet cavitation performance of SEOCJN. It explores the effects of inlet pressure and flow rate on the frequency characteristics of SEOCJN, and establishes a mathematical relationship between self-excited oscillation frequency and outlet flow frequency. The results indicate that the self-excited oscillation nozzle has an inlet diameter (D1) of 4.7 mm, an outlet diameter (D2) of 12.2 mm, a length (L) of 52 mm, a chamber diameter (D) of 83 mm, an oscillation angle of 120°, and an inlet pressure (Pin) of 4.8 MPa. At these parameters, the frequency of the pulse jet reaches 830.01 Hz, with an internal flow period of approximately 0.0024 s. The maximum vapor volume fraction is found to be located 0.28 m from the outlet of the SEOCJN. Furthermore, the frequency of self-excited oscillation pulse increases with an increase in inlet pressure. These findings provide a theoretical basis for the industrial application of self-excited oscillation cavitation jet nozzles.
    Keywords: Self-excited oscillating, Cavitation jet, Inlet pressure, Flow, Self-excitation frequency
  • Lokesh Kumar *, Nimai Mandal
    This study focuses on the flow and pressure fluctuations of a fixed displacement radial piston pump with a valve plate with silencing grooves, and the effect of the number of pistons (5, 6, and 7) is investigated. Over the manifolds of the pump, valve plate silencing grooves are regarded as Top Dead Center and Bottom Dead Center. The mathematical modeling is run in MATLAB Simulink. Analyzing the flow characteristics and volumetric efficiency of the pump with and without silencing groove valve plate configuration of the pump is done. The opening and closing area pattern of the kidney port is also analyzed. The percentage reduction of flow and pressure fluctuation with the silencing groove is 19% and 16.16%, respectively, for Z = 7, as compared to the model without silencing groove valve plate. The volumetric efficiency of the model with silencing groove valve plate is improved from 1% to 2% as compared to the model without silencing groove valve plate. The lower the flow and pressure fluctuation coefficients, the higher the flow rate and volumetric efficiency of the pump for the model with silencing groove valve plate.
    Keywords: Radial piston pump, Silencing grooves, Valve plate, Number of pistons, Flow, pressure fluctuation
  • علی آقابالائی وحید*، ولی علی میرزالو

    پاسخ مکانیکی مواد کریستالی متاثر از جریان و سخت شوندگی نابجایی هاست؛ که برای توصیف آنها به عنوان مدل ماده در محاسبات اجزا محدود، پارامترهای جریان و سخت شوندگی در یک کد کریستال پلاستیسیته پیاده سازی می شوند. در این مطالعه، با ترکیب آزمون نانو فروروندگی تجربی و شبیه سازی اجزا محدود کریستال پلاستیسیته سه بعدی، پارامترهای جریان و سخت شوندگی آلیاژ آلومینیوم 1100 مشخص شدند. با مقایسه منحنی های تنش-کرنش آزمون کشش تک محوری تجربی و شبیه سازی اجزا محدود کریستال پلاستیسیته سه بعدی بر روی مدل های تک کریستال و پلی کریستال، پارامترهای استخراج شده اعتبارسنجی شدند. همچنین، اثر ضریب اصطکاک در تعیین پارامترهای جریان و سخت شوندگی موردبحث قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که ( i) پارامترهای تنش تسلیم اولیه، نرخ کرنش برشی مرجع و تنش اشباع به ترتیب بیش ترین همبستگی مثبت را با حداکثر بار دارند؛ (ii) منحنی بار-جابجایی به دست آمده از شبیه سازی آزمون نانو فروروندگی با پارامترهای مشخصه یابی شده ، دارای خطای نسبی 50/0% نسبت به آزمون نانو فروروندگی تجربی در حداکثر عمق فرورفتگی است؛ (iii) پارامترهای مشخصه یابی شده به طور قابل توجهی توانایی تخمین تنش تسلیم و مقاومت کشش نهایی را به ترتیب با خطای نسبی 60/2 % و 20/0 % برای مدل تک کریستال و 18/10% و 44/12% برای مدل پلی کریستال دارند. بااین حال، ضمن مدل سازی دقیق ناحیه تسلیم در مدل پلی کریستال، دقت پارامترهای مشخصه یابی شده تحت تاثیر جهت گیری مرزدانه هاست.

    کلید واژگان: پارامترهای جریان و سخت شوندگی، روش اجزا محدود، کریستال پلاستیسیته، نانو فروروندگی، آلیاژ آلومینیوم 1100
    Ali Aghabalaeivahid *, Vali Alimirzaloo

    The mechanical response of crystalline materials is affected by the flow and hardening of dislocations; that to describe them as a material model in finite element calculations, the flow and hardening parameters are implemented in the crystal plasticity code. In the present study, flow and hardening parameters for 1100 aluminium alloy were characterized by combining the experimental nanoindentation test and 3D crystal plasticity finite element simulations. Extracted parameters were validated by comparing the stress-strain curves of the experimental uniaxial tensile test and simulation of 3D crystal plasticity finite element on single crystal and polycrystal models. Also, the effect of the friction coefficient in determining the flow and hardening parameters was discussed. The results of this study showed that (i) parameters of initial yield stress, reference shear strain rate, and saturation stress, respectively had the highest positive correlation with the maximum load; (ii) the load-displacement curve obtained from the simulation of the nanoindentation test using the characterized parameters has a relative error of 0.50% compared to the experimental nanoindentation test at the maximum indentation depth; (iii) The characterized parameters significantly can estimate the yield stress and ultimate tensile strength with a relative error of 2.60% and 0.20% for the single crystal model and 10.18% and 12.44% for the polycrystal model, respectively. However, while accurately modeling the yield zone in the polycrystalline model, the accuracy of the characterized parameters is affected by the grain boundary orientation.

    Keywords: Flow, Hardening Parameters, Finite Element Method, Crystal Plasticity, Nanoindentation, 1100 Aluminium Alloy
  • فرهاد خواجوند، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد*، کیوان باغستان
    با افزایش روز افزون آلودگی های زیست محیطی راه کارهای مختلفی از قبیل توسعه خودروهای هیبریدی مورد توجه قرار گرفته است. سیستم محرکه هیبریدی هیدرولیکی به دلیل قابلیت انتقال توان بالا و هزینه نگهداری پایین، در خودرو های سنگین استفاده می شود. در این مقاله، مدار هیدرولیکی سری با رویکرد حذف ترمز گیری اصطکاکی، جهت ترمز گیری بازیابی ارایه شده است. در مدار هیدرولیکی ارایه شده قابلیت کنترل فشار و جریان وجود دارد. این ویژگی سبب شده است ترمز گیری در تمام شرایط رانندگی، توسط گشتاور ایجاد شده به وسیله مدار هیدرولیکی صورت گیرد. از کنترلر PID برای کنترل فشار و جریان خروجی پمپ با توجه به شرایط رانندگی و میزان فشار آکومولاتور استفاده شده است. با توجه به شتاب کند شونده دو حالت ترمزگیری مد نظر قرار داده شده است. در حالت اول، گشتاور ترمز گیری تنها توسط تغییر جریان و در حالت دوم توسط تغییر هم زمان جریان و فشار تامین می گردد. جهت تایید عملکرد ساختار پیشنهادی، با اعمال نیروهای دلخواه به پدال، شتاب کند شونده در نرم افزار AMESIM شبیه سازی شده است. الگوریتم کنترلی نیز در همین نرم افزار پیاده سازی شده است و قابلیت ترمز گیری و میزان انرژی ذخیره در زمان ترمز گیری در حالت های مختلف ترمز گیری بررسی شده است. با حذف ترمزگیری اصطکاکی در سیستم محرکه هیبریدی، خطای زمانی در حالت اول ترمزگیری 13/0 ثانیه و در حالت دوم 03/0 ثانیه است. با حذف ترمزگیری اصطکاکی در سیستم محرکه هیبریدی و استفاده از مدار هیدرولیکی ارایه شده، برخلاف ساختارهای هیبریدی مرسوم در تمام شرایط ترمزگیری ذخیره انرژی صورت می گیرد.
    کلید واژگان: سیستم محرکه هیبریدی، هیدرولیک، ترمز گیری بازیابی، کنترل فشار و جریان، آکومولاتور
    F. Khajvand, Seyed M. Rezaei, M. Zareinezhad *, K. Baghestan
    Due to increasing environmental pollution and cost of energy, various solutions such as manufacturing hybrid vehicles have been proposed to optimize the energy consumption of vehicles. hybrid hydraulic propulsion system is used in heavy duty vehicles due to low cost maintenance and high power density compared to electric hybrid propusion system. In this study a hydraulic hybrid propulsion system with series structure and friction brake removal approach is investigated. The proposed hydraulic circuit has the ability to control pressure and flow. This feature causes the braking torque to be applied in all driving conditions by a hydraulic circuit. The pressure and flow control algorithm is explained in two ways according to the driving conditions and the accumulator pressure .In the first case, the braking torque is provided only by changing the flow and in the second case by simultaneously changing the flow and pressure .To confirm the performance of the proposed structure, by applying the desired forces to the pedal, the deceleration is simulated in AMESIM software. The control algorithm has been implemented in this software and the braking capability and the amount of energy stored during braking in different braking modes have been investigated.
    Keywords: Hybrid propulsion system, Hydraulic, regenerative braking, Flow, pressure control, Accumulator
  • X. Xu, J. Wang, Q. Yang, H. Liu, H. Wang

    A preheating exchanger is developed for improving acidic water degassing. Reasonable optimization of dualinlet swirl heating tubes is analyzed by computations of the flow and heat transfer. The comparisons of the swirl number and circumferential average Nusselt number between isobaric injection and isokinetic injection are performed. Inlet area ratios ranging from 0.1 to 0.9 exhibit an important influence on the flow phenomena and the heating performance. A lower value of inlet area ratio leads to the tendency for the fluid passing through inlet 2 to move upstream of inlet 2 and results in more vortex pairs between inlets 1 and 2. An inlet area ratio value of 0.5 exhibits the largest global average Nusselt number, normalized Nusselt number, and thermal performance factor. The optimized inlet area ratio is suitable for improving the degassing efficiency

    Keywords: Preheating degassing, Dual-inlet swirl, Flow, heat transfer, Numerical simulations
  • Ali Hosseini Moghdam Omami, Yousef Yassi *, Ahmad Nourbakhsh
    Hydro screw is an axial micro hydro turbine of Archimedean origin. Due to ever-increasing need for clean fuel based and environmentally clean electric power, a research project was undertaken at IROST. In this study, the effect of spiral variable pitch on hydro screw turbine has been studied numerically. Based on the results, it was found that the turbine had the best efficiency with a spiral pitch of 1.5. Accordingly, the small model of this turbine was made and tested in the laboratory. The results indicate that the numerical results of the calculations are in good agreement with experimental result, and therefore they can be used safely in the course of subsequent turbine studies. In summary, the results indicate that the maximum turbine output is between 62% and 68% which is about 30% higher than the constant pitch blade turbine.
    Keywords: Variable Pitch, Flow, Screw, Hydro Power
  • T. Li*, J. Zhang, M. Rashidi, M. Yu
    Currently, there are different computational fluid dynamic (CFD) techniques used to obtain the flow around trains. One of these techniques is the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS), which is commonly and widely used by industry to obtain the mean flow field around trains in different operating conditions. In order to assess the performance of RANS turbulence modelling for train aerodynamics, five different common RANS modelling have been used in this paper to obtain the flow and the surface pressure around a simplified train model subjected to crosswind; the standard k- model, the realisable k- model, the Re-Normalisation Group (RNG) k- model, the standard k- model and Shear Stress Transport (SST) k- model. The train model was stationary and subjected to crosswind with a 90o yaw angle. The effects of mesh size and spatial discretization scheme on the aerodynamic characteristics of the train were also investigated. The results obtained from the different RANS models were compared to those from published experimental data. In general, all the RANS models provided the pressure distribution trend. However, all k- models overestimate the surface pressure on the train body except the bottom face. The standard k- model underestimates the surface pressure on the train body except the streamwise face. It was shown that the simulation using SST k- model together with a second order discretization scheme provides the closest results to the experimental surface pressure. It could be concluded from the present study that the SST k-model with a second order discretization scheme and y+ around 1.0 is the most appropriate RANS model for simulating the flow around trains subjected to crosswinds.
