مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics Journal Engineering & Technology http://www.measej.ir 18 agent2 fa jalali 1388 2 1 gregorian 2009 5 1 5 1 online 1 fulltext

fa مدل‌سازی عددی جريان حول دسته سيلندرهای استوانه ای مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="justify">در مقاله حاضر، ميدان جريان دوبعدی, غير‌دائمی و لزج در اطراف دسته سيلندرهای استوانه ای به‌ منظور بررسی رفتار و مشخصه های جريان شبيه سازی شده است. روش مورد استفاده مبتنی بر روش حجم محدود در شبکه کارتزين جابجا شده بوده و برای تشخيص سيلندرهای جاسازی شده در ميدان از تکنيک مقدارِ بزرگِ جمله چشمه و روش سلول شبح استفاده شده است. دقت و صحت روش با شبيه‏سازی جريان در داخل مجاری و همچنين اطراف تک سيلندر استوانه ای مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. نتايج حاصله در تطابق کامل با نتايج آزمايشگاهی موجود است. نهايتاً، جريان در اطراف دسته سيلندر استوانه ای در چيدمان مربعی و همچنين کليِ جابجاشده شبيه سازی و مورد تحليل قرار گرفته است. برای دسته سيلندرهای مذکور، ضرايب ليفت و درگ، سرعت شکاف، توزيع فشار، توزيع چرخش و خطوط جريان به‌طور عددی محاسبه و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته اند. نتايج دو الگوی کاملاً متفاوت جريان را در دو چيدمان مورد مطالعه قرار می‌دهد. به‌طور کلی، روش مورد استفاده در کار حاضر برای اولين بار جهت حل ميدان جريان در دسته سيلندر استوانه ای مورد استفاده قرار گرفته و نتايج و تحليل های ارائه شده در چيدمان مورد بررسی توسط ديگر محققی ارائه نشده است. بطور کلی، نتايج نشان می‌دهد که نيروهای ليفت و درگ در رديف اول چندين برابر رديف‌های بعدی‌ است. همچنين، در دسته سيلندر محصور، نيروهای ليفت و درگ چندين برابر حالت غيرمحصور بدست می‌آيند. </p><p></p> <p align="justify">In this article, flow through tube banks has been numerically simulated in order to determine flow induced forces. A Cartesian-staggered grid, based on finite-volume method has been implemented. Furthermore, the ghost-cell method in conjunction with great source term technique has been employed, in order to directly enforce no-slip condition on the tubes' boundaries. The accuracy of the solver was validated by simulation of flow in a cavity and also flow over a single circular cylinder. The results are completely compatible with the experiments. Eventually, the flow through two types of unconfined tube banks with different arrangements in low Reynolds numbers were simulated and analyzed. For these tube bundles, the maximum drag and lift coefficients and maximum gap velocities were numerically obtained. The results shows more lift and drag coefficients in first rows. Also, confined tube boundle produces more folw induced forces on the cylinders. </p> متد حجم محدود، شبکه کارتزين- جابجاشده، هندسه های پيچيده، سيلندرهای استوانه ای Circular Cylinders, Tube Banks, Finite Volume Method, Cartesian-Staggered Grid 1 22 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-3&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa Behzad Ghadiri Dehkordi بهزاد قديری دهکردی ghadirib@modares.ac.ir 180031947532846001748 Yes Hamed Houri Jafari حامد حوری جعفری hhjafari@modares.ac.ir 180031947532846001749 No

fa جريان حول يک صفحه تخت: يک بازنگری تحليلی با استفاده از تقريب کسری پد مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="right">شيوه های تحليلی همواره ابزار مورد علاقه دانشمندان برای حل و بررسی پديده‌های فيزيکی بوده اند. همراه با اختراع و پيشرفت رايانه ها، تمايل به شيوه های عددی رايج شد. اخيراً، با پيشرفت رايانه ها و توسعه قابليت و ظرفيت آنها در حل نمادين الگوهای رياضی پديده های فيزيکی، بررسی و ابداع شيوه های تحليلی بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. از جمله شيوه های تحليلی نسبتاً جديد، شيوۀ تجزيه ادومين است. قابليت ها و دقت اين شيوه موضوع اين مطالعه می باشند که با بررسی مسأله بلازيوس به آنها پرداخته شده‌است. دقت اين شيوه با به کارگيری تقريب کسری پد بهبود يافته و برای اولين بار عدد هوارث با دقت بالايی از اين شيوه به دست آمده است. نتايج حاصله با ديگر نتايج به دست آمده از شيوه های تحليلی و عددی موجود مقايسه شده اند که حاکی از قابليت ها و برتری شيوه مورد استفاده در اين مقاله است.</p> <p>  Analytical methods have always been of interest to scientists in order to solve and investigate mathematical models of many physical problems. With the advent of computers, the roles of numerical methods have been prevailed. Recently, due to the enhancement of computers in symbolic mathematics, an increased attention is paid to developing and devising analytical methods. The Adomian decomposition method (ADM) is one of the recent developments. The capabilities and precision of the method are the subject of the present study which were attended to by investigating the Blasius problem. Also, the precision of the method is improved by employing the Pad é approximantion. To best of our knowledge, this is the first time that by utilizing ADM, a very precise value for the Howarth number is obtained. The results of this study are compared to those of other methods, numerical or analytical, in the existing literature. The comparison suggests the advantage and competency of ADM. </p> حل تحليلی، روش تجزيه ادومين، تقريب کسری پد، مسأله بلازيوس، عدد هوارث Analytical Solution, Adomian Decomposition Method, Padé Approximation, Blasius Problem, Howarth Number 23 31 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-4&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa Momeni-Masouleh حجت اله سيد مؤمنی ماسوله momeni@shahed.ac.ir 180031947532846002835 Yes فاطمه فکری fekri@shahed.ac.ir 180031947532846002854 No حميدرضا مساح Hamidreza.massah@gmail.com 180031947532846002855 No

fa محاسبۀ مقاومت موج سازی يک شناور زير دريايی با استفاده از روش المان مرزی مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="right">  در اين مقاله، برای <i>محاسبۀ مقاومت موج سازی</i> يک شناور زير دريايی با استفاده از روش المان مرزی ( BEM ) و المان بندی سطح جسم به وسيلۀ المان های چهارضلعی هذلولوی و المان بندی سطح آزاد آب دريای اطراف زيردريايی به وسيلۀ المان های چهارضلعی و همچنين با به کارگيری قضيۀ گرين برای هر نقطه از ميدان جريان، معادلۀ انتگرالی پتانسيل سرعت را روی جسم و سطح آزاد اعمال شده و با تشکيل سيستم معادلات و اعمال شرايـط مرزی، پتانسيل سـرعت، محاسبه شده است. سپس، با مشـتق گيری از پتانسيل سـرعت، مقادير فشـار و نيـروها محاسـبه گرديده و در نتيجه مقاومت موج سازی مورد بررسی و حل عددی قرار گرفته و نتايج به صورت زير ارائه شده است. به منظور بررسی صحّت کد نوشته شده، نتايج به دست آمده با نتايج شناور ويگلی<a name="_ftnref1"> <u>[1]</u> </a>و يک <i>زيردريايی بيضيگونی </i><i>UV11 </i>مورد مقايسه قرار گرفته است. </p><p align="right"><br clear="all" /></p><div align="justify"><hr width="33%" size="1" /></div><p> <a name="_ftn1"></a> 3-Wigley </p> This paper is presented to compute the wave-making resistance of an ellipsoid submarine, using boundary element method (BEM), in which the body surface and free surface are discretized into hyperboloidal elements. The fundamental solution of the governing Laplace's equation was obtained using Green's function via boundary integral equation. The linearized free surface boundary condition was applied and the unknowns of the doublet on the body and source on the free surface were obtained by solving the discretized equations. Then, the numerical results of pressure, wave-making resistance, and wave elevation were determined. We presented the results for the Wigley hull and for the submerged moving ellipsoid shape of the submarine UV11. The validity of the numerical results was examined by comparing it with experimental results. روش المان مرزی، سطح آزاد، شناور زيردريايی، مقاومت موج سازی Boundary Element Method, Free Surface, Submarine, Wave-making Resistance 33 49 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-5&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa حسن قاسمی Gasemi@aut.ac.ir 180031947532846002836 Yes سيّد جمال زمانيان دهکردی 180031947532846002856 No

fa بررسی عددی اثر زمان پاشش و زاويه پاشش بر نرخ تبخير سوخت و آلاينده‌های يک موتور بنزينی پاشش چندنقطه‌ای مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="right">موتورهای انژکتوری با مجموعه پاشش در راهگاه ورودی در راستای کاهش مصرف سوخت و آلاينده‌های اگزوز خودروهای بنزينی جايگزين موتورهای کاربراتوری شده‌اند. اين موتورها بايد برای کاهش بيشتر ميزان آلاينده‌های خروجی و مصرف سوخت بهينه شوند تا قوانين سخت آلايندگی و مصرف سوخت رعايت شود. در اين مقاله، با استفاده از برنامه‌ شبيه‌سازی KIVA-3V اثر زاويه و زمان پاشش سوخت بر نرخ تبخير و ميزان آلايندگی موتور EF-7 بررسی شده تا فرآيند تشکيل مخلوط که يکی از مهمترين عوامل مؤثر در عملکرد موتور می‌باشد، بهبود داده شود. نتايج نشان می‌دهد که نرخ تبخير سوخت با پاشش ديرهنگام سوخت کاهش يافته و با تغيير جهت پاشش به سمت نقاط داغ‌تر نظير سطح بالايی سوپاپ افزايش می‌يابد. زاويه پاشش 57 درجه موجب پاشش سوخت به سمت نقاط داغ تر شده و با افزايش نرخ تبخير سوخت کيفيت مخلوط و احتراق را بهبود يافته که نتيجه آن کاهش آلاينده‌های CO و HC و افزايش نسبتاً کم آلاينده NO می‌باشد. برای کاهش آلاينده NO بايد از روشهای ديگری مثل تنظيم زمان جرقه استفاده شود. </p> Carburetor is replaced with port fuel injection systems for reduction of fuel consumption and exhaust emissions. These engines must be optimized for less exhaust emission and fuel consumption for serious emission regulations. In this paper, the effect of injection time and injection angle on the rate of fuel evaporation and emissions in the EF-7 engine has been studied, using KIVA-3V software for improvement of mixing formation process. The results show that fuel injection delay time reduces and directs injection to hot points (such as top face of valve) increasing the rate of fuel evaporation. Injection with 57 degree angle improvs the quality of mixture and combustion resulting in reduction of HC and CO emissions and some increase in NO emission. Other methods, such as spark ignition time adjustment, must be used for reducing NO emission. موتور بنزينی، پاشش سوخت در راهگاه ورودی زمان پاشش، زاويه پاشش، ICEMCFD، KIVA-3V Gasoline Engine, Port Fuel Injection Time, Injection Angle, ICEMCFD, KIVA-3V 51 62 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-6&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa فتح اله امی Fommi@modares.ac.ir 180031947532846002837 No مهدی فرج پور کردآسيابی farajpour@modares.ac.ir 180031947532846002857 No علی ميرمحمدی mirmohammadi@modares.ac.ir 180031947532846002858 Yes

fa مطالعه عددی اثر شرايط اوليه پاشش بر چرخش ناحيه احتراق‌پذير داخل ابر سوخت و هوا مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="right">  در اين مقاله به مطالعه عددی اثر شرايط اوليه پاشش بر جابجايی و چرخش ناحيه‌ای از ابر دوفازی سوخت و هوا که در محدوده احتراق پذيری قرار دارد، پرداخته می‌شود. اين ابر از پاشش مقدار معينی از يک سوخت مايع به محيط باز اتمسفر بوجود می‌آيد. با بررسی ساختار داخلی اين ابر بر حسب زمان ناحيه‌ای از ابر که در آن غلظت سوخت در محدوده احتراق پذيری قرار دارد شناسايی شده و اثر شرايط اوليه پاشش، نظير دمای سوخت، سرعت پاشش و قطر متوسط قطرات در رفتار اين ناحيه مطالعه می‌گردد. اين امر قدم مؤثری در انتخاب مکان مناسب برای اشتعال ابر در يک زمان معين می‌باشد. برای اعتباردهی، مقايسه‌ای بين نتايج عددی و نتايج تجربی صورت گرفته است. نتايج نشان می‌دهند که افزايش سرعت پاشش و قطر متوسط قطرات و نيز کاهش دمای اوليه سوخت باعث افزايش چرخش ناحيه احتراق‌پذير داخل ابر می‌گردد. </p> In this work, the effects of injection initial conditions on displacement and rotation of flammable region in a two-phase fuel–air cloud in open atmosphere have been studied numerically. Investigating the internal conditions of the cloud, we recognize the flammable region and study the effects of injection velocity, droplet initial size, and temperature on the behavior of this region. This study can designate the proper position for successful ignition. Validation was made by comparing the numerical and experimental results. Results show increasing injection velocity and initial size of droplet decreasing droplet initial temperature, increase the rotation of flammable region. حل عددی، ابر دوفازی، ناحيه احتراق‌پذير Numerical Simulation, Two-phase Cloud, Flammable Region 63 74 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-7&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa محمدمهدی دوستدار mdostdar@ihu.ac.ir 180031947532846002830 Yes

en بررسی عددی روش الحاقی در بهينه سازی آيروديناميکی مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="right">در اين تحقيق، روش الحاقی پيوسته به منظور بهينه کردن ايرفويل ها در جريان های مادون صوت و گذر صوت به کارگرفته شده‌است. يک حل کننده جريان به منظور حل ميدان جريان تراکم پذير غيرلزج اطراف ايرفويل در هر سيکل طراحی مورد استفاده قرار گرفت. دو مساله طراحی ( که معمولا در بهينه سازی شکل آيروديناميکی مطرح می شوند)، يعنی طراحی فشار معکوس و کمينه سازی پسا بررسی شده‌اند. در بخش اول، مثالی به منظور ارزيابی عملکرد روش الحاقی در مساله طراحی معکوس اجرا گرديد. نتايج نشان می دهد که روش الحاقی می تواند به عنوان يک ابزار کارآمد در مسائل طراحی معکوس آيروديناميکی مورد استفاده قرار گيرد. در بخش دوم، بهينه سازی مقيد در مساله کمينه سازی پسا مطالعه گرديد. مثال های بررسی شده نشان می دهد که يک تغيير کوچک در هندسه باعث کاهش قابل ملاحظه ای در ضريب پسا می شود. به منظور ارزيابی عملکرد روش الحاقی در مسائل با تعداد متغيرهای طراحی زياد و همچنين به منظور بررسی تاثير بردار طراحی بر روی نتايج بهينه سازی، کمينه سازی مقيد پسا با استفاده از دو بردار طراحی متفاوت انجام گرديد. نتايج نشان می دهد که مکانيزم و مقدار کاهش پسا توسط نوع برداری طراحی متاثر می شود. همچنين، هزينه محاسباتی روش الحاقی مستقل از تعداد متغيرهای طراحی است. </p> In this research, the continuous adjoint method is applied to optimize an airfoil in subsonic and transonic flows. An Euler flow solver is used to analyze the inviscid compressible flow over airfoils in each design cycle. Two design problems appearing in aerodynamic shape optimization, namely inverse pressure design and drag minimization were investigated. In the first part, a test case was carried out to evaluate the performance of the adjoint method in inverse design problem. The results show that we can use the adjoint method as an efficient tool in inverse aerodynamic design problems. In the second part, the constrained optimization was investigated in a drag minimization problem. The investigated samples show that a small variation of airfoil geometry has caused considerable decrease in the drag coefficient. To evaluate the performance of the adjoint method in design problems with numerous design variables and also to evaluate the effects of the adoption of the design vector on the optimization results, the constrained drag minimization was performed using two different design vectors. The results shows that the mechanism and the value of drag reduction are affected by the type of design vector. Also, computational cost of the adjoint method are independent of the number of design variables. روش الحاقی، کمينه سازی پسا، طراحی معکوس، معادلات اويلر، بردار متغيرهای طراحی Adjoint Method, Drag Minimization, Inverse Design, Euler Equations, Design Variables Vector 75 86 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-8&amp;slc_lang=en&amp;sid=fa محمد حامد حکمت mhamed_hekmat@yahoo.com 180031947532846002829 Yes مسعود ميرزايی mirzaei@kntu.ac.ir 180031947532846002859 No احسان ايزدپناه izadpanah_ehsan@yahoo.com 180031947532846002860 No

en بررسی تجربی ضرايب نيرو برای گروه های سه و چهار تايی از استوانه های دايروی قرار گرفته در جريان عرضی مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics پژوهشي Research <p align="right">  در اين مقاله، تداخل جريان بين سه استوانه دايروی هم قطر در چيدمان مثلثی و همچنين بين چهار استوانه دايروی در چيدمان مربعی که در جريان عرضی قرار گرفته اند، مورد مطالعه قرار گرفته اند. آزمايشات تونل باد، شامل اندازه گيری ضرايب نيرو برای شش نسبت فضادهی ( ) از 1.5 تا 4 در عدد رينولدز زير بحرانی می باشد. توزيع فشار روی سطح استوانه ها بوسيله ترانسديوسرهای فشار اندازه گيری شده است. مشاهده می شود که برای حالت سه استوانه در ، استوانه بالادست ضريب درگ ميانگين کمتری را از استوانه های پايين دست متحمل می شود. همچنين، کمترين مقادير ضرايب درگ استوانه های پايين دست در و اتفاق می افتد. بعلاوه، برای حالت چهار استوانه در ، به علت تداخل شديد جريان بين استوانه‌ها، بين ضرايب ليفت استوانه های بالادست اختلاف وجود دارد. همچنين، برای ، ضرايب درگ ميانگين استوانه های پايين دست منفی می شوند. در پايان، نتيجه می شود که تغييرات در ، شديداً روی ضرايب آيروديناميکی تاًثير می گذارد و با کاهش اثرات تداخل جريان بين استوانه ها افزايش می يابد. </p> This paper has investigated the flow interference between three circular cylinders of equal diameter in an equilateral-triangular arrangement and also between four circular cylinders in a square arrangement when subjected to a cross-flow. Wind tunnel experiments were conducted to measure force coefficients for six spacing ratios ( ) varying from 1.5 to 4 at subcritical Reynolds number of . The pressure distributions on the surface of the cylinders were measured, using pressure transducers. It was found that for three cylinders at , the upstream cylinder experiences lower mean drag coefficient than that of the downstream ones. Also, the minimum drag coefficient values of the downstream cylinders occur at and . Moreover, It was revealed that for four cylinders at , due to severe flow interference between cylinders, there is a difference between lift coefficients for the upstream cylinders. Also, for , the mean drag coefficients for downstream cylinders are negative. In addition, it was concluded that the variations in strongly affect the aerodynamic coefficients. Also, by decreasing , the effects of the flow interference between the cylinders increase. آرايه های چند سيلندری، استوانه های دايروی، تداخل جريان، توزيع فشار Multi-cylinder Arrays, Circular Cylinders, Flow Interference, Pressure ِِِِDistribution 87 95 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-328-9&amp;slc_lang=en&amp;sid=fa غلامحسين پوريوسفی gh_pouryoussefi@sina.kntu.ac.ir 180031947532846002838 No مسعود ميرزايی mirzaei@kntu.ac.ir 180031947532846002861 Yes محمدعلی اردکانی ardekani@irost.com 180031947532846002862 No