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

transient flow

در نشریات گروه مکانیک
تکرار جستجوی کلیدواژه transient flow در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • دیار عزیزی، مهرداد ملک زاده*، رامین قاسمی اصل
    این مطالعه به بررسی رفتار جریان آشفته در یک کانال افقی حاوی استوانه های بیضوی با ضریب منظر 0.45 و 0.5 و عدد رینولدز 5000 پرداخته است. با استفاده از روش اجزا محدود برای حل معادلات حرارت و سیالات، تاثیر پارامترهایی مانند میزان انتقال حرارت، عدد ناسلت، توزیع دما و توزیع سرعت بر جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که حضور سیلندرها باعث افزایش گردابه ها و تغییر الگوهای جریان از متقارن به نامتقارن می شود. همچنین، با افزایش عدد رینولدز، جریان به طور فزاینده ای آشفته شده و مکانیک چرخشی سیلندرها به توزیع متفاوت دما و سرعت کمک می کند. در بررسی جریان حول استوانه های بیضوی، مشاهده شد که نقطه ماکزیمم دمایی در حالت خواص ثابت بین استوانه سوم و چهارم و در حالت خواص متغییر پشت استوانه پنجم رخ می دهد. همچنین، سرعت سیال تاثیر بیشتری بر میزان انتقال حرارت نسبت به سطح تبادل حرارتی دارد. کاهش ضریب منظر منجر به کاهش میزان انتقال حرارت در جریان مغشوش می شود و کانتورهای دما در این جریان یکنواخت تر هستند که به علت اختلاط و ارتعاشات عرضی جریان آشفته است. این یافته ها می توانند به بهبود طراحی سیستم های انتقال حرارت و کنترل جریان در کاربردهای مهندسی کمک کنند.
    کلید واژگان: سیلندرهای دایروی، سیلندرهای بیضوی، جریان حرارت سیال، جریان پایا و گذرا، گردابه
    Diyar Azizi, Mehrdad Malekzadeh *, Ramin Ghasemi Asl
    This study investigated the turbulent flow behavior in a horizontal channel containing elliptical cylinders with aspect ratio 0.45 and 0.5 and Reynolds number 5000. Using the finite element method to solve heat and fluid equations, the effect of parameters such as heat transfer rate, Nusselt number, temperature distribution and velocity distribution on fluid flow has been investigated. The results show that the presence of cylinders increases the vortices and changes the flow patterns from symmetric to asymmetric. Also, as the Reynolds number increases, the flow becomes increasingly turbulent and the rotating mechanics of the cylinders contribute to a different distribution of temperature and velocity. In the investigation of the flow around the elliptical cylinders, it was observed that the maximum temperature point occurs between the third and fourth cylinders in the case of constant properties and behind the fifth cylinder in the case of variable properties. Also, the fluid velocity has a greater effect on the heat transfer rate than the heat exchange surface. The reduction of the aspect ratio leads to the reduction of the heat transfer rate in the turbulent flow and the temperature contours are more uniform in this flow, which is due to the mixing and transverse vibrations of the turbulent flow. These findings can help to improve the design of heat transfer and flow control systems in engineering applications.
    Keywords: Circular Cylinders, Elliptical Cylinders, Fluid Heat Flow, Steady, Transient Flow, Vortex
  • پریماه سلیمی، سیده سوده جهانی، هامون پورمیرزاآقا*

    امروزه استفاده از میکروپمپ های هیدرومغناطیسی به دلیل عدم وجود قطعه متحرک در آن از جاذبه های زیادی برخوردار است. طراحی و ساخت این نوع از پمپ ها  به دلیل ظرافت  ها و پیچیدگی های خاص خود همچنان به عنوان موضوع تحقیقات امروزی بشمار می رود، و با توجه به هزینه ساخت و روش های تجربی برای بررسی این پمپها، تحلیل عددی این نوع از پمپ ها می تواند کمک بزرگی در مسیر طراحی و ساخت آنها باشد. در تحقیق حاضر جریان یک سیال غیرنیوتنی از نوع تیکسوتروپیک در یک میکروپمپ هیدورمغناطیسی به صورت دوبعدی شبیه سازی شده و تاثیر پارامترهای مختلفی چون میدان الکتریکی، طول الکترودهای ایجاد کننده میدان الکتریکی سیال بر دبی و هد پمپ مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که پارامتر بی بعد هارتمن دارای یک مقدار بهینه است که در آن دبی پمپ به ماکزیمم مقدار خود می رسد. دبی پمپ در عدد هارتمن 40 به ماکزیمم مقدار خود می رسد در حالی که هد پمپ در عدد هارتمن 100 ماکزیمم می شود. نتایج نشان داد به منظور افزایش همزمان دبی و هد در میکروپمپ می توان طول الکترود را افزایش داد یا اختلاف پتانسیل دو سر الکترود را بالا برد همچنین با افزایش نسبت لزجت، دبی پمپ کاهش یافته ولی هد آن افزایش می یابد و با افزایش این نسبت میزان تاثیرپذیر دبی و هد پمپ از این نسبت به شدت کاهش می یابد، بطوریکه در نسبت لزجت 4 به بالا تاثیر این فاکتور بسیار کم می  شود.

    کلید واژگان: میکروپمپ، سیال تیکسوتروپیک، شبیه سازی دوبعدی، جریان گذرا
    Parimiah Salimi, Seyydeh Soodeh Jahani, Hamoon Pourmirzaagha*

    Nowadays, the use of hydromagnetic micro pumps has gained a lot of attraction due to the lack of moving parts. The design and construction of this type of pump has its own subtleties and complexities, which is still the subject of today's research, so the numerical analysis of this type of pump can be a great help in designing and manufacturing them. In this research, the flow of a thixotropic non-Newtonian fluid in a hydromagnetic micropump is simulated in two dimensions and the effect of various parameters such as magnetic field intensity, electric field, channel width and height, the length of the electrodes that create the electric field of the fluid on the flow rate and the pump head have been investigated. The results showed that the dimensionless Hartmann parameter has an optimal value where the pump discharge has its maximum value. The flow rate and head of each pump in Hartmann are specified and maximized differently, The flow rate reaches its maximum value at Hartmann number 40, while the pump head reaches its maximum value at Hartmann number 100. The results showed that in order to simultaneously increase the flow rate and head in the micropump, the length of the electrode can be increased or the potential difference between the two ends of the electrode can be increased. Also, with the increase of the viscosity ratio, the flow rate of the pump is reduced, but its head is increased, and with the increase of this ratio, the effective amount of flow rate and the pump head are greatly reduced from this ratio, so that the effect of this factor is very less in the viscosity ratio of 4 and above.

    Keywords: Micropump, Thixotropic Fluid, Two Dimentional Simulation, Transient Flow
  • رحیم معین زاده، رضا صمصامی*، عباس تقی پور

    در این پژوهش، تااثیر نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید در بهبود خواص ضد سایشی، اصطکاک و خواص فیزیکی روغن سویای اپوکسی شده، بررسی شد. این پژوهش شامل چهار مرحله است. در مرحله اول، برای تهیه مخلوط های نانو روان کار، ابتدا نانوذرات تیتانیوم دی اکسید با غلظت های وزنی 1/0، 2/0 و 5/0 درصد با روغن سویا اپوکسی شده ترکیب شد. در مرحله دوم، برای پراکنده کردن نانو ذرات در روان کار از حمام التروسونیک و همچنین برای پایداری سیال و جلوگیری از ته نشینی نانو ذرات جامد از سورفکتانت span80 استفاده گردید. در مرحله سوم آزمون های تجربی، شامل آزمون سایش با استفاده از دستگاه آزمون سایش پین روی دیسک و همچنین خواص فیزیکی نانو روان کارها شامل نقطه ی ریزش، نقطه ی اشتعال و گرانروی توسط دستگاه های مربوطه و بر اساس استانداردهای بین المللی انجام شد. در مرحله چهارم نیز نتایج حاصل تحلیل و عملکرد مخلوط های نانو روان کارها با سیال پایه مقایسه گردید. بر اساس نتایج آزمون های انجام شده مشخص شد، بهترین عملکرد مربوط به مخلوط نانو روان کار با غلظت 5/0 درصد وزنی از نانوذرات تیتانیوم دی اکسید می باشد که ضریب اصطکاک و سایش به ترتیب 93/7% و 14/57 % کاهش یافت، همچنین گران روی به میزان 95/11 درصد و نقطه ی اشتعال نیز به میزان 3 درصد نسبت به روغن پایه کاهش یافت، اما با افزایش غلظت، تغییر محسوسی در نقطه ی ریزش نانو روان کارها مشاهده نشد.