    Keywords: RANS, Crosswind, Aerodynamics, Train, Flow
  • Y. Tan*, B. Lu, T. Wu, S. Wu, H. Sha, P. Zhou
    A series of bench scale experiments were performed to assess the effects of biofilm and bio-enhanced toluene dissolution on flow and solute transport through a rough fracture. The fracture was cast from a real shale rock fracture. Sterilized artificial groundwater was used as the nutrition source to support the growth of microorganisms which were obtained from local groundwater. Hydraulic and tracer tests were carried out before and after the injection of toluene, and during the toluene biodegradation as well. The normalized hydraulic conductivity decreased sigmoidally during the experiment, and reached 0.02 at the end of the experiment. Biofilm growth was the main cause for hydraulic conductivity reduction after the injection of liquid toluene. The presence of separate phase toluene extended the tracer tailing compared to tracer tests without toluene. The longitudinal dispersion coefficient DL was proportional to the 1.5th power of the mean velocity in the rough fracture with or without residual toluene. Though a biofilm developed in the fracture during biotreatment, the effect of secondary biofilm-associated porosity on solute transport in the fracture had negligible effect on tracer transport due to its small thickness. It is also found that DL decrease exponentially with Pe reduction during the bio-treatment.
    Keywords: Fracture, Flow, Solute transport, Toluene, Biofilm
  • Nathan Jafarian Jam, Ehsan Souri
    This paper presents a theoretical study on wood plastic composite's (WPCs) flow, based on empirical data provided by a twin screw extruder and experimental data from a rotational rheometer. Four circular extrusion dies were designed and manufactured to produce rod shaped products with various diameters (D) and length-to-diameter ratios (L/D). Also other parameters such as screw speed (N), polymer matrix type, polymer viscosity (m) and percentage of wood content (W) were selected as the process or material factors to investigate the relationship between the flow characteristics and the above mentioned factors. Moreover, frequency sweep experiments were performed on the selected composites using rotational plate rheometer. The results from these experiments have been studied by using power law and Bingham plastic models which are believed as proper models for WPC in the literature. The results show that Bingham plastic model can explain the flow characteristics of this composite much better. Moreover, although the results of a frequency sweep test can give the required values for parameters in the Bingham plastic model, these quantities will be different with those from empirical experiments.
    Keywords: Bingham plastic Model, Circular die, Extrusion, Flow, Power law Equation, Rotational rheometer, Wood plastic composite (WPC)
  • محمد محسن شاه مردان*، علی منتهایی، محمود نوروزی
    در تحقیق حاضر، جریان آرام و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در تبدیل واگرای متقارن محوری با نسبت انبساط 1:3 مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی عددی جریان آرام و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک از روش حجم محدود و الگوریتم پیزو استفاده شده است. همچنین برای مطالعه تاثیر خاصیت الاستیک جریان سیال پلیمری از مدل فن-تین-تنر غیرخطی استفاده شده است. بیشتر تحقیقات انجام شده در این زمینه معطوف به بررسی پارامترهای هیدرودینامیکی جریان مانند بررسی تاثیر عدد رینولدز و خاصیت الاستیک بر طول گردابه ها می باشد که باتوجه به فقدان تحقیقی جامع در زمینه ی انتقال حرارت جریان سیالات ویسکوالاستیک در تبدیلات واگرا، انجام تحقیق حاضر ضروری به نظر می رسد. از دیگر نوآوری های پژوهش حاضر در نظر گرفتن برخی از خواص رئولوژیکی و ترمودینامیکی سیال ویسکوالاستیک به صورت تابعی از دما می باشد که باتوجه به حساسیت برخی از خواص سیال ویسکوالاستیک به دما، در نظر گرفتن این فرض در حل معادله انرژی ضروری به نظر می رسد. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد، مقدار بیشینه ناسلت موضعی دیواره پایین دست تبدیل واگرا تقریبا جایی است که گردابه ها پایان یافته اند و روند تغییرات سرعت به مانند لوله صاف شده است. همچنین با افزایش عدد رینولدز که منجر به افزایش طول و شدت گردابه ها می گردد، بیشینه ناسلت موضعی در ناحیه انبساط ناگهانی بیشتر به سمت پایین دست پیشروی می کند.
