در تقاطع­­های راست گوشه سه شاخه یا چهار شاخه کانال­های روباز، مطالعه جدایی جریان بسیار حائز اهمیت می­باشد. برخی پارامترهای موثر در این زمینه نسبت دبی ورودی و عمق جریان می­باشد که در این تحقیق تاثیر نسبت دبی ورودی و نسبت ارتفاع سرریزها (عمق جریان) در الگوی جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی به صورت عددی شبیه­سازی شده است. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد که مدل k-ω بیشترین مطابقت را با نتایج آزمایشگاهی دارد، به طوریکه میزان خطای شبیه­سازی کمتر از 20% بود. ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال­­های اصلی و فرعی با نسبت دبی ورودی رابطه مستقیم داشت. همچنین با افزایش ارتفاع سرریزهای خروجی، عمق جریان افزایش یافت و منجر به کاهش ابعاد ناحیه جداشدگی شد. مطابق نتایج عددی، ابعاد ناحیه جداشدگی در راستای قائم از کف کانال به سطح آب افزایش یافت، به­طوری­که برای نسبت دبی 6/0 و نسبت ارتفاع سرریز 377/0، طول ناحیه جداشدگی در کف کانال، فاصله 1/0 متر از کف و در سطح آب به ترتیب در حدود 60 سانتیمتر، 75 سانتیمتر و 85 سانتیمتر بود. بنابراین از سطح آب به سمت کف کانال طول ناحیه جداشدگی در حدود 29% کاهش یافت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

حمله سولفاتی مجموعه ای از واکنش های شیمیایی و فیزیکی است که بین خمیر سیمان سخت شده و یون های سولفات رخ می دهد. نفوذ یون های سولفات به داخل مواد سیمانی منجر به تشکیل فازهایی همچون گچ و اترینگایت می شود که انبساط و خرابی بتن را به دنبال دارند. در این تحقیق از شبیه سازی ترمودینامیکی بر اساس روش به حداقل رساندن انرژی آزاد گیبس، برای درک بهتر حمله سولفات خارجی و رفتار خمیر سیمان سخت شده در نمونه های ساخته شده از سیمان پرتلند معمولی و سیمان های آمیخته با خاکستر پوسته برنج، استفاده شده است. با کمک این روش علاوه بر بررسی غلظت محلول منفذی و نوع و حجم فازهای تشکیل شده طی حمله سولفاتی، عوامل دیگری ازجمله تأثیر خاکستر پوسته برنج، درصد بهینه جایگزینی آن و غلظت های مختلف محلول سولفات سدیم موردمطالعه قرارگرفته اند. شبیه سازی خمیر سیمان سخت شده در محلول سولفات سدیم با غلظت های 4 و 44 گرم بر لیتر انجام شده و جایگزینی 10 و 15 درصد خاکستر پوسته برنج در نظر گرفته شده است. نتایج ارائه شده به وضوح نشان می دهد که غلظت محلول سولفاتی در نوع و حجم فازهای تشکیل شده، به ویژه گچ و اترینگایت، تأثیرگذار است؛ در غلظت های پایین، 4 گرم بر لیتر، تشکیل گچ مشاهده نشده است. خاکستر پوسته برنج در 15 درصد جایگزینی، آب آهک را به طور کامل مصرف و بیشترین حجم ژل سیلیکاتی را تولید می کند و از این درصد به بالا دیگر تأثیر قابل توجهی در ژل سیلیکاتی که عمده مقاومت خمیر سیمان را تأمین می-کند، ندارد. به طور کلی نتایج شبیه سازی با مطالعات و نتایج آزمایشگاهی که ریزساختار را بررسی نموده اند، تطابق خوبی دارد.