    کلید واژگان: نانوذرات، تیتانیوم دی اکسید، خواص تریبولوژیکی، روان کننده ی پایه ی زیستی
    Rahim Moinzadeh, Reza Samsami*, Abbas Taqipour

    In this research, the effect of titanium dioxide nanoparticles was investigated, in improving the anti-wear, friction and physical properties of epoxied soybean oil. This research consists of four stages. In the first step, to prepare nano-lubricant mixtures, titanium dioxide nanoparticles with concentrations of 0.1, 0.2 and 0.5 wt% were combined with epoxidized soybean oil. In the second step, an ultrasonic bath was used to disperse the nanoparticles in the lubricant, and span80 surfactant was used to stabilize the fluid and prevent solid nanoparticles from settling. In the third stage, the experimental tests were performed, including the wear test using the pin-on-disk device and the physical properties of nano-lubricants, including pour point, flash point, and viscosity, by relevant devices and based on international standards. In the fourth stage, the results of the analysis and the performance of nano-lubricants mixtures were compared with the base fluid. Based on the results of the tests, it was determined that the best performance is related to the nano-lubricant mixture with a concentration of 0.5 wt% of titanium dioxide nanoparticles, which reduced the coefficient of friction and wear by 7.93% and 57.14%, respectively. Also, the viscosity decreased by 11.95% and the flash point decreased by 3% compared to the base oil, but with increasing concentration, no significant change was observed in the pour point of nano-lubricants.

    Keywords: Micropump, Thixotropic Fluid, Two Dimentional Simulation, Transient Flow
  • رفعت محمدی*، محمد آقایی

    در این مقاله، ضربه قوچ ناشی از بستن سریع شیر در یک خط لوله با استفاده از حل عددی معادلات پیوستگی و اندازه حرکت شبیه سازی شده است. شبیه سازی برای یک روغن با لزجت زیاد و برای آب انجام شده است. رژیم اولیه در جریان آب آشفته و در جریان روغن، آرام بوده است. نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده و برای هر دو جریان، تطابق خوبی میان نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی در زمان های مختلف به دست آمده است. کانتورهای سرعت سیال در زمان های مختلف، دو ناحیه با رفتار متفاوت را در جریان گذرا نشان داده است. ناحیه مجاور جداره لوله و ناحیه محور لوله. در ناحیه مجاور لوله تاثیرات لزجت سیال غالب بوده، گرادیان های سرعت بزرگتر است و تغییرات سرعت سریعتر رخ می دهد. در حالیکه ناحیه محور لوله تحت تاثیر نیروهای اینرسی سیال است. با کاهش لزجت و افزایش عدد رینولدز، ناحیه محور لوله بزرگتر می شود. همچنین مطالعه پارامتری انجام شده و تاثیر پارامترهای مختلف بر شدت ضربه قوچ مطالعه شده است. نتایج به دست آمده نشان داده که می توان با کاهش ضخامت و طول لوله، کاهش دبی جریان، و یا استفاده از لوله با مدول الاستیسیته کمتر، شدت ضربه قوچ را به میزان قابل توجهی کاهش داد. به طور مثال با کاهش طول لوله از 60 متر به 18 متر، شدت ضربه قوچ 11 درصد کاهش می یابد.

    کلید واژگان: ضربه قوچ، جریان گذرا، جریان تراکم پذیر، شبیه سازی عددی، امواج فشاری
    Rafat Mohammadi *, Mohammad Aghaei

    In this paper, the water hammer resulting from the fast closure of the valve in a pipeline is simulated using numerical solution of continuity and Navier-Stokes equations. Simulation has been performed for a high-viscosity oil and for water. The initial flow regime for water is turbulent and for the oil is laminar. The obtained results are compared with the experimental results and for both fluids, a good agreement between the simulation and experimental results at different times is obtained. Velocity contours at different times show two regions with different behavior in transient flow. The wall region and the pipe core region. In the wall region, the effects of fluid viscosity are dominant, the velocity gradients are sharper, and flow changes more rapidly. While the pipe core region is affected by fluid inertial forces. As the fluid viscosity decreases and the Reynolds number increases, the core region becomes larger. In addition, a parametric study has been conducted and the effect of different parameters on water hammer has been studied. The results show that by reducing the thickness or length of the pipe, reducing the mass flow rate, or using a pipe with a lower elastic modulus, the water hammer effects can be significantly reduced. For example, by reducing the length of the pipe from 60 meters to 18 meters, the maximum pressure decreases by 11%.

    Keywords: Water Hammer, Transient Flow, Compressible Flow, Numerical Simulation, Pressure Waves
  • امیر عارفیان، نوید زهتابیان رضایی، رضا حسینی ابرده*

    در مطالعه حاضر، یک سامانه تمیزکننده فیلتر گاز با پالس جت معکوس به طور کامل مورد شبیه سازی عددی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی پارامترهای جریان، مدل سه بعدی کامل از سامانه مخزن پرفشار نیتروژن تا ورودی فیلترها در مخزن کم فشار گاز تمیزشونده مورد مطالعه قرار گرفته و جریان در داخل فیلترها بررسی شده است. صحت سنجی نتایج با استفاده از نتایج آزمایشگاهی موجود انجام شده است. نتایج نشان می دهد که مستقل از نوع شیر، پس از باز شدن آنی، در زمان کمتر از 0.5 ثانیه، پالس تمیزکاری ایجاد شده و جریان پس از این زمان به شدت مضمحل می گردد. اگرچه به دلیل نسبت فشار زیاد سامانه، جریان تمیزکاری با سرعت قابل ملاحظه القاء می شود؛ اما در هیچ قسمت از مجموعه خفگی و شوک وجود نخواهد داشت. جریان جت خروجی از نازل های توزیع کننده باعث ایجاد یک ونتوری مجازی در ورود به فیلتر شده و با افت فشار استاتیکی موضعی، مکش القائی ایجاد شده جریان ورودی به فیلتر را تا دو برابر افزایش خواهد داد. توزیع جریان تمیزکاری در راستای طول فیلتر یکنواخت نبوده و با توجه به اختلاف در مقادیر افت فشار در مسیر جریان، در ناحیه ابتدایی قابل توجه است و به مرور کاهش می یابد.

    کلید واژگان: پالس جت معکوس، تمیزکاری فیلتر، فیلترگاز، جریان تراکم پذیر، جریان گذرا
    Amir Arefian, Navid Zehtabiyan Rezaie, Reza Hosseini Abardeh *

    In this study, numerical simulation of a pulse-jet filter cleaning system is conducted and its performance is investigated under pre-defined conditions. In the first step, 3D simulation of the system from high pressure tank to filter inlet is performed and the output is used as the input of second step. In second step, simulation is performed for filters with inlet mass flow rates calculated from the previous step. To validate the results, the results are compared to experimental data showing acceptable agreement. The results show that regardless of valve type, cleaning pulse generates after 0.5s and suddenly decreases afterward. No shock or choking is observed in the system. Another interesting result is induced flow generated after the nozzles, which increases filter inlet mass flow rate. In addition, axial distribution of filter outlet flow rate is not uniform, degrading from inlet to outlet. Finally, a complete parametric study is performed to investigate the effect of the tank pressure on the pressure difference in the filter which is an important index in cleaning performance analysis.

    Keywords: Pulse-jet, filter cleaning system, gas filter, compressible flow, Transient Flow
  • مهرنوش تارمیغ، مرتضی بهبهانی نژاد، عزیز عظیمی*
    یکی از مسائل مطرح و مورد توجه در صنعت گازرسانی، تحلیل جریان گذرای گاز طبیعی درون خطوط لوله انتقال می باشد. با وجود مطالعات صورت گرفته، هنوز دقت و زمان محاسبات به عنوان دو چالش مهم در این زمینه مطرح هستند. در این مقاله، طراحی یک الگوریتم موازی جهت شبیه سازی عددی جریان هم دما و غیرهم دمای گاز مطرح شده است. تحلیل عددی جریان با استفاده از روش اختلاف محدود ضمنی تجزیه بردار شار استیگر- وارمینگ صورت پذیرفته است. موازی سازی مسئله نیز به روش انتقال پیام با کتابخانه MPI انجام شده است. به منظور نشان دادن قابلیت های برنامه کامپیوتری توسعه داده شده، دو مسئله شامل جریان درون دو خط لوله با شرایط متفاوت تحلیل و صحت سنجی شده است. در انتها، پس از صحت سنجی نتایج، معیارهای عملکرد روش پیشنهادی مثل زمان محاسبات، کاهش زمان به دست آمده و میزان افزایش سرعت از نتایج شبیه سازی استخراج شده اند. بررسی نتایج به دست آمده نشان می دهد که با استفاده از پردازش موازی می توان تا حد زیادی زمان محاسبات جریان درون خطوط لوله انتقال گاز طویل را کاهش داد. علاوه بر این، با به کارگیری این روش در شبکه های محاسباتی ریز نسبت به شبکه های درشت، کارایی الگوریتم موازی افزایش می یابد.
    کلید واژگان: خط لوله گاز، جریان گذرا، پردازش موازی، کتابخانه ‏MPI
    M. Tarmigh, M. Behbahani, nejad, A. Azimi *
    Analysis of natural gas transient flow in transmission pipelines is one of the most important issues in the gas industry. Despite the previous studies, the accuracy and the computational time have yet considered as two important challenges in this field. In this paper, a parallel algorithm for numerical simulation of isothermal and non-isothermal gas flows is presented. Numerical analysis of the flow is performed using the implicit Steger-Warming flux vector splitting method. For parallelization, the computer program has been parallelized using Message Passing Interface library. In order to demonstrate the capabilities of the developed computer program, the flow inside two pipelines with different conditions is solved, and the results are validated. Then, some factors such as the computational time, reduction of the time, and the speed up criteria are obtained to demonstrate the computational efficiency of the proposed method. The results show that parallel processing method can significantly reduce computational time of natural gas flow in long transmission pipelines. Moreover, it is shown that application of this approach on the fine computational grids is more efficient than on the coarse grids.
    Keywords: Gas Pipeline, Transient Flow, Parallel Processing, Message Passing Interface Library
  • محسن نظری*، نسیبه بایازاده، محمد محسن شاه مردان
    مطالعه انتقال حرارت گذرای سیال درون یک مخزن استوانه ای شکل که توسط جریان در لوله گذرانده شده از آن خنک می شود، در محدوده عدد رینولدز500 تا 5500 به شیوه آزمایشگاهی مورد توجه قرار گرفته است. لوله گذرانده شده از مخزن به دو صورت کویل مارپیچ و لوله مستقیم مورد استفاده قرار گرفته است. سیال داخل مخزن، آب با دمای اولیه 70 درجه سانتی گراد است که توسط آب به عنوان سیال گذرنده از لوله مرکزی با دمای ثابت ورودی 27 درجه سانتی گراد خنک می شود. پس از اندازه گیری دمای ورودی و خروجی لوله مرکزی و دمای مخزن در هر ثانیه، عدد ناسلت و رایلی متناظر محاسبه و همزمان افت فشار در لوله نیز اندازه گیری می شود. با تکرار آزمایش، نتایج بدست آمده بوسیله روابط آماری در بازه اطمینان نمایش داده می شوند. جهت صحت سنجی نتایج بدست آمده، از نتایج دیگر تحقیقات انجام شده در این زمینه استفاده شده است. نتایج حاکی از کاهش 42 درصدی دمای مخزن با استفاده از لوله مارپیچ در مقایسه با لوله مستقیم می باشد. اثرات همزمان انتقال حرارت و افت فشار نیز به عنوان یکی از پارامترهای مهم در بررسی نتایج مورد توجه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: انتقال حرارت جابه جایی، جریان گذرا، لوله مارپیچ، لوله مستقیم
    M. Nazari *, N. Babazadeh Baie, M.M. Shahmardan
    The main purpose of this study is to experimentally investigate transient convective heat transfer from a fluid stored inside a closed reservoir. Different cooling methods using helical and straight tubes are considered for heat transfer from the fluid reservoir. This paper attempts to determine the thermal advantages of helically coiled versus a straight tube. Fluid stored in the reservoir is cooled by water flow in the tube section at 27oC inlet temperature. The pressure drop and heat transfer parameters are measured over a wide range of Reynolds numbers (covers 500 to 5500). In these experiments, the effects of a couple of different parameters such as Reynolds number, time and geometrical parameters have been studied. Both heat transfer and pressure drop fluid flow in two test sections have been also reported and discussed. The experimental data indicate that using of helical coil instead of straight tube leads to increase heat transfer sharply. The coiled tube results show 42% reduction in of reservoir temperature compared to straight tube.