    کلید واژگان: سیال ویسکوالاستیک، جریان و انتقال حرارت، عدد ناسلت، تبدیل واگرا
    Mohammad Mohsen Shahmardan*, Ali Montahaee, Mahmood Norouzi
    In the current research, laminar flow and heat transfer of viscoelastic fluid in an axisymmetric sudden expansion whit expansion ratio of 1:3 is investigated. Finite volume method and PISO algorithm are used for numerical simulation of flow and heat transfer of viscoelastic fluid. As well as, for study the effect of elasticity property of polymeric fluid flow, nonlinear Phan-Thein-Tanner (PTT) rheological model is used. Most of the researches which has been done in this field are focus on investigating hydrodynamic parameters of flow like study the effect of Reynolds number and elasticity property on vortices length, so due to the scarcity of comprehensive study about the heat transfer of viscoelastic fluid flow in sudden expansion, performing present study seems necessary. Considering some of the rheological and thermodynamic properties of viscoelastic fluid as function of temperature is the other innovations of current study, which because of the sensitivity of some of the viscoelastic properties to temperature, considering this hypothesis for solving energy equation seems essential. The results of numerical simulation shows that the maximum quantity of local Nusselt of sudden expansion for downstream wall is approximately where vortices are finished and the procedure of velocity variation is like smooth pipe. Also, whit increasing Reynolds number that led to enhancing length and intensity of vortices, the maximum local Nusselt in sudden expansion region move further toward downstream.
    Keywords: Viscoelastic fluid, Flow, Heat transfer, Nusselt Number, Sudden Expansion
  • Liushuai Cao, Jun Zhu, Guanghui Zeng
    To estimate the maneuverability of a submarine at the early design stage, an accurate evaluation of the hydrodynamic coefficients is important. In a collaborative exercise, the authors performed calculations on the bare hull DRAPA SUBOFF submarine to investigate the capability of viscous-flow solvers to predict the forces and moments as well as flow field around the body. A typical simulation program was performed for both the steady drift tests and rotating arm tests. The same grid topology based on multi-block mesh strategy was used to discretize the computational domain. A procedure designated drift sweep was implemented to automatically increment the drift angle during the simulation of steady drift tests. The rotating coordinate system was adopted to perform the simulation of rotating arm tests. The Coriolis force and centrifugal force due to the computation in a rotating frame of reference were treated explicitly and added to momentum equations as source terms. Lastly, the computed forces and moment as a function of angles of drift in both conditions are compared with experimental results and literature values. They always show the correct trend. Flow field quantities including pressure coefficients and vorticity and axial velocity contours are also visualized to vividly describe the evolution of flow motions along the hull.
    Keywords: Viscous, flow, Maneuvering, Hydrodynamic coefficients, Flow field
  • A. Mirmohammadi*, F. Ommi
    The purpose of this paper is to studying nonlinear k-ε turbulence models and its advantages in internal combustion engines, since the standard k-ε model is incapable of representing the anisotropy of turbulence intensities and fails to express the Reynolds stresses adequately in rotating flows. Therefore, this model is not only incapable of expressing the anisotropy of turbulence in an engine cylinder, but also is unable to provide good performance when computing the swirling and tumbling flows is important in engine cylinders. Thus, in this paper, the results of nonlinear k-ε model are compared with those of the linear one. Results of diesel engine simulation with linear and nonlinear k-ε models in comparison show that turbulence intensity in the nonlinear model simulation is higher than that of the linear model; also, nonlinear k-ε models predict the second peak value because of the bowl shape in expansion stroke for turbulence intensity. Gas injection results show that nonlinear turbulence models predict spray penetration accurately because of correctly turbulence intensities predicting. Also, the results demonstrate that, for high pressure gas injection, turbulence intensity is high and predicted accurately using nonlinear models. Then, its spray penetration length is predicted accurately in comparison to experimental data’s. Although CPU time spending in the nonlinear model is more than that of the linear one, the non-linear stress model is found to increase computation time by 19%.
