فهرست مطالب

مجله مکانیک سازه ها و شاره ها
سال یکم شماره 2 (پاییز 1390)

  • تاریخ انتشار: 1391/06/25
  • تعداد عناوین: 9
|
  • محمد رضایی پژند، الیاس اعرابی صفحات 1-11
    ماده ی پیزوالکتریک به دلیل داشتن ویژگی های مکانیکی و الکتریکی مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار دارد. در 50 سال اخیر، کاربرد این گونه ماده ها برای به فرمان درآوردن شکل، کاهش نوسان و کنترل فعال سازه ها رو به افزایش بوده است. دو ویژگی اصلی این ماده ی هوشمند، اثر مستقیم و وارون می باشند که تبدیلی بین کارمایه های الکتریکی و مکانیکی هستند. در این پژوهش، کارهای وابسته ی پیشنیان به طور گسترده و دقیقی مطالعه می شود. آشکار خواهد شد، اثر پژوهشی درباره ی رفتار پوسته های متقارن چندلایه ی هوشمند، و بویژه تحلیل غیرخطی هندسی آن ها، با استفاده از میدان تغییرمکان مرتبه ی بالا کم است. ازاین رو، این مقاله به کاربرد میدان تغییرمکان مرتبه ی بالا در تحلیل ایستای پوسته ی متقارن با لایه ی پیزوالکتریک می پردازد.با رابطه سازی پیشنهادی و بهره جویی از فرآیند نیوتن-رافسون، تحلیل پوسته های مختلف انجام می پذیرد. رابطه سازی پیشنهادی وبرنامه رایانه ای نویسندگان برای تحلیل مساله های مختلف به کار می رود. برای ثابت نمودن درستی تحلیل ناخطی این اثر و افزایش دقت به سبب به کار بردن میدان تغییرمکان مرتبه ی بالا، پاسخ های نویسندگان با نتیجه های دیگرپژوهشگران مقایسه خواهد شد.
    کلیدواژگان: پوسته ی متقارن محوری، ماده ی مرکب، پیزوالکتریک، پوسته ی چندلایه، حسگر، رفتار غیرخطی هندسی
  • مهدی زارع مهرجردی، اصغر دشتی رحمت آبادی، رضا رشیدی میبدی صفحات 13-25
    یاتاقان های ژورنال غیر مدور با توجه به ویژگی های منحصر بفردی نظیر کارکرد مناسب در سرعت های بحرانی، امکان خنک کاری مطلوب تر و توانایی بالا در حفظ شرایط تعادل و پایداری، امروزه یکی از پر کاربردترین تجهیزات حوزه روانکاری به شمار می آیند. پارامترهای عملکرد این گروه از یاتاقان ها برخلاف انواع مدور، در صورت بروز هر گونه تغییر در شرایط نصب و مونتاژ نهایی درون سیستم مکانیکی حتی با حفظ مشخصه های ابعادی حاصل از طراحی، متفاوت خواهد شد. لذا دستیابی به شرایط کارکرد بهینه برای یاتاقان های ژورنال غیرمدور با ابعاد معین در صورت اعمال تغییر در شرایط قرارگیری آنها داخل سیستم امری امکان پذیر خواهد بود. در پژوهش حاضر با بکارگیری روش حل عددی درونیابی مشتق تعمیم یافته، تاثیر ویژگی های ساختاری روانکار میکروپلار همانند طول مشخصه و عدد کوپلینگ، پارامترهای طراحی و مونتاژ نظیر پریلود و زوایای نصب و انحراف بر عملکرد یاتاقان های ژورنال غیر مدور دو- لب و سه- لب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج گویای بهبود مشخصه های عملکرد یاتاقان های مورد بررسی با تغییر حالت روانکار از نیوتنی به میکروپلار بوده و امکان دستیابی به شرایط کارکرد مطلوب تر بر پایه هر یک از مشخصه های خاص کارکرد یاتاقان را با انتخاب مناسب ترکیبی از شرایط طراحی و مونتاژ نمایش می دهند.
  • محمد جعفری، جلیل رضایی پژند صفحات 27-35
    در کاربردهای عملی ناچار به ایجاد گشودگی در سازه هستیم از طرفی در اثر وجود گشودگی معمولا قابلیت تحمل بار سازه کاهش می یابد. این گشودگی ها باعث ایجاد تمرکز تنش در ماده می شود که در بحث طراحی بسیار مهم هستند بنابراین با توجه به اهمیت بحث تمرکز تنش و عنایت به اینکه می توان برای یک مساله کشش صفحه ای با تغییر شرایط مختلف مثلا انتخاب شعاع انحنای مناسب برای گشودگی، ضریب تمرکز تنش را کاهش داد؛ بررسی تحلیل تنش در حضور گشودگی های مختلف لازم به نظر می رسد. در این مقاله با ارائه یک حل تحلیلی، تاثیر نرمی گشودگی که یکی از پارامترهای مهم در کاهش تمرکز تنش است؛ مورد بحث قرار می گیرد و در مواردی شکل گشودگی بهینه معرفی می گردد. روش تحلیلی ارائه شده در این مقاله گسترش روش تحلیلی است که برای گشودگی دایره ای و بیضوی توسط لخنیتسکی انجام شده است. این مقاله گشودگی های مختلفی را شامل می شود که برای ایجاد آنها، از یک تابع نگاشت ساده استفاده شده است. برای بررسی درستی جواب ها از روش المان محدود کمک گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که شعاع انحنای گشودگی تاثیر بسزایی در تمرکز تنش دارد.
    کلیدواژگان: نرمی گشودگی، مواد همسانگرد و غیرهمسانگرد، حل تحلیلی، تنش مطلوب
  • احسان رئیسی استبرق، سعید ضیایی راد، حسین دهقان صفحات 37-46
    دیسک و پره سیستمی است که از تعداد مشخصی قطاع با خصوصیات هندسی و ماده یکسان تشکیل شده است. اما در عمل همواره اختلافات کوچکی در خصوصیات فیزیکی سیستم وجود دارد. این اختلافات می تواند ناشی از تولرانس های ساخت باشد. همچنین کارکرد زیاد سیستم و استهلاک ناشی از آن از دیگر عوامل بوجودآمدن نامیزانی در سیستم هستند. در اثر این پدیده، تفاوت های بسیار زیادی در پاسخ دینامیکی سیستم نسبت به حالت میزان ملاحظه می شود. در تحقیق حاضر از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک به عنوان روشی کارآمد، سریع و دقیق برای بدست آوردن ماکزیمم پاسخ فرکانسی سیستم دیسک و پره استفاده شده است. برای این کار، ابتدا مدل اجزاء محدود سیستم دیسک و پره در محیط نرم افزار انسیس ایجادشد. پاسخ فرکانسی پره ها در حالت میزان بدست آمد. سپس طی دویست مرحله آزمایش برای دانسیته های متفاوت، ماکزیمم پاسخ سیستم نامیزان برای هر آزمایش بدست آمد. در ادامه با استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک ماکزیمم پاسخ فرکانسی محاسبه شد. با δjهای بدست آمده برای حالت ماکزیمم پاسخ، مدل جدید در نرم افزار انسیس ایجاد شد و ماکزیمم پاسخ فرکانسی بدست آمد. مطابقت قابل قبول پاسخ بدست آمده از نرم افزار با پاسخ بدست آمده از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، کارایی روش به کار رفته را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک، ماکزیمم پاسخ فرکانسی، نامیزانی
  • حمیدرضا ابراهیمی کبریا، مسعود دربندی صفحات 47-57
    روش ایدهآل برای تحلیل جریانهای با جابجایی آزاد، استفاده از تقریب بوزینسک در محاسبه اثرات تغییر دانسیته می باشد. اعتبار این تقریب بیشتر در مواردی است که تغییرات دانسیته ناچیز می باشد و در جریانهای جابجایی آزاد با تراکم پذیری بالا استفاده از این تقریب منجر به خطاهای زیادی در محاسبه خواص جریان و نرخ انتقال حرارت می گردد. در این تحقیق، جریان جابجایی آزاد همراه با اختلاط دو گاز اکسیژن و نیتروژن در حالت آرام، غیردائم و تراکم پذیر در یک چاله مربعی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، ممنتوم، انرژی و جرم اجزاء شیمیایی با روش حجم محدود، گسسته سازی شده و سپس با استفاده از یک روش جدید برمبنای الگوریتم سیمپل حل عددی گردید. با این روش جدید، الگوریتم مورد نظر، قابلیت حل جریانهای جابجایی آزاد را در هر دو محدوده بوزینسک و غیربوزینسک، می یابد. سیالها، گاز ایده آل فرض شده اند به طوری که خواص سیال تابعی از رابطه ی ساترلند می باشد. نتایج بدست آمده با کارهای دیگر پژوهشگران مقایسه شده و به صورت رضایت بخشی مورد تایید قرار گرفته است. برای بررسی دقت الگوریتم جدید، نتایج برای حفره مربعی در عدد رایلی 106 ارائه شده است. نتایج نشان دهنده ی صحت الگوریتم جدید تراکم پذیر در جریان های غیردائم اختلاطی می باشد.
    کلیدواژگان: جریان اختلاطی، جابجایی آزاد، جریان تراکم پذیر، ماخ پایین، روش سیمپل
  • مهدی نیلی احمدآبادی، علیرضا ربیعی، محمدرضا روشنی صفحات 57-68
    یکی از روش های بسیار متداول در تونلهای باد فراصوتی استفاده از سیستم اجکتور میباشد. در این سیستم با دمش هوای پر سرعت در مقطع مشخصی از تونل باد میتوان عدد ماخ مورد نیاز محفظه آزمون را ایجاد کرد. در تحقیق حاضر با در نظر گرفتن ابعاد، عدد ماخ، دمای استاتیک و فشار سکون محفظه آزمون پارامترهای مورد نیاز اجکتور تک مرحله ای، دو مرحله ای و سه مرحله ای تونل باد شامل دبی، سرعت و فشار سکون محاسبه شده است. در طراحی صورت گرفته دو فرض اساسی برای حل معادلات حاکم استفاده شده است. اول اینکه فشارسکون برای هر سه اجکتور برابر باشد و دومین فرض اینکه عدد ماخ هر سه اجکتور برابر باشد. برای ارزیابی صحت نتایج کد محاسباتی توسعه داده شده، از نتایج آزمایشگاهی تونل باد با عدد ماخ محفظه آزمون برابر 2 استفاده شده است که نتایج اختلاف بین 5 تا 7 درصد را نشان می دهد.
    ابتدا نتایج طراحی اجکتور تک مرحله ای متاثر از تغییر عد ماخ محفظه آزمون ارائه گردیده و سپس اثر کاهش فشار استاتیک خروجی به عنوان ابزار ایجاد خلا در خروجی تونل باد برای اجکتور تک مرحله ای مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین نتایج طراحی اجکتور دو مرحله ای با دو فرض برابری عدد ماخ و نیز برابری فشار سکون اجکتورها ارائه شده است و در نهایت طراحی اجکتور سه مرحله ای به عنوان آخرین بخش تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تونل باد فراصوتی، سیستم اجکتور، عدد ماخ
  • علی جلالی، محمدحسن کیهانی، محمود نوروزی صفحات 69-79
    در تحقیق حاضر، با استفاده از معادله متشکله گزیکس به مدل سازی سه بعدی جریان و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در حال توسعه در کانال های مستطیلی پرداخته شده است. اکثر تحقیقات انجام شده در این زمینه، معطوف به ناحیه توسعه یافته جریان می باشد که با توجه به فقدان تحقیقی جامع در زمینه جریان سیالات ویسکوالاستیک در حال توسعه، این تحقیق ضروری به نظر می رسد. معادلات حاکم بر مسئله معادلات بقا و همچنین معادله متشکله گزیکس در حالت دائم می باشند که با استفاده از روش تفاضل محدود، گسسته سازی شده و با استفاده از روش های شبکه جابجا شده و فشرده سازی مصنوعی مورد تحلیل قرار گرفته اند. با استفاده از معادله متشکله مورد استفاده که در آن اختلاف تنش نرمال دوم غیر صفر می باشد، جریان های ثانویه در مقاطع عرضی کانال تشکیل شده و قادر به مدل سازی می باشد. از دیگر مزیت های این تحقیق فرض برخی از خواص سیال به صورت تابعی از دما می باشد. زیرا با توجه به اینکه گروه غالبی از سیالات ویسکوالاستیک، مذاب های پلیمری می باشند و در این حالت تفاوت دمای زیادی مشاهده می شود و از طرفی با توجه به حساسیت برخی خواص مواد ویسکوالاستیک به دما، در حل معادله انرژی این فرضیه ضروری به نظر می رسد. نتایج بدست آمده در ناحیه توسعه یافته از هماهنگی خوبی با دیگر نتایج گزارش شده در این زمینه برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: سیال ویسکوالاستیک، مدل سازی سه بعدی، معادله متشکله گزیکس، ناحیه در حال توسعه، خواص تابع دما
  • احد ضرغامی، محمد جواد مغربی صفحات 81-90
    در این مقاله ترکیب روش حجم محدود با روش شبکه بولتزمن به منظور تحلیل رفتار ترمو – هیدرودینامیک جریان سیال تراکم ناپذیر ارائه شده است. بدین منظور از مدل تابع توزیع دوگانه برای معادلات گرمایی بولتزمن استفاده شده است. به منظور افزایش پایداری و همگرایی معادلات فاکتورهای تصحیح مرتبه دوم در محاسبه جملات شار مورد استفاده قرار گرفته اند و همچنین با افزودن جمله اتلاف مصنوعی مرتبه چهارم به معادلات سعی شده است که تاثیر خطای ناشی از گرد کردن در دقت شبیه سازی به حداقل رسانده شود. علاوه بر آن، شرایط مرزی مختلف بر مبنای طرح مرکزیت سلول معرفی شده اند که برای این منظور از یک شبکه اضافی بر روی گره های مرزی استفاده شده است. توابع توزیع مجهول انرژی نیز در مرزها به دو بخش تعادلی و غیرتعادلی تجزیه شده اند که بخش غیرتعادلی با استفاده از برونیابی بخش های غیرتعادلی گره های همسایه محاسبه گردیده اند که این امر موجب افزایش سرعت همگرایی و پایداری حل گردیده است. علاوه بر محاسبه ویسکوزیته عددی جریان، نتایج شبیه سازی برای جریان سیال تراکم ناپذیر درون کانال دوبعدی نشان داده شده است که مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تحلیلی و عددی معتبر بیانگر دقت بالای روش مورد استفاده می باشد.
    کلیدواژگان: روش شبکه بولتزمن، حجم محدود، تابع توزیع دوگانه، سیال تراکم ناپذیر، ترمو، هیدرودینامیک
  • گلناز مرادی، سید مصطفی حسینعلی پور، شهریار داری پور صفحات 91-99
    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.
    کلیدواژگان: خط لوله، جریان گذرا، مدل سازی
|
  • Pages 1-11
    An extensive review on the topic of linear and nonlinear behavior of axisymmetric shells, laminated composites and smart materials is done by the authors. It is evident from the open literature that only a few studies on the geometrically nonlinear analysis of smart axisymmetric laminated shells by using higher-order shear deformation theory have been performed to the best of the author's knowledge. In this paper, geometrically nonlinear analysis of axisymmetric laminated shell with the piezoelectric layer is presented. Two types of higher-order shape functions are used to approximate better the transverse shear strain field across the thickness direction. To obtain more accurate solution, two degrees of freedom are added to the degenerated one-dimensional shell element. Total Lagrangian formulations along with Newton-Raphson technique are employed. The validity of this geometrically nonlinear method is illustrated through some numerical examples. The results not only demonstrate the effectiveness of the proposed approach, but also indicate much more precise than what has been shown before.
    Keywords: Axisymmetric shell, Composite material, Piezoelectric, Laminated shell, Sensors, Geometrically nonlinear analysis
  • Mahdi Zare Mehrjardi, Asghar Dashti Rahmatabadi, Reza Rashidi Meybodi Pages 13-25
    It is now a well-recognized fact that bearings play a vital role in the performance of any rotor bearing system. Though the plain journal bearing is the oldest and a general purpose bearing configuration, it does not suit the requirements of modern high speed rotating systems and precision machine tools. In such specialized applications, the plain journal bearing has mostly been replaced by noncircular two and three lobe bearings which exhibit superior dynamic performance. In contrast to the plain circular bearing, noncircular journal bearing may be oriented in various ways with respect to a given direction of external load. This orientation may be described in terms of an angle, which in the present work has been referred to as the mount and tilt angles. In the present work applying GDQ method, analyses of micropolar lubricated circular and noncircular two and three-lobe journal bearings, are presented. Effects of micropolarity characteristics of lubricant, design and assemble parameters on the performance parameters of these bearings have been investigated. In general, results show that micropolar characteristic parameters of the lubricant improve the performance of the circular and noncircular bearings. Also it is observed that in the noncircular bearing the effect of mount and tilt angles is generally marginal. of the two types of bearings considered, the two lobe bearings are most sensitive to mount and tilt angles. However, the mount and tilt angles are assemble and design parameters, but sometimes they can be selected just to meet some specific operation goals.
  • Pages 27-35
    In practical application, creation of cutout is inevitable. Besides on the other hand, the cutouts reduce the load carrying capability of structures. These cutouts cause stress concentration in the structure which is important in design problems. Since the stress distribution is not uniform due to the presence of cutout, for plane stress problems, the selection of appropriate cutout bluntness can reduce stress concentration factor (SCF). The analytical solution which is based on the Lekhnitskii theory is used for determining the stress distribution in composite and isotropic materials containing a central cut out and subjected to tensional load. Only circular and elliptical cut outs were solved for anisotropic materials by Lekhnitskii. In this paper, by using the complex variable theory, the Lekhnitskii method is expanded to study of the effect of cutout bluntness as effective parameter to reduce SCF on stress distribution around different cutouts. results based on analytical solution are compared with the results obtained using finite element method. The results obtained clearly demonstrate the effect of cutout bluntness on stress concentration in perforated plates subjected to uni-axial tensile load.
    Keywords: cutout bluntness, Isotropic, Anisotropic Materials, Analytical solution, Desirable Stress
  • Pages 37-46
    Ideally, bladed disk systems are tuned and all blades are identical but, in practice there always exist small, random differences among the blades. Mistuning, imperfections in cyclical symmetry of bladed disks is an inevitable and perilous occurrence due to many factors including manufacturing tolerances and wear in service. It can cause some unpredictable phenomena such as dramatic difference in forced vibration response. In this paper first a finite element model of bladed disk system with 24 blades were created in ANSYS. The model is then used to calculate the frequency response of the blades for the tuned system. Next, two hundred experiments, with different density for each blade, were selected in a specified range. For each test case calculations were performed and the maximum response was obtained. Then, by integrating neural networks and genetic algorithm the worst frequency response of the mistuned bladed-disk system was calculated. The problem of finding the worst specification is formulated as an optimization problem subjected to constraints such as the manufacturing tolerances. Based on the calculated parameters, a new model was created and the maximum response of the mistuned system was calculated. The results indicate that the responses obtained from the neural network and genetic algorithm have reasonable accuracy and are in good agreement with responses obtained from the ANSYS and shows the efficiency of the method
    Keywords: Neural network, Genetic algorithm, Maximum frequency response, Mistuned
  • Pages 47-57
    The use of the classical Boussinesq approximation is a straightforward strategy for taking into account the buoyancy effect in incompressible solvers. This strategy is highly effective if density variation is low. Whenever the density variation is high, this can cause considerable deviation from the correct prediction of fluid flow behavior and the accurate estimation of heat transfer rate. In this study, an incompressible algorithm is suitably extended to solve high-density-variation fields caused by strong natural-convection with mixing of oxygen and nitrogen in unsteady laminar compressible flow in a cavity. The continuity, momentum, energy and species equations are discritized based on finite volume methods and then numerically solved with extended algorithm with SIMPEL method. This new algorithm is capable of solving both Boussinesq and non-Boussinesq regimes. The fluid is assumed to be calorically an ideal gas and its thermodynamic properties depend on temperature and pressure. The extended algorithm is then verified by solving the benchmark convecting cavity problem at Rayleigh 106 and a temperature range of ε = 0.01–0.6. The results show that the method can vigorously solve unsteady mixing flow fields with extreme density variation.
    Keywords: mixing flow, free convection, compressible flow, low mach number, SIMPEL algorithm
  • Pages 57-68
    One of the most common facilities utilized in supersonic wind tunnels is multi-stage ejector system. In this system high speed air blowing with specified Mach numbers into the wind tunnel at predetermined points, helps to obtain the desired Mach number in the test section. In this study, according to characteristics of test section including Mach number, static temperature and stagnation pressure, relevant prominent features of the single-stage, two-stage and three-stage ejectors such as mass flow, velocity and stagnation pressure are computed. Two different aspects are implemented in solving governing equations of ejectors; first one is to assume the same Mach number for all ejectors and second one is based on assumption of the same stagnation pressure for the ejectors. It will be revealed that the later one is more optimal in comparison with the former criteria. Validation of the developed computational code results is performed via comparison with the experimental data of a wind tunnel operating at Mach number 2, which resulted in a difference of 5 to 7 percent. At the earlier section, design parameters of single ejector versus different mach numbers of the test section are presented and then effect of outlet static pressure reduction as a means of vacuum generation at the exhaust of the wind tunnel is discussed. Furthermore design of two-stage ejector according to both methods of equal Mach number and the same stagnation pressure is completed and in the last section three-stage ejector is studied base on the same stagnation pressure for comprising ejectors.
    Keywords: Hypersonic Wind Tunnel, Multi, Stage Ejector System, Mach number
  • Pages 69-79
    In this study, the three dimensional flow and heat transfer of viscoelastic fluid has been modeled with the Giesekus constitutive equation. In the most previous research, they focused on the fully developed region of flow which is due to the lack of comprehensive research in this field, the studding of the viscoelastic flow in the developing region seems be essential. The governing equation that should be solved are: mass, momentum and energy conservation with the Giesekus constitutive equation that are descried with the finite difference method and solved by the artificial compressibility method on the staggered grid. It should be noted that, with this constitutive equation, the second normal stress difference is non-zero and therefore the secondary flow in the cross section are formed and will be visible. The dependency of the fluid property to temperature is one of the advantages of this research. Due to the dominant group of the viscoelastic fluid are melt polymers and in this situation, the variation of the temperature is high, therefore this assumption seems be necessary. The results in the fully developed zone are in good agreement with the other reported results.
    Keywords: Viscoelastic fluid, three dimensional modeling, Giesekus constitutive equation, developing region, temperature, dependent
  • Mohammad Javad Maghrebi Pages 81-90
    In this paper, the thermo-hydrodynamic analysis of incompressible fluid flow in conjunction with cell-centered finite volume-lattice Boltzmann method is developed. To demonstrate the temperature field, the double distribution function model was used. Since, instability is the most severe problem of the thermal lattice Boltzmann methods to handle flows; a stable and accurate cell-centered scheme is presented. For this purpose, the pressure and temperature based upwind biasing factors are used as flux correctors. Also, additional lattices at the edge of each boundary cell are introduced, which allow a much better description of the actual geometrical shape. The unknown energy distribution at the boundary cells were decomposed into its equilibrium and non-equilibrium parts. This treatment enlarges the domain stability and leads to faster convergence. In addition of calculating numerical viscosity, The method is applied to two dimensional incompressible thermal plane duct flow. The results show a very good accuracy and agreement with the exact solution and previous numerical results.
  • Pages 91-99
    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