در این مقاله جهت بررسی عملکرد یک موتور توربوفن گیربکس دار و سیستم کنترل آن، مدلسازی ترمودینامیکی موتور به همراه مدلسازی کنترلر هیدرومکانیکی مربوطه انجام می گیرد. در شبیه سازی عملکرد موتور از داده های تست موتور جهت اعتبارسنجی استفاده می شود. حداکثر اختلاف خروجیهای مدلسازی موتور با داده های موتور در شرایط برخاست به اندازه 2/3% و با داده های تست موتور در دورهای مختلف به اندازه 6/7% است. جهت مدلسازی کنترلر، با استفاده از داده های موتور و منطق حاکم بر آن، یک ساختار جامع برای کنترلر استخراج می شود. نتایج شبیه سازی عملکرد موتور به همراه سامانه کنترلی به ازای دستورات دسته گاز از حداکثر درجه تا حداقل آن، نشاندهنده عملکرد دقیق مدل کنترلر در تامین نیروی رانش و حفظ قیود است. از نتایج این تحقیق علاوه بر تحلیل عملکرد موتور در شرایط کاری مختلف، جهت بررسی نقاط قوت و ضعف سامانه کنترلی موجود و طراحی کنترلر جدید می توان استفاده نمود. از آنجایی که امکانات سیستمهای کنترل هیدرومکانیکی برای مدیریت سوخت موتور، سیستم تخلیه و سامانه های جانبی محدود است، لذا شبیه سازی ساختار کنترلر موجود در ارتباط با مدل موتور، جهت توسعه آن از نوع هیدرومکانیکی به نوع الکترونیکی خودمختار حاوی بخشهای پایش وضعیت، مدیریت سلامت موتور و کنترل مقاوم در مقابل عیوب حائز اهمیت است.

در تحقیق حاضر تحلیل انرژی و اکسرژی شبیه ساز کلکتور خورشیدی صفحه تخت مجهز به ناهمواری Inclined Broken Rib بر اساس داده های تجربی در یک مدار باز و همچنین بهینه سازی شرایط کارکرد سامانه صورت گرفته است. آزمایش ها در نه سطح دبی جرمی (kg/s 03/0، 04/0، 05/0، 06/0، 07/0، 08/0، 09/0، 10/0 و 11/0)، پنج سطح شار حرارتی (W/m^21000، 1100، 1200، 1300 و 1400) و سه سطح دمای هوای محیط (° C 20، 25 و 30) انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار بازده انرژی به ترتیب در تیمارهای با دمای محیط ° C20 و 25، دبی جرمی kg/s11/0 و شار حرارتی W/m^21000 و 1400 با مقادیر 8/49 و 3/0 درصد به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار بازده اکسرژی به ترتیب برابر 75/5 و 607/0 درصد در تیمارهای با دمای محیط ° C20 و 30، دبی جرمی kg/s11/0 و 03/0 و شار حرارتی W/m^21000 محاسبه شد. روش سطح پاسخ برای بهینه کردن شرایط کارکرد جمع کننده خورشیدی به کار گرفته شد. شرایط بهینه در دمای محیط ° C20، نرخ جریان جریان جرمی kg/s11/0 و شار حرارتی W/m^21000 به دست آمد. در این شرایط بهینه، بازده انرژی و اکسرژی به ترتیب 08/42 و 76/5 درصد با مطلوبیت 92/0 به دست آمد.

در این تحقیق افت عملکرد توربین گاز ملی IGT25 تحت اثر زوال اجزاء اصلی مسیر گاز شبیه سازی شده است. بدین منظور ابتدا مدل ترمودینامیکی توربین گاز موردمطالعه به کمک جعبه ابزار T-MATS توسعه داده شده و پس از ارزیابی با داده های واقعی از آن در شبیه سازی افت کارایی استفاده شده است. در ادامه، رسوب گرفتگی و فرسایش به عنوان دو عیب شایع موردتوجه قرار داده شده، به این صورت که با انحراف ظرفیت جریان و راندمان این دو عیب در شدت های مختلف شبیه سازی شده و اثرات آن بر روی پارامترهای عملکردی توربین گازی در حالت کنترلی دور ثابت توربین توان و در بارگذاری های مختلف، بررسی شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که با وقوع عیب فرسایش در تیغه های کمپرسور و در حالت کنترلی موردبررسی، پارامترهایی چون دور توربین ژنراتور، سوخت مصرفی، دمای خروجی از کمپرسور، دمای ورودی به توربین ژنراتور، دمای ورودی به توربین توان و دمای گازهای خروجی نسبت به حالت سالم افزایش و در مقابل دبی هوای عبوری از کمپرسور، فشار خروجی از کمپرسور و فشار ورودی به توربین توان کاهش می یابد. بر اساس نتایج، دمای گازهای خروجی از توربین گازی پارامتری است که در اثر وقوع عیب رسوب گرفتگی و فرسایش تیغه های کمپرسور بیشترین انحراف را از حالت نرمال نشان می دهد که مقدار این انحراف به ترتیب 8/3 و 2/2 درصد به دست آمد. علاوه بر آن مشاهده شد که در زمان وقوع عیب، شرایط عملکردی توربین گازی بر میزان انحراف پارامترهای اندازه گیری اثرگذار است.