    Keywords: Engine, Flow, Simulation, Nonlinear k, ε, Turbulence model
  • محمد مهدی سمندری، کارن ابری نیا، عباس اکبرزاده
    اتصال چرخشی یکی از روش های تولید لوله های دولایه، بر مبنای فرآیند فلوفرمینگ، می باشد. این روش جدید دارای پتانسیل بالایی در تولید لوله های دوفلزی جدار نازک و بدون درز است. با استفاده از این روش، آلومینیم (به عنوان لایه ی داخلی یا لایه ی روکش)، و فولاد (به عنوان لایه ی خارجی)، با موفقیت اتصال داده شد و لوله های کامپوزیتی لایه ای تولید شدند. به عنوان پارامترهای مهم برای ایجاد یک اتصال مناسب، اثر پارامترهای درصد کاهش ضخامت کل، ضخامت و استحکام آلومینیم اولیه، بر استحکام اتصال بررسی شد. استحکام اتصال با استفاده از آزمون پوست کنی اندازه گیری و سطوح پوست کنی شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی و بررسی شد. نتایج نشان می دهند که درصد کاهش ضخامت تاثیر زیادی بر استحکام و کیفیت اتصال ایجاد شده دارد. با افزایش درصد کاهش ضخامت پس از آستانه ی تغییر شکل (حدود 35%)، استحکام اتصال به سرعت افزایش می یابد تا به استحکام فلز ضعیف تر می رسد و نمونه ها در آزمون پوست کنی از فلز زمینه می شکنند. با نزدیک شدن استحکام دو فلز و کاهش ضخامت اولیه ی لایه ی روکش، به همراه تغییر شکل بیشتر، استحکام اتصال را افزایش می دهند. تصاویر سطح شکست، نشان از افزایش کسر سطحی نواحی اتصال، با بیشتر شدن تغییر شکل، نزدیک شدن استحکام دو فلز و کاهش ضخامت اولیه ی لایه ی روکش دارند. به علاوه، الگوی پراکندگی و شکل نواحی شکست، با افزایش تغییر شکل، از رگه های نامنظم به نواحی تقریبا مستقیم در امتداد طولی تغییر می یابد.
    کلید واژگان: اتصال چرخشی، استحکام اتصال، پوست کنی، فلوفرمینگ
    Mohammad Mahdi Samandari, Karen Abrinia, Abbas Akbarzadeh
    Spin-bonding is a method for fabrication of bilayer tubes based on flow-forming process. This new method is a process with high potential in production of seamless thin-walled tubes. Utilizing this process, aluminum tube (as the inner layer or clad layer) has been bonded into steel tube (as the outer layer) to fabricate tubular laminate composites. As important parameters for creating a suitable bond, effects of thickness reduction, initial aluminum thickness and strength on bonding strength were investigated. The bond strength was evaluated by peel test and the peeled surfaces were examined using scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that thickness reduction has great influence on strength and quality of the bond. After a threshold reduction (about 35%) the bond strength increases rapidly with the amount of deformation, until it approaches the weaker metal strength, and samples fracture from the base metal in the peel test. Approaching the strength of the two metals and decreasing the initial thickness of the clad layer, with a high amount of deformation increased the bonding strength. Fracture surface images showed that the surface fraction of bonding area was increased when deformation increased. It was also increased with the reduction of the initial thickness of the clad layer and when the strength of the two layers approached each other. Additionally, distribution and shape of the fracture area changed from a disordered fibril structure to approximately straight area, with an increase in the deformation.
    Keywords: Spin, Bonding, Bonding Strength, Peeling, Flow, Forming
  • رضا جعفری ندوشن، محمود فرزین
    از مزایای فرایند فلوفرمینگ دقت بالای محصولات تولید شده با این نوع فرایند است. بیش تر تحقیقات گذشته به بررسی دقت در قطر داخلی محصول در این فرایند پرداخته اند و در زمینه دقت در ضخامت محصول تحقیقات چندانی انجام نشده است. در این مقاله روشی ارائه شده است که با آن می توان تاثیر عواملی مانند ضخامت پیش تولید را در دقت ضخامت محصول بررسی نمود. در این راستا نیروی غلتک ها به صورت توابعی از تغییر ضخامت پیش تولید و خیز مندرل و غلتک شده اند. با استفاده از این توابع، خیز مندرل و ضخامت نهایی قطعه در محیط آن محاسبه شده و نشان داده شده است که تغییرات ضخامت در پیش تولید باعث تغییرات ضخامت با همان توزیع در قطعه نهایی می شود ولی دامنه تغییرات ضخامت کاهش می یابد. در این مورد نتایج تجربی نیز بررسی شدند که نتایج مشابهی را ارائه می دهند. همچنین نیروهای اعمالی به مندرل با تغییر ضخامت پیش تولید بررسی شده و نشان داده شده است که به مندرل نیروهای متناوبی مشابه توزیع ضخامت در پیش تولید وارد می شود. همچنین نشان داده شده است که فلوفرمینگ با سه غلتک نسبت به فلوفرمینگ با دو غلتک، محصولی با ضخامت یکنواخت تر تولید می نماید.
