در این مقاله، با هدف بهینه سازی جریان و افزایش مقدار دبی خروجی، به بررسی اثر سطح مقطع روتور در میکروپمپهای جریان لزج با استفاده از روش برهم نهادن شبکه ها پرداخته شده است. ساختار اصلی میکروپمپ جریان لزج، از یک کانال مستطیلی و یک روتور با سطح مقطع دایره ای تشکیل شده که در آن، روتور به صورت خارج از مرکز و عمود بر محور کانال دوران می کند. در این مقاله، به بررسی اثر ارتفاع کانال، خارج از مرکزی روتور و اختلاف فشار دو سر کانال بر روی متوسط سرعت در خروجی میکروکانال، در حضور روتورهایی با سطح مقطعهای دایره ای، مربعی، مستطیلی و بیضوی پرداخته شده است. معادلات جریان، به صورت دوبعدی و تراکم ناپذیر و بر مبنای روش حجم محدود حل می شوند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با تغییر ارتفاع کانال، بیشترین مقدار سرعت متوسط خروجی، در کانالی با ارتفاع 1.5 برابر قطر روتور به دست می آید. این در حالی است که با افزایش میزان خارج از مرکزی و همچنین سرعت دوران روتور، بر میزان واقعی متوسط سرعت خروجی میکروپمپ افزوده می شود. نتایج حاصل، از تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود برخوردار است.

در این پژوهش، جریان سه بعدی حول بدنه بالگرد در حضور روتور در حالت پایا شبیه سازی شده است. روتور توسط مدل دیسک محرک با یک شبکه حلقوی مدل سازی می گردد و با جملات چشمه به معادلات مومنتم افزوده می شود. این مدل سازی روتور، سرعت محاسبات عددی را به نحو چشمگیری افزایش می دهد. جریان حول این بالگرد، در شش وضعیت مختلف از نسبت پیش روش و ضریب تراست روتور شبیه سازی شده است. دقت نتایج حاصل از توزیع های یکنواخت، خطی و تئوری المان پره بر جملات چشمه مومنتم بررسی شده است و با انتخاب توزیع توسط تئوری المان پره به همراه تصحیحاتی بر زوایای گام روتور، ضرایب فشار بر روی بدنه بالگرد، تغییرات نیروی تراست و قدرت آن به نحو قابل قبولی با نتایج تجربی منطبق شده است. برای ضریب تراست اسمی 0.06 روش های مختلف بارگذاری روتور برای نسبت پیش روش 0.05 و 0.23 با نتایج تجربی مقایسه شده است. در نسبت پیش روش 0.23 برای نتایج سطح بالایی بالگرد تفاوت چندانی میان روش های به کار گرفته شده ملاحظه نمی شود. در نسبت پیش روش 0.05 برای سمتی که تیغه ها به بالگرد نزدیک می شوند (سمت استاربورد)، وضعیت نتایج روش های همراه با اصلاح، به تر از روش المان پره است. حضور پایه تاثیر بسزایی در نتایج مربوط به نسبت پیش روش 0.23 داشته است و موجب کاهش فشار در قسمت های عمده ای از دم بالگرد شده است.

در تحقیق حاضر از مخلوط 53-47 درصد وزنی از گازهای فرئون-12 و فرئون-22 استفاده و به صورت تجربی تاثیر فاصله اسکوپ پسماند از دیواره روتور و دبی جریان خوراک بر روی میزان انباشتگی گاز درون روتور و دمای دیواره روتور بررسی شده است. برای این منظور، چهار فاصله اسکوپ پسماند از دیواره (mm 12/6، 5، 4، و 3) و پنج دبی جریان خوراک (g/h 10، 15، 25، ، 35 و 40) انتخاب و 20 آزمایش طراحی شد. نتایج نشان داد که، توزیع طولی دمای دیواره روتور از بالا به پایین کاهشی است و درپوش بالایی گرمتر است. با افزایش دبی جریان خوراک به علت افزایش یکنواخت تجمع گاز و تعداد برخوردها با نقاط مختلف روتور، دمای تک تک نقاط دیواره روتور به صورت یکنواخت افزایش یافت و اختلاف دمای بالا و پایین روتور ثابت ماند. باکاهش فاصله اسکوپ پسماند از دیواره و افزایش نیروی پسا وارد بر گاز بالای روتور، دما ناحیه بالایی روتور افزایش یافته و در نتیجه اختلاف دمای بالا و پایین روتور اندکی افزایش پیدا کرد. اختلاف دمای بالا و پایین روتور تنها تابع مشخصات فیزیکی سانتریفوژ از جمله موقعیت اسکوپ پسماند است. بالاترین دمای متوسط روتور k 316 در فاصله اسکوپ mm 3 و دبی g/h 40 و کمترین دمای متوسط روتور k 305 در فاصله اسکوپ mm12/6 و دبی g/h 10 اندازه­ گیری شد.

در این مقاله انتقال گرمای جریان مغشوش در فاصله هوایی بین روتور واستاتور یک ژنراتور نیروگاهی تحت شار گرمایی غیریکنواخت به طور تجربی بررسی شده است. روتور دارای چهار شیار مثلثی متقارن در طول محور است. نسبت گرمای تولیدی در روتور به استاتور 1 به 3 است. تغییرات عدد رینولدز محوری و سرعت دورانی روتور به ترتیب در محدوده 4000<Rez<30000 و 300rpm<w<1500rpm قرار دارند. دما و شار گرمایی دو استوانه در سه موقعیت طولی و در دو موقعیت زاویه ای اندازه گیری شده اند. افت فشارخون جریان هوا نیز در عبور از فاصله هوایی اندازه گیری شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که افزایش سرعت دورانی روتور ضمن افزایش ضریب انتقال گرمای سطح روتور نسبت به سطح استاتور باعث تسریع در توسعه یافتن جریان هوا می شود.

