طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مسعود خوش سیما؛ مهران شهریاری؛ سجاد غضنفری نیا؛ شیوا امامی؛ یاسر صفار تلوری
دوره 16، شماره 2 ، خرداد 1402، ، صفحه 79-91
چکیده
به منظور شبیهسازی حرارتی از نرم افزار ترمال دسکتاپ استفاده شده است. نتایج نشان میدهد طراحی حرارتی باعث شده است که محموله لیدار در شرایط سرد مداری افزایش دمای حدود 38 درجه سانتیگراد را ثبت نماید. همچنین بازه نوسانات دمایی قبل از اعمال طراحی حرارتی در حالت سرد تغییرات دمایی در یک مدار حدود 14 درجه و بعد از طراحی این نوسانات به حدود 5 ...
بیشتر
به منظور شبیهسازی حرارتی از نرم افزار ترمال دسکتاپ استفاده شده است. نتایج نشان میدهد طراحی حرارتی باعث شده است که محموله لیدار در شرایط سرد مداری افزایش دمای حدود 38 درجه سانتیگراد را ثبت نماید. همچنین بازه نوسانات دمایی قبل از اعمال طراحی حرارتی در حالت سرد تغییرات دمایی در یک مدار حدود 14 درجه و بعد از طراحی این نوسانات به حدود 5 درجه کاهش یافته است. در شرایط گرم مداری نیز شرایط دمایی بعد از طراحی بسیار بهبود یافته و ماکزیمم دمای عملکردی حدود 27 درجه و متوسط دمایی نیز حدود 22 درجه کاهش یافته است ضمن اینکه نوسانات دمایی نیز 21 درجه کاهش یافته است. افزایش دمایی قابل توجهی در مورد گیرنده بعد از اعمال طراحی حرارتی در شرایط سرد اتفاق افتاده است که البته همچنان در محدوده مجاز قرار گرفته است. این درحالی است که در شرایط گرم بعد از اعمال طراحی حرارتی تغییر زیادی در دمای گیرنده روی نداده است. در مورد بازتابنده شرایط کاملا متفاