فهرست مطالب
نشریه مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
سال پنجم شماره 4 (پیاپی 17، زمستان 1397)
- تاریخ انتشار: 1397/11/12
- تعداد عناوین: 6
-
صفحات 1-10
پژوهش حاضر به بررسی مود شکست جوش مقاومتی نقطه ای اتصال مشابه و نامشابه در فولاد زنگ نزن دوبلکس در شرایط کشش برش می پردازد. در این بررسی از فولاد زنگ نزن دوبلکس یک میلی متری با نام تجاری 1Cr21Ni5Ti استفاده شد. آزمون ریز سختی سنجی، آزمون کشش - برش و بررسی متالوروگرافی نوری برای توصیف ماکرو ساختار و ریز ساختار، سختی دکمه ی جوش و مطالعه مود شکست جوش بر روی اتصالات انجام گردید. ایجاد یک جوش مقاومت نقطه ای با تغییرات متالورژیکی و هندسی همراه است که در نهایت مشخص شد که تا قبل از بیرون زدگی مذاب، هرچه جریان جوشکاری را افزایش دهیم نیروی حداکثر جوش و انرژی شکست افزایش می یابد.
کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن دوبلکس، مود شکست، دکمه جوش، سختی -
صفحات 11-18
با توجه به تغییر در خواص فیزیکی سیال در شرایط مختلف، ضرورت بررسی مدل های مختلف جریان آشفته در حالت ها و ویژگی های مختلف به میزان زیادی احساس می شود. از این رو در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر تغییرات عدد پرانتل آشفته در جریان انتقال حرارت جت شیاری برخوردی پرداخته شده است. برای مدل سازی جریان آشفته با استفاده از کد تجاری فلوینت 3/6، مدل آشفتگی k-ε استاندارد استفاده شد. پس از آن با بررسی استقلال حل از شبکه، بهترین شبکه بندی یعنی 75*400 برای مدل سازی و بررسی مسیله انتخاب و استفاده شد. در ادامه اثر عواملی مانند تغییر عدد پرانتل آشفته و عدد رینولدز جریان جت و استفاده از سیال هوا در جت شیاری برخوردی، بر روی ضریب انتقال حرارت جابجایی روی صفحه ی برخورد بررسی شد. نتایج بدست آمده از حل عددی در بعضی از حالات با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند و دقت قابل قبولی حاصل شد. با توجه به نتایج بدست آمده، مشاهده شد که بیش ترین نرخ انتقال حرارت مربوط به ناحیه ی برخورد جت با صفحه بوده و با دور شدن از ناحیه ی برخورد ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت به شکل قابل توجهی کاهش می یابد. همچنین با افزایش عدد رینولدز، مقدار ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت بویژه در ناحیه ی برخورد افزایش چشم گیری دارد. و نیز مشاهده شد که عدد پرانتل آشفته در فواصل مختلف تغییر می کند. بنابراین فرض ثابت بودن عدد پرانتل آشفته در انتقال حرارت برخوردی دور از واقعیت بوده و مقدار متوسط آن به میزان0/65 بدست آمد.
کلیدواژگان: انتقال حرارت برخوردی، عدد پرانتل، عدد ناسلت، عدد رینولدز، مدل سازی شار حرارتی آشفته -
صفحات 19-32
فرایند تهویه اتاق برای بالا بردن شرایط آسایش حرارتی ساکنین و کاهش مصرف انرژی صورت می گیرد.هرچند که تا کنون بیشتر بر روی نرخ جریان و دمای بهینه هوای ورودی و نوع سیستم تهویه پرداخته شده ، در این مقاله به کمک نرم افزار انسیس فلوینت و شبیه سازی اتاق، بهترین موقعیت استقرار دریچه ورودی و خروجی برای 20 نمونه اتاق مورد بدست آورده شد. سه معیار مقایسه کارایی تهویه، دمای متوسط موثر و گرادیان عمودی دما در نظر گرفته شد، که مدل شماره 20 که در آن دریچه ورودی در دیوار روبروی آدمک در وسط دیوار و دریچه خروجی در همان دیوار در پایین آن قرار دارد مورد تایید قرار گرفت. همچنین بررسی 3 نمونه اتاق با مساحتهای 12،16و 20 مترمربع نشان داد که با افزایش مساحت کارایی تهویه کاهش و دمای میانگین اتاق افزایش پیدا می کند و با افزایش دبی هوا، دمای میانگین اتاق کاهش پیدا می کند.
کلیدواژگان: تهویه مطبوع، شبیه سازی 3 بعدی، بهینه سازی، فلوئنت، انرژی -
صفحات 33-40
در این مقاله نرمالیزه کردن لوله های فولادی گرید B تولید شده به روش جوشکاری مقاومت الکتریکی(ERW) مورد مطالعه قرار گرفته است. هفت لوله که یکی از آنها نرمالیزه نشده و مابقی در سرعت های مختلف به همراه نرمالیزه شده نمونه برداری گردید. نتایج آزمون های کشش، میکروسختی جهت بررسی خواص مکانیکی و آزمون متالوگرافی جهت بررسی ساختار لوله ها بیان گردید.
با مطالعه جوش قبل از نرمالیزاسیون مشخص شد ناحیه جوش قبل از نرمالیزاسیون دارای ساختار فریت سوزنی می باشد. نمونه دارای منطقه متاثر از حرارت با دانه های ریزتر از منطقه جوش و سختی منطقه متاثر از حرارت بالاتر از ناحیه جوش می باشد همچنین سختی از نمونه هایی که نرمالیزه شده اند بیشتر است. در بین نمونه هایی که با سرعت های مختلف تولید شده اند نمونه ای که با سرعت 12 متر بر دقیقه تولید شده است شرایط مناسب تری دارد زیرا دارای ساختاری مشابه ساختار فلز پایه است. این نمونه دارای کمترین میزان سختی در ناحیه جوش و بیشترین انعطاف پذیری در بین نمونه ها و به میزان 6 درصد است. بیشترین استحکام کششی مربوط به نمونه بدون نرمالیزه و کمترین آن مربوط به نمونه تولید شده با سرعت 12 متر بر دقیقه است.کلیدواژگان: جوشکاری مقاومت الکتریکی، سختی، میکروسختی، عملیات حرارتی، استحکام کششی -
صفحات 41-50
هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تاثیر زاویه نیروی مغناطیسی بر انتقال حرارت درون یک محفظه مربعی شکل پرشده از نانوسیال میباشد. محفظه به شکل مربعی بوده و نانوذرات به شکل همگن درون محفظه پراکنده شدهاند. دیوارههای بالا و پایین به صورت عایق حرارتی و دمای دیواره عمودی سمت چپ بیشتر از دیواره عمودی سمت راست میباشد. معادلات حاکم بر جریان و انتقال حرارت نانوسیال با استفاده از روش شبکه لاگرانژی-اویلری (ALE) ارایه شده و سپس به شکل بیبعد خود انتقال یافتند. معادلات به دست آمده با استفاده از روش المان محدود حل شدند. صحت نتایج به دست آمده در مقایسه با پژوهشهای معتبر پیشین آزموده شده است. نتایج نشان داد میدان مغناطیسی میتواند موجب افزایش و یا کاهش انتقال حرارت شود. تاثیر حضور میدان مغناطیسی با پارامترهایی از قبیل زاویه میدان مغناطیسی و عدد هارتمن سنجیده میشود. افزایش زاویه میدان مغناطیسی از 0 درجه (در جهت محور افقی) سبب افزایش انتقال حرارت میشود. این امر به جهت تغییر در رژیم جریان درون محفظه به واسطه تغییر در زاویه میدان معناطیسی صورت میپذیرد. با رسیدن به زاویه 30 درجه انتقال حرارت به بیشینه خود میرسد و با افزایش مجدد زاویه میدان مغناطیسی، انتقال حرارت کاهش خواهد یافت. رسیدن به زاویه 90 درجه نتایجی مشابه با زاویه 0 درجه را نشان میدهد.
کلیدواژگان: محفظه بسته، نانو سیال، نیروی مغناطیسی
-
Pages 1-10
The present study investigates the failure resistance welding method of a similar and unmatched connection point in duplex stainless steel under shear stress conditions. In this study, 1Cr21Ni5Ti branded stainless steel duplex was used. Micro-hardness test, tensile test - cutting and optical metallography to describe the macrostructure and microstructure, hardness button welding and weld failure mode study was conducted on connections. A point resistance welding with metallurgical and geometric changes is created. It was finally determined that before the molten outflow, the welding current to increase increasing maximum boiling force and failure energy.
Keywords: duplex stainless steel, failure mode, welding button, hardness -
Pages 51-58
Heat sink is part of a thermal convertor that cools the convertor by dissipation of heat into the surrounding air. In order to obtain the optimal design of any heat sink, the rate of entropy generation must be minimized. However, reduced generation of entropy is accompanied by an increase in the cost, and hence these two contradictory objectives must be simultaneously optimized. In the present study, Multi-objective Optimization Evolutionary Algorithm Based On Decomposition (MOEA/D) has been used for optimization. The complete mathematical model governing the heat sink has been investigated and its basic experimental and computational data have been derived. According to the results, all the four considered parameters in the optimization had a relatively linear relation to the cost, but the number of fins and the air flow speed had a more significant effect on the entropy generation rate. In sum, when the cost is considered, a better evaluation of the results is obtained. With regard to the optimization process in this work, the objective functions of price and generation of entropy have linearly entered the numerical equations. The values for the distance and the length of the fins have been obtained using RSM and decision-maker methods. Besides, the optimized values of the objective functions have been expressed for each type of the flows related to the heat sink.
Keywords: Plate Fin Heat Sink, Modeling, Optimization, MOEA, D
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.