    Keywords: Convection Heat Transfer, Transient Flow, Helical Tube, Straight Tube
  • حامد کریمیان علی آبادی، احمد احمدی*، علیرضا کرامت
    در این مقاله تحلیل جریان گذرا در خط لوله ویسکوالاستیک در حوزه فرکانس با درنظر گرفتن اثرات اندرکنشی سیال–سازه بر مبنای یک فرمول بندی جدید انجام شده است. در این راستا ابتدا مبانی ریاضی به منظور دستیابی به ماتریس انتقال تعمیم یافته تدوین شده است. در ادامه معادلات حاکم بر جریان سیال و معادلات سازه ای از حوزه زمان به حوزه فرکانس تبدیل شده و تلاش گردیده تا با استفاده از فرمول بندی مساله در قالب ماتریس انتقال مشتمل بر بردار متغیرهای هیدرولیکی و سازه ای، نمایش ساده تری از رفتار ویسکوالاستیک حاصل گردد. عدم نیاز به حل انتگرال پیچش و دستیابی به معادلات جبری بجای معادلات انتگرالی حاصل بکارگیری ابزارهای حوزه فرکانس در این تحقیق می باشد. در ابتدا برای صحه گذاری مدل پیشنهادی دو حالت پایه، یکی لوله صلب و دیگری لوله الاستیک تحلیل گردیده و نتایج حاصل از آنها با داده های تجربی موجود و همچنین نتایج حل زمانی مبتنی بر شیوه مشخصه ها مقایسه شده اند. نتایج در سطح مطلوب بر داده های مرجع منطبق بودند. در ادامه با داشتن اطلاعات و مشخصات یک مدل آزمایشگاهی معتبر برای شرایط لوله ویسکوالاستیک کد شبیه سازی رفتار گذرا در محیط متلب پیاده سازی گردیده و در این حالت نیز نتایج حاصل از مدل پیشنهادی، انطباق خوبی با داده های تجربی و منحنی های آزمایشگاهی نشان می دهد. نتایج این تحقیق نشان می دهد استفاده از ابزارهای تحلیل در حوزه فرکانس می تواند با سرعت و دقت بالا عملکرد گذرای یک خط لوله را بدست دهد.
    کلید واژگان: حوزه فرکانس، لوله ویسوالاستیک، جریان گذرا، ماتریس انتقال، اندرکنش سیال، سازه
    Hamed Karimian Aliabadi, Ahmad Ahmadi *, Alireza Keramat
    In this research the transient flow analysis in viscoelastic pipes considering Fluid Structure Interaction have been performed utilizing a newly developed formulation of Transfer Matrix Method in frequency domain. To obtain this extended form of TMM, mathematical processes was accomplished. Time domain governing equations have been transformed to frequency domain and then a suitable matrix form of them is used to study transient flow due to sudden valve closure. Obtaining a set of algebraic equations instead of integral equations and the ability to analyze this phenomenon without need to solve complex convolution integral, are some of the benefits of the frequency domain tools, which have been applied in this research. To verify the model, initially two cases of rigid and elastic pipe wall have been analyzed. Results showed good conformity comparing to experimental data and analytical solution available. Then having a set of reliable experimental data of transient flow in VE pipe, MatLab code was adopted to the model and fortunately here also results were in good compatibility with the experimental results. Also it has been showed that this model will be a suitable tool for parametric analysis and for determining the critical situations of the system. The results obtained from this research prove that using frequency domain tools will lead to an effective and precise model for simulating the transient flow characteristics in VE and also normal transmitting pipelines.
    Keywords: Frequency Domain, Viscoelastic Pipe, Transient Flow, Transfer Matrix Method, Fluid, Structure Interaction
  • V. Rajesh*, A. J. Chamkha, M. P. Mallesh
    In this paper, the problem of nanofluid flow and heat transfer due to the impulsive motion of a semi-infinite vertical plate in its own plane in the presence of magnetic field is analyzed by the implicit finite-difference numerical method. A range of nanofluids containing nanoparticles of aluminium oxide, copper, titanium oxide and silver with nanoparticle volume fraction range less than or equal to 0.04 are considered. The Tiwari-Das nanofluid model is employed. The velocity and temperature profiles as well as the skin friction coefficient and Nusselt number are examined for different parameters such as nanoparticle volume fraction, nanofluid type, magnetic parameter and thermal Grashof number. The present simulations are relevant to magnetic nanomaterials thermal flow processing in the chemical and metallurgical industries.
    Keywords: Free convection, Nanofluids, Implicit finite, difference numerical method, MHD, Semi, infinite vertical plate, transient flow, Materials processing
  • محسن نظری، نسیبه بابازاده، محمد محسن شاه مردان، مجتبی آشوری