    کلید واژگان: فلوفرمینگ، دقت محصول، تغییرات ضخامت پیش تولید، خیز مندرل و غلتک
    Reza Jafari Nodoshan, Mahmood Farzin
    An advantage of the flow-forming process is high accuracy of products. Most researches in the past decades studied product diametric accuracy but to the authors’ knowledge, they investigated rarely thickness accuracy. In this paper, a procedure is proposed to predict effects of the process parameters such as pre-form thickness variation and mandrel and rollers stiffness on product thickness accuracy. For this purpose, rollers forces are calculated as a function of pre-form thickness variation and mandrel and rollers deflections. Using this function, product thickness variation and mandrel deflection are calculated and it is concluded that pre-form thickness variation causes product thickness variation with similar distribution but the amount of variation largely decreases. The experiments also verify this prediction.
    In addition, the applied force to the mandrel is investigated and it is also concluded that a periodic force with similar distribution to the pre-form thickness is applied to the mandrel. Finally, it is shown that flow-forming with three rollers produce more accurate products than a two rollers case.
    Keywords: flow, forming, product accuracy, pre, form thickness variation, mandrel, roller deflection
  • رضا جعفری ندوشن، محمود فرزین
    از مزایای فرآیند فلوفرمینگ دقت بالای محصولات تولید شده با این نوع فرآیند است. اغلب تحقیقات گذشته به بررسی دقت در قطر محصول در این فرآیند پرداخته اند، ولی در زمینه دقت در ضخامت محصول تحقیقات چندانی انجام نشده است. در این مقاله روشی ارائه شده که به بررسی اثر عدم تعادل نیروی غلتک ها در دقت در ضخامت محصول می پردازد. به این منظور، در ابتدا پارامترهای موثر در نیروی هر غلتک شناسایی شده و نیروی غلتک به صورت تابعی از این پارامترها در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه عامل تغییر دهنده این پارامترها در حین انجام فرآیند خیز مندرل است، پارامترهای مشخص شده و در نتیجه نیروی غلتک ها به صورت تابعی از خیز مندرل محاسبه شده اند. در ادامه، چگونگی محاسبه هر یک از ضرائب لازم در این توابع با مدل سازی اجزای محدود بیان شده است. با استفاده از این توابع و در نظر گرفتن معادله تعادل بین غلتک ها و مندرل، میزان خیز مندرل محاسبه شده است. با معلوم بودن خیز مندرل، خطای ایجاد شده در محصول ناشی از آن نیز محاسبه شده و نتایج بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه شده که بین آن ها هم خوانی خوبی مشاهده شده است. با استفاده از روش نشان داده شده عدم تعادل نیرویی بین غلتک ها موجب تغییرات ضخامت در طول قطعه نهایی می شود.
    کلید واژگان: فلوفرمینگ، دقت محصول، نیروی نامتعادل بین غلتک ها، سفتی مندرل
    R. Jafari Nedoushan, M. Farzin
    An advantage of the flow-forming process is high accuracy of products. Most researches have studied product diametric accuracy, but they have rarely investigated thickness accuracy. In this paper, a procedure is proposed to predict the effects of unbalanced forces on the product thickness accuracy. For this purpose, affecting parameters on roller forces were distinguished and roller forces were assumed as functions of these parameters. Noting that during the process, affecting parameters only change with mandrel deflection, these parameters (and consequently rollers forces) were calculated as functions of mandrel deflections. Function's coefficients were calculated using finite element method. Considering the force equilibrium of rollers and mandrel and using the above-mentioned functions,the mandrel deflection was calculated. Consequently, product thickness error due to mandrel deflection was calculated. Experiments were also performed to validate the proposed theory. Theoretical and experimental thickness variations follow similar trends. Finally, it was demonstrated that unbalanced forces cause non-uniform thickness along the product's length.
    Keywords: Flow, Forming, Product Accuracy, Unbalance Force, Mandrel Stiffness
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال