فهرست مطالب

فصلنامه مدل سازی در مهندسی
پیاپی 37 (تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/06/17
  • تعداد عناوین: 7
|
  • خلیل خلیلی، حسین امیرآبادی، ابوالفضل فورگی نژاد صفحات 1-10
    در این مقاله فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی توسط شبکه عصبی مصنوعی پیشخور با باز انتشار خطا مدل سازی شده و خروجی فرآیند شامل نرخ براده برداری و فرسایش ابزار توسط الگوریتم کرم شب تاب بهینه گردید. تغییر پارامترهای خروجی بر اساس پارامترهای ورودی شامل شدت جریان، زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس تعیین گردیده و در نهایت برای هر یک از مراحل خشن تراشی و پرداخت کاری پارامترهای متناسب به نحوی ارائه می گردد تا در مرحله خشن تراشی نرخ براده برداری بیشینه و در مرحله پرداخت کاری فرسایش ابزار کمینه گردد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، ماشینکاری تخلیه الکتریکی، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم کرم شب تاب
  • امیر رحیمی، تورج توکلی، مهندس امین الله سعادت صفحه 15
    در این مطالعه تاثیر پدیده تبخیر یا رشد قطرات و سرمایش گاز ناشی از تبخیر، بر روی راندمان جذب CO2 در یک شوینده ونتوری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد علی رغم زمان ماند اندک گاز در این نوع از شوینده ها، تاثیر پدیده انتقال حرارت بین گاز و مایع و همچنین تبخیر/ رشد قطرات بر پیش بینی راندمان جداسازی گاز CO2 قابل توجه است. این اثرات قابل توجه به مربوط به دو اثر همسو، شامل بالا بودن ضرایب انتقال جرم و حرارت ناشی از سرعت نسبی بالا بین قطرات و گاز و همچنین سطح تماس بالا ناشی از اتمایز شدن مایع تزریقی اتفاق می افتد. تاثیر پارامترهای عملیاتی بر راندمان جذب در حالت عملکرد غیرهمدما بررسی گردید. نتایج نشان می دهد پایین بودن دمای گاز ورودی به شوینده ونتوری و بالا بودن رطوبت آن می تواند در افزایش راندمان جذب CO2 موثر باشد. بنابراین نصب یک سیستم سرمایش و مرطوب سازی گاز قبل از شوینده ونتوری توصیه می شود.
    کلیدواژگان: جذب CO2، شوینده ونتوری، غیرهمدما، سرمایش ناشی از تبخیر، مدلسازی ریاضی
  • سید رضا رمضانی صفحه 25
    انتقال حرارت تماسی یک پدیده بسیار مهم در مسائل انتقال حرارت است که کاربردهای وسیعی در صنایع شامل تولید برق در نیروگاه های برق، صنایع غذایی، صنایع خنک سازی، هواپیماها، اتومبیل ها، صنایع ساخت و تولید، تهویه مطبوع، تبرید، صنایع هوا فضا و... دارد. از طرفی اندازه گیری و محاسبه انتقال حرارت تماسی به دلیل مکانیزم پیچیده انتقال در آن دارای سختی ها و مشکلات زیادی است. امروزه یکی از روش های کارآمد و موثر جهت بررسی اینگونه مسائل استفاده از مساله انتقال حرارت معکوس می باشد. هدف این مقاله نیز تخمین ضریب انتقال حرارت تماسی میان دو نمونه ی تماس می باشد. بدلیل موجود نبودن داده های آزمایشگاهی مربوط به دماها، از داده های شبیه سازی شده برای سه حالت 1) ضریب انتقال حرارت تماسی ثابت2) ضریب انتقال حرارت تماسی خطی3) ضریب انتقال حرارت تماسی غیرخطی استفاده شده است. چهار روش مختلف مساله معکوس شامل روش لونبرگ-مارکورت برای تخمین پارامتری، روش گرادیان مزدوج برای تخمین پارامتری، روش گرادیان مزدوج با مساله ی الحاقی برای تخمین پارامتری و روش گرادیان مزدوج با مساله ی الحاقی برای تخمین تابع بکار رفته است. با مقایسه انجام گرفته میان روش های مذکور، روش گرادیان مزدوج با مساله ی الحاقی برای تخمین پارامتر مورد نظر یعنی ضریب انتقال حرارت تماسی از دقت بیشتری برای تخمین پارامتر مجهول برخوردار است.
    کلیدواژگان: مقاومت حرارتی تماسی، ضریب انتقال حرارت تماسی، روش های انتقال حرارت معکوس
  • مهندس محمد مهدی یوسفی، موسی مظلوم صفحه 39
    امروزه بتن خودتراکم ازجمله بتن های پرکاربرد دنیا می باشد. اما از آنجا که طرح اختلاط آن به نتایج آزمایشات روانی آن وابسته است، در پروژه های عملی به علت وجود خطای کارگاهی، هزینه بالا، اجرای مشکل بعضی از آزمایشات و نبودن زمان کافی برای تست نمونه ها، پیمانکاران از این بتن بسیار کم استفاده کرده اند. به همین منظور برای تسهیل در استفاده اجرایی از بتن خودتراکم، محققان به فکر مدلسازی آن افتادند. یکی از روش های مدلسازی، شبکه های عصبی مصنوعی است. هدف این مقاله ارایه طرح اختلاط، با مصالح ساده و در دسترس پیمانکاران و در نهایت بدست آوردن تخمینی مناسب برای نتایج آزمایشات روانی و مقاومتی بتن خودتراکم می باشد. بدین ترتیب که با انجام آزمایشات ساده بتن خودتراکم بتوان نتایج آزمایشات مشکل و زمان بر را با دقت آزمایشگاه، در محیط کارگاه بدست آورد.
    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، ترکیب شبکه عصبی مصنوعی
  • سمیه کریمیان، عبدالرضا سروقد مقدم صفحه 51
    دراین مقاله خرابی پیش رونده به صورت سه بعدی در ساختمانهای 3 طبقه بتن مسلح متقارن و نامتقارن با خروج از مرکزیتهای جرمی مختلف تحت بار زلزله مدل می شود. بدین نحو که توزیع و گسترش شکست از اولین عضو سازه تا شکست کلیه اعضای ساختمانها با مقایسه و ارزیابی نتایج بدست آمده از تحلیلهای تاریخچه زمانی بررسی می شود. نتایج حاصله حاکی از آن است که توزیع نامتقارن جرم در ساختمانهای پیچشی منجر به تخریب موضعی بیشتر شده که این امر خود سبب تشدید تخریب پیش رونده می گردد. ارزیابی نتایج نشان میدهد که تمرکز شکست بیشتر در مکانی است که تمرکز جرم بیشتری وجود داشته باشد و همچنین توزیع شکست نه در ارتفاع سازه به صورت عمودی بلکه به صورت افقی در طبقات ساختمان رخ می دهد. با افزایش خروج از مرکزیت نه تنها رخداد شروع شکست به سمت لبه نرم سازه نزدیکتر می شود بلکه احتمال رخداد شروع خرابی از ستونها نیز افزایش می یابد. بعلاوه توزیع خرابی مستقل از شتاب نگاشت است و با افزایش خروج از مرکزیت تغییر می کند به گونه ای که می توان سناریوی شکست را در سازه های متقارن و نامتقارن مشابه پیش بینی کرد.
    کلیدواژگان: توزیع خرابی، خرابی پیش رونده، تحلیل تاریخچه زمانی، خروج از مرکزیت جرمی، قاب خمشی بتن مسلح معمولی، سازه های متقارن و نامتقارن
  • محمدرضا فضلی خلف، سید کمال چهارسوقی، میر سامان پیشوایی صفحه 77
    جدا سازی و تخلیص گازها یکی از مهمترین فرایندهای صنعتی می باشد. در این مقاله، جذب و نفوذ اکسیژن و نیتروژن از میان جاذب های غربال مولکولی کربنی (CMS) که از پیرولیز رزین فنولی در سه دمای مختلف °C 500، °C 700 و °C800 ساخته شده، مورد مطالعه قرار گرفت. نفوذ میکروپور اکسیژن و نیتروژن در این سه جاذب با کمک روش حجم سنجی در دستگاه جذب ناپیوسته، با استفاده از معادله نفوذ شامل حالتهای زمان کوتاه و زمان طولانی، روش LDF و معادله ورمولن بررسی شد. نتایج نشان داد که داده های بدست آمده در کار حاضر با داده های حاصل از معادله نفوذ در حالت زمان طولانی، روش LDF و معادله ورمولن همخوانی مناسبی داشته و تقریب مناسبی از ثابت زمانی نفوذ را ارائه می کنند. همچنین مقایسه ثابت زمانی نفوذ اکسیژن و نیتروژن در دماهای مختلف پیرولیز، نشان داد که ثابت زمانی نفوذ، با افزایش دمای پیرولیز تا °C700، روند افزایشی دارد ولی تا دمای °C800 کاهش می یابد. برای اکسیژن نیز ثابت زمانی نفوذ با افزایش دمای پیرولیز تا °C700، افزایش زیادی از خود نشان می دهد و در ادامه تا دمای °C800 این روند افزایشی، ادامه دارد
  • صابر ارمغانی، نیما امجدی صفحه 95
    در این تحقیق، برای حل مسئله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن آلودگی در سیستم های قدرت چند ناحیه ای، الگوریتم بهینه سازی فاخته پیشنهاد شده است. در سال های اخیر، توزیع بار اقتصادی در سیستم های قدرت چند ناحیه ای، مورد توجه محققین واقع شده است، اما در هیچ یک از این تحقیقات، به معضل آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی توجه نشده است. مدل ارائه شده در این تحقیق، قید آلودگی را نیز اعمال نموده است و از این لحاظ مدلی جدید از مساله مذکور به شمار می رود. الگوریتم بهینه سازی فاخته، یک الگوریتم جستجوی تکاملی است که در سالهای اخیر توسط محققین پیشنهاد و در زمینه های مختلف مهندسی مورد استفاده قرار گرفته است. با این وجود، قابلیت این الگوریتم برای حل مسائل بهره برداری سیستم های قدرت بررسی نشده است. در این مقاله، توانایی الگوریتم بهینه سازی فاخته، برای حل مسئله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن تابع آلودگی (مدل جدید پیشنهادی) در سیستم های قدرت چند ناحیه ای بررسی شده است. الگوریتم بهینه سازی فاخته در مسائل مختلف توزیع بار اقتصادی در چند سیستم های تک ناحیه ای (6،10و40 واحدی) و توزیع بار اقتصادی با در نظرگرفتن تابع آلودگی تحت قیود ایمنی در سیستم تک ناحیه ای (6 واحدی، 30 باسه) اعمال شده است. در نهایت قابلیت الگوریتم بهینه سازی فاخته در حل مسئله توزیع بار اقتصادی در سیستم 4 واحدی و دو ناحیه ای و مسئله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن تابع آلودگی در سیستم 40 واحدی و دو ناحیه ای با قیود تکمیلی بررسی شده است. مقایسه عملکرد این الگوریتم با دیگر الگوریتم های جستجوی تصادفی، توانمندی الگوریتم بهینه سازی فاخته را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: توزیع بار اقتصادی، قید آلودگی، سیستم های چند ناحیه ای، الگوریتم بهینه سازی فاخته
|
  • Dr Amir Rahimi, Dr Touraj Tavakoli, Aminolah Saadat Page 15
    In this study the effects of the evaporation/condensation phenomena and the evaporative gas cooling due to heat exchange with liquid phase is investigated on CO2 absorption in a venturi scrubber. The results show that despite the short residence time of gas in this type of scrubbers، the effects of heat and mass transfer between gas and liquid on the separation efficiency of CO2 is remarkable. The main reasons include (1) the high heat and mass transfer coefficients، due to high relative velocity between gas and droplets، and (2) the large heat and mass surface area، resulted from the fine atomization of injected liquid. The effect of operational parameters on absorption efficiency in non-isothermal operation is investigated. The results show that the decreasing the temperature of inlet gas and increasing its humidity are two effective tools to increase absorption efficiency. In fact، installation of a gas cooling-humidifying system prior to venturi scrubbers is strongly recommended.
    Keywords: CO2 absorption, venturi scrubber, non, isothermal, cooling effect of evaporation, mathematical modeling
  • Somayyeh Karimiyan, Dr Aboreza Sarvghad Moghadam Page 51
    This paper models the 3D progressive collapse of a 3 story reinforced concrete symmetric/asymmetric building with different levels of mass eccentricity under earthquake loads. We investigate collapse propagation، from the first element to the entire of the buildings، through comparing the results obtained via evaluation of the nonlinear time history analyses. Our analyses signify that mass irregular distributions result in further local damages and consequently are led to a larger progressive collapse in torsional buildings. We found that collapse is tend to be concentrated in the positions with a high level of mass concentration and the collapse distributions are horizontal through the stories، but not vertical through the height of the building. When the value of mass eccentricity is increased، collapse initiation points tend to transfer to the flexible edges and the probability that the collapse is initiated from the columns is increased، too. Besides، the spread of the collapse is independent of the earthquake records and vary according to the level of mass eccentricity in structures. This gives the ability to predict collapse scenarios in similar symmetric/asymmetric buildings.
    Keywords: collapse distribution, progressive collapse, time history analysis, mass eccentricity, Reinforced concrete ordinary moment resisting frame, symmetric, asymmetric building
  • Saber Armaghani, Dr. Nima Amjady Page 95
    In this paper، for solving the Multi-Objective Multi-area Environmental Economic Load Dispatch، Cuckoo Optimization Algorithm is proposed. In resent year، the economic load dispatch is considered as a multi-area power systems problem، but، in none of these studies the environmental problem is not considered. Accordingly in this paper the model of pollution constraint is imposed and the terms of issue of the new model is considered. On the other hand، the cuckoo optimization algorithm is an evolutionary search algorithm which is proposed in recent years by researchers in various fields of engineering. However، the advantage of this algorithm for solving power systems has not been investigated. So، the ability of Cuckoo Optimization Algorithm for solving environmental economic load dispatch with respect to the contamination (the proposed model) in multi-area power systems is investigated. The proposed technique is applied on different issues in many single area systems (6، 10 and 40 generation unit) and the distribution of the economic burden of pollution provisions regarding the function of the immune system in single area (6 units، 30 buses). Finally، the proposed algorithm in solving economic load dispatch in the region of 4 units and two additional constraints is investigated. The performance of this algorithm is compared with other techniques which demonstrate the superiority of this method than the others.
    Keywords: Economic, Emission Dispatch Multi, area Cuckoo Optimization Algorithm(COA)