    در این مقاله انتقال حرارت جابجائی گذرای سیال درون یک مخزن عمودی استوانه ای شکل که توسط جریان نانوسیال در لوله ی تعبیه شده در مرکز مخزن خنک می شود، بصورت تجربی در محدوده رینولدز 700 تا 5500 مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات انجام شده، انتقال حرارت جابه جائی گذرای سیال در یک مخزن استوانه ای توسط نانوسیال به طور کامل بررسی نشده است و نیازمند مطالعات عمیق تری در این خصوص می باشد. در این آزمایش نانوسیال آب- اکسید مس در دو درصد حجمی 1/ 0 و 2/ 0 به عنوان سیال عامل خنک کار در لوله مرکزی استفاده شده است. سیال داخل مخزن، آب است که توسط جریان نانوسیال در لوله داخلی خنک می شود. پس از اندازه گیری دمای ورودی و خروجی لوله مرکزی و همچنین دمای مخزن در هر ثانیه، عدد ناسلت متوسط و رایلی متناظر با هر درصد حجمی محاسبه و همزمان افت فشار در لوله نیز اندازه گیری می شود. با تکرار آزمایش، نتایج بدست آمده بوسیله روابط آماری در بازه اطمینان نمایش داده می شوند. صحت سنجی نتایج نیز با استفاده از روابط تئوری و نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نمایانگر تطابق مناسب آزمایش با نتایج تئوری و آزمایشگاهی است. همچنین نتایج حاکی از افزایش حداکثر 20 درصدی عدد ناسلت و کاهش 5 درصدی دمای بی بعد مخزن در اثر استفاده از نانوسیال آب- اکسید مس با درصد حجمی 2/ 0 درصد است. در انتها نیز اثرات همزمان انتقال حرارت و افت فشار برای نانوسیال در نسبت های حجمی مختلف ارائه و مورد بحث قرار می گیرد.
    کلید واژگان: انتقال حرارت جابجایی، جریان گذرا، نانوسیال
  • امیر پارساصدر، احمد احمدی، علیرضا کرامت، بابک لشکرآرا
    در سیستم های بزرگ یک پمپ قادر به تامین هد مورد نیاز نمی باشد لذا پمپ ها را به صورت سری به یکدیگر متصل می کنند تا هد مورد نیاز تامین گردد. حال اگر پمپ های گروه سری به صورت ناگهانی متوقف شوند، ضربه قوچ رخ می رهد که به صورت موج های فشاری مثبت و منفی ظاهر می شود. این موج ها باعث بوجود آمدن تنش های بسیار زیادی در اجزای سیستم می شود. هدف از این تحقیق ارایه ی عملکرد بهتر سیستم پمپاژ سری در حالت ماندگار و بررسی جریان غیرماندگار ناشی از حالت های مختلف توقف ناگهانی پمپ های سری یک سیستم و عملکرد گروه پمپ های سری در حالت غیرماندگار می باشد. برای بررسی جریان غیرماندگار در این حالت باید معادلات خطوط مشخصه حاصل از هیدرولیک جریان، روابط حاکم بر پمپ ها و نحوه ی اتصال آنها را با یکدیگر ترکیب و به صورت همزمان حل نمود. این مهم با استفاده از مدل عددی در نرم افزار متلب مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصل شده، زمانی که پمپ ها مشابه باشند کارایی سیستم در حالت ماندگار افزایش می یابد. در صورت توقف گام به گام پمپ ها نسبت به حالت توقف ناگهانی کل پمپ های ایستگاه پمپاژ، فشار های کمتری (مثبت و منفی) به سیستم وارد می شود. در حالت گام به گام توقف هر یک از پمپ ها تاثیر متفاوتی به سیستم وارد می کند که بر اساس نتایج حاصله بحث و بررسی شده است.
    کلید واژگان: گروه پمپ سری، جریان ماندگار و غیر ماندگار، توقف ناگهانی، ضربه قوچ، خطوط مشخصه
    Amir Parsasadr, A. Ahmadi, A. Keramat, B. Lashkarara
    In the large scale pipe systems the use of pump group connected in series is evitable to meet the desired pressure head. If one or more of the pumps shuts down، water hammer event occurs which manifests in pressure and rare faction wave، along the pipeline these waves result in huge stresses on the system. In this regard، this paper aims at investigating the pump stations performance during steady and transient flows، in which the focus is placed on various possibility of pump failure in a system of pumps in series. The mathematical model to carry out this research includes continuity and momentum equations (transformed to two characteristic equations) as well as equations to govern mechanical behavior of pump stations. These governing relations are numerically solved and programmed in a MATLAB code. The results reveal that the use of the same pumps leads to larger efficiency compound to using different pumps. Furthermore، if the pumps shut down one after other، the water hammer pressures remarkably alleviate. The result for this sequential pump station failure are quantitatively presented and discussed.
    Keywords: Series pump station, Steady, transient flow, Pump failure, Water hammer, Method of Characteristics
  • محمد درویش دماوندی، حسن رحیم زاده، علیرضا ریاسی
    در این مقاله در سیستم های انتقال آب، با قرار دادن لوله پلی اتیلنی در بین خط لوله فولادی، جریان گذرای ناشی از بسته شدن ناگهانی شیر مورد مطالعه قرار می گیرد. حل عددی معادلات هیدرولیکی جریان با استفاده از روش مشخصه ها و با در نظر گرفتن خاصیت ویسکوالاستیک برای لوله پلی اتیلنی، خاصیت الاستیک برای لوله فولادی و همچنین شرایط مرزی در محل تقاطع لوله ها، ارائه می گردد. با تغییر طول، محل نصب لوله پلی اتیلنی موضعی و دبی جریان، تاثیر این پارامتر ها بر جریان گذرا درون خط لوله مورد بررسی قرار می گیرد. با مقایسه جریان گذرا در سیستم خط لوله مرکب از لوله های فولادی و پلی اتیلنی با سیستمی که تنها از خط لوله پلی اتیلنی ساخته شده است، امکاسنجی استفاده از لوله های پلی اتیلنی بصورت موضعی از لحاظ ویژگی کاهندگی موج فشار، مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلید واژگان: تداخل امواج، جریان گذرا، لوله پلی اتیلنی، موج فشار، ویسکوالاستیک
    This note presents a theoretical analysis and numerical simulation of hydraulic transients in pressurized pipeline system made of a local polyethylene pipe-wall located at a steel pipeline system. The continuity and momentum equations are solved by the method of characteristic (MOC) taking into account the viscoelastic effect of the pipe-wall for polyethylene pipe. The polyethylene pipe length and location at the pipeline and the discharge flow rate are changed and their influence on transient flow is investigated. By comparing this pipeline system with one that is made of polyethylene pipe totally، the possibility of using local polyethylene pipe due to its effect on the pressure wave is investigated.
    Keywords: Transient flow, polyethylene pipe, pressure wave, viscoelasticity, wave interaction
  • مرتضی بهبهانی نژاد، عزیز عظیمی، محسن شعبانی
    روش تفاضل محدود ضمنی استیگر- وارمینگ، برای شبیه سازی عددی جریان گذرای غیرهم دمای گاز مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به غیرخطی بودن معادلات، در ابتدا خطی سازی حول هر گام زمانی انجام شده است که این امر ضمن کاهش تلاش محاسباتی جریان مورد نظر را نیز با سهولت بیشتری تحلیل می نماید. به منظور اعتبارسنجی و ارزیابی دقت روش حل عددی، ابتدا جریان فانو و جریان درون یک لوله شوک مورد بررسی قرار گرفته است. سپس جریان گذرا درون یک خط لوله گاز که فشار در ورودی آن به صورت تابعی از زمان تغییر می کند، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی عددی حاضر نشان می دهد که روش عددی تفاضل محدود خطی شده مورد استفاده در این مطالعه، تغییرات ناگهانی در شرایط جریان را به خوبی روش حل غیرخطی نمایان می سازد. همچنین روش عددی حاضر قادر است جریان های گذرای گاز را با دقت مناسب در مقایسه روش حل غیرخطی با تلاش محاسباتی کمتر تحلیل نماید.
    کلیدواژگان جریان غیرهم دما؛ جریان گذرا؛ خطوط لوله گاز؛ روش های خطی شده؛ گاز حقیقی
    Aziz Azimi
    Numerical simulation of non-isothermal transient gas flow is performed using implicit Steger-Warming finite difference method. Because of nonlinearity of the governing equations، they are linearized at each time step. The linearization either reduces computational effort or analyzes the flowfield more conveniently. In order to validate and evaluate the accuracy of current numerical method، Fanno and shock tube flows are investigated first. Then، transient flow in a gas pipeline that its inlet pressure changes with time is simulated. The results of present study show that Steger-Warming finite difference scheme can well captured the sudden changes in the flowfield. Moreover، the present method is able to analyze transient gas flows as nearly accurate as the nonlinear one with less computational effort.
    Keywords: non, isothermal flow, transient flow, gas pipeline, linearized schemes, real gas
  • گلناز مرادی، سید مصطفی حسینعلی پور، شهریار داری پور
    در بررسی و مدل سازی شبکه خطوط انتقال گاز دو نوع جریان پایا و گذرا وجود دارد. مدل سازی جریان گذرا نسبت به جریان پایا پیچیده تر و مشکلتر است ولی به خوبی می تواند جوابگوی پیش بینی شبکه انتقال در حالات مختلف باشد. شبکه خطوط انتقال گاز شامل خط لوله، ایستگاه تقویت فشار، ایستگاه تقلیل فشار، شیرهای مسدودکننده و میادین ذخیره است که اثر هر یک در رفتار گذرای شبکه نسبت به دیگری کاملا متفاوت است. در این تحقیق خط لوله بعنوان مهمترین پارامتر تاثیرگذار در رفتار گذرای شبکه انتقال گاز برای حالت گذرای همدما مدل سازی و بررسی شده است. مدل سازی خط لوله با استفاده از معادلات بقای جرم، ممنتوم و معادله حالت، منتهی به معادلات دیفرانسیلی جزئی می شود که باید نسبت به زمان و مکان حل شوند. در این تحقیق سه گزینه از شرایط عملیاتی خط لوله انتقال گاز در حالت گذرا مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج مدل سازی هر یک بصورت منحنی های تغییرات دبی جریان و فشار در طول خط لوله برای زمانهای مختلف رسم و تفسیر شده اند.
    کلید واژگان: خط لوله، جریان گذرا، مدل سازی
    In case of studying and modeling gas flow in the pipeline network, there are two types of flow: steady flow and transient flow. The natural gas pipeline network consists of pipelines, pressure compressor stations, pressure reduction stations, line break valves and storage fields. The pipeline is the key element in determining the overall network dynamic behavior. Dynamic behavior of a gas pipeline due to changes of gas flow rate for isothermal transient status has been modeled and investigated in this study. The modeling of isothermal transient flow is resulted in differential equations using mass conservation equations, momentum and an equation of state. By solving these equations according to time and place, the behavior of gas pipeline will be obtained. Three cases of the operating conditions for gas transmission pipelines in transient status have been studied. The modeling results of each case have been shown and interpreted in curves of flow rate and pressure variations along pipeline in different time spots.
    Keywords: gas pipeline, transient flow, modeling
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