نشریه مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
سال سوم شماره 4 (پیاپی 9، زمستان 1395)

هدف از این مقاله توسعه یک مدل جامع جدید نانوتیر اویلر-برنولی با در نظر گرفتن اثرات اندازه مقیاس کوچک که در تیوری های کلاسیک از آن صرف نظر شده بود، می باشد. به منظور اصلاح مدل های قبلی و ایجاد مدلی مبتنی بر واقعیت که بتواند بسیاری از مسایل مرتبط با نانوکلیدها را شامل شود، فرض شده است که الکترود زیرلایه کوتاه تر از الکترود متحرک است. در این مدل، از تیوری غیر کلاسیک تنش مزدوج اصلاح شده به منظور بررسی اثرات ناشی از موقعیت و طول الکترود زیرلایه، نیروهای الکترواستاتیک، بین مولکولی، مویینگی، اثر اندازه و اثرات تنش سطحی استفاده شده است. با استفاده از اصل همیلتون معادلات حاکم و شرایط مرزی متناظر با نانوتیر دوسر گیردار به دست آمده اند. با در نظر گرفتن کرنش ون-کارمن، روابط غیرخطی ناشی از کشش میان صفحه ای به معادلات اضافه شده اند. معادلات حاکم غیرخطی با استفاده از روش عددی اجزا محدود حل شده اند. به منظور اعتبارسنجی روش حاضر، نتایج به دست آمده با نتایج پژوهش های پیشین مقایسه و تطابق خوبی میان آن ها مشاهده شد. نتایج حاکی از آن هستند، با کاهش طول الکترود زیرلایه، مقدار ولتاژ نهایی، نیروهای بین مولکولی و مویینگی نهایی افزایش و جابه جایی نهایی اندکی کاهش می یابد. همچنین افزایش اثر اندازه و نیروی محوری، باعث افزایش پارامتر ولتاژ نهایی می شود.

در این مقاله، مطالعه ای بر روی پاشش دو جریان ثانویه جهت کنترل بردار تراست با استفاده از نرم افزار عددی دینامیک سیالات محاسباتی فلوینت صورت پذیرفته است. کنترل بردار تراست، یکی از راه های مناسب هدایت و کنترل در شرایطی است که نیروهای آیرودینامیکی ناچیز باشند، مانند سیستم هایی که در جو رقیق پرواز می کنند. سیستم های کنترل بردار تراست شامل روش های مکانیکی و سیالاتی هستندکه روش های سیالاتی نیازی به عملگر مکانیکی نداشته و دارای پاسخ دهی سریعی می باشند. در این کار شبیه سازی سه بعدی حوزه جریان برای یک شیپوره تست نمونه صورت پذیرفته است. در این شبیه سازی سه-بعدی، معادلات ناویر-استوکس به همراه مدل آشفتگی دو-معادله ای  و معادله حالت گاز کامل حل می شوند. سپس نتایج حل عددی با نتایج تست تجربی مقایسه شده است که مقایسه نتایج، نشان دهنده تطابق خوب حل عددی با نتایج تجربی می باشند. سپس نتایج پاشش از دو انژکتور بررسی شده و تاثیر پاشش از دو انژکتور در قسمت واگرای شیپوره مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین پاشش از دو انژکتور در موقعیت های طولی مختلف بررسی شده است. از نتایج مشاهده می شود که هرچه محل قرارگرفتن انژکتور دوم به دهانه خروجی شیپوره نزدیکتر باشد زاویه بردار تراست بیشتر می شود.

در این مقاله اثر پارامترهای جوشکاری (جریان، ولتاژ و سرعت جوشکاری) بر خواص مکانیکی (کشش و ضربه) ناحیه حرارت دیده ناشی از جوش زیر پودری لوله های از جنس فولاد میکرو آلیاژی X80 مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی نتایج آزمایشگاهی نمونه های جوشکاری شده نشان داد که پارامتر جریان، تاثیر مثبت بر استحکام (تسلیم و کششی) و تاثیر منفی بر چقرمگی نمونه دارد. افزایش ولتاژ، موجب افزایش پهنای ناحیه حرارت دیده و کاهش استحکام و چقرمگی نمونه می شود. افزایش سرعت جوشکاری تاثیر زیادی بر بهبود استحکام و چقرمگی دارد.

هدف از انجام پژوهش حاضر، مدلسازی و آنالیز جذب نانوذرات در جریان لغزشی درون نانوفیلترهای لیفی نازک می باشد. جریان لغزشی ایجاد شده به دلیل ابعاد نانومقیاس فیبرها و در نتیجه بزرگ بودن عدد نادسن می باشد. در این پژوهش، ابتدا فیلتراسیون نانوذرات معلق در هوا در حضور یک اختلاف فشار و سرعت اولیه سیال در فیلترهای لیفی نازک مدلسازی شده است. در مدلسازی انجام شده، در دیدگاه اویلر، معادلات ناویر-استوکس برای تحلیل یک جریان دوفازی سیال-نانوذره رقیق حل گردید. در مرحله بعد، روش مناسب برای حل عددی معادلات حاکم بر حرکت نانوذرات و شبیه سازی مکانیزم نشست ذرات روی الیاف با توجه به نوع معادلات و نیروهای موثر در ابعاد نانو ارایه شده است. سپس، نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه شده و شبیه سازی اعتبار سنجی شده است. همچنین به مقایسه ی وجود و عدم وجود شرط لغزش در مرزها روی افت فشار نهایی فیلتر پرداخته شده است. نتایج پژوهش حاضر، برای امکان سنجی طراحی فیلترهایی که با قطر کوچک الیاف در محدوده بین 25 تا 500 نانومتر می توانند نانوذرات را جذب نمایند، ضروری است.