در این پژوهش، امکان استفاده از عملگر پلاسما به عنوان ابزاری برای کنترل جریان روی پره ی روتور توربین باد محور افقی مگاواتی و افزایش توان خروجی آن بررسی شده-است. برای این کار، روتور توربین باد 5 مگاواتی مرجع ان.آر.ای.ال. انتخاب و عملگر پلاسمای دی .بی .دی. خطی در چند حالت مختلف، در نزدیکی ریشه و نوک پره، قرارداده شده است. توربین باد موردنظر، از روش کنترل گام پره در سرعت های باد بالاتر از سرعت نامی توربین برای ثابت نگه داشتن توان خروجی استفاده می کند و در سرعت های باد پایین تر، این سامانه غیرفعال است. در این پژوهش شرایط عملکردی بررسی شده برای توربین در سرعتی کمتر از سرعت نامی است که سامانه کنترل گام پره غیرفعال است. عملگر پلاسمای دی .بی .دی از دو الکترود و ماده دی الکتریک مابین آنها تشکیل شده که با اعمال ولتاژی به اندازه کافی بزرگ به الکترودها، میدان الکتریکی در اطراف عملگر شکل می گیرد و با یونیزه کردن هوای اطراف، جت جریانی در نزدیک دیواره در اثر میدان الکتریکی القا می کند. اعتبارسنجی برای شبیه سازی اثر عملگر پلاسما و جریان روی پره روتور انجام شده و با نتایج مراجع مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد در تمامی حالت های مختلف قراردادن عملگر پلاسما روی پره، الگوی جریان در قسمت کنترل شده بهبود یافته که منجربه بهبود توزیع فشار و درنتیجه افزایش گشتاور آیرودینامیکی و توان خروجی توربین شده است. بیشترین میزان افزایش توان خروجی در حالتی رخ داده است که عملگر در راستای دهانه پره در نزدیکی ریشه و در راستای وتر پره قبل از ناحیه کم سرعت روی سطح بالایی مقطع پره نصب شده است.

در این پژوهش اثر منحنی پره بر ضریب توان روتور ساونیوس، با استفاده از شبیه سازی عددی و آزمایش در تونل باد مورد مطالعه قرار گرفته است. 6 روتور با ابعاد یکسان و منحنی پره مختلف ساخته شده و با قرار داده شدن در تونل، اثر منحنی پره و عدد رینولدز جریان (سرعت باد) بر ضریب توان آنها بررسی شده است. همچنین با شبیه سازی عددی جریان اطراف روتورهای ساکن (با 5 منحنی نیم دایره یکسان با فاصله گپ مختلف) و محاسبه گشتاور اعمالی از طرف هوا (با استفاده از توزیع فشار روی سطح پره)، اثر سرعت باد و منحنی پره بر گشتاور مطالعه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند با توجه به اختلاف ضریب پسای پره های مختلف در برابر جریان باد، منحنی پره بر ضریب توان و گشتاور روتورها موثر می باشد. همچنین نتایج نشان می دهند روتورهای II و VI در یک دوران کامل روتور از ضریب توان و گشتاور بالاتری نسبت به سایر روتورها برخوردارند.

نیرو محرکه مغناطیسی آن معرفی می شود. برای این منظور به کمک معادلات دینامیکی، الگوریتم مدل سازی ماشین القایی براساس مدارهای معادل دارای کوپل مغناطیسی بیان می شود. این مدل سازی به گونه ای شکل می گیرد که جریان لحظه ای سیم پیچی های استاتور و همه میله های روتور قابل محاسبه باشند. در ادامه رابطه تحلیلی جریان میله های روتور استخراج می گردد و سپس این رابطه برای شرایط پایدار ماشین تطبیق می یابد. در آخرین بخش نیز با کمک تئوری تابع سیم پیچی و رابطه تحلیلی بدست آمده برای جریان میله ها، نیرو محرکه مغناطیسی روتور محاسبه خواهدشد.

پژوهش حاضر، مدلسازی سه بعدی جریان آشفته حول پره های روتور یک توربین و بهینه سازی آئرودینامیکی هندسه پره ها است. جریان حول پره ها با استفاده از روش AUSM+ و آشفتگی جریان حول پره ها با به کارگیری روش SST k-ω مدل شده است. عملیات بهینه سازی با استفاده از روش گرادیانی الحاقی انجام شده است. این الگوریتم در پژوهشهای گذشته، به صورت کدهای بهینه سازی برای هندسه های دو بعدی مورد استفاده قرار گرفته است و در این پژوهش برای اولین بار از این روش برای بهینه-سازی پره یک توربوماشین به صورت سه بعدی استفاده شده است. برای اعتبارسنجی کار، بازده آیزنتروپیک کل به کل روتور (86/73 درصد) در کنار برخی دیگر از پارامترها، انطباق خوبی در مقایسه با مقادیر تجربی نشان میدهد. همچنین این پارامتر به عنوان تابع هدف مسئله بهینه سازی نیز تعریف شده است. با استفاده از بهینه سازی با الگوریتم الحاقی بازده آیزنتروپیک پره در حدود 18/0 درصد بهینه گردیده است که با استناد به کار دیگران و با درنظر گرفتن شرایط مدلسازی و نیز نتایج بهینه سازی با تابع هدف راندمان آیرودینامیکی، نشان از یک فرآیند بهینه سازی قابل قبول برای این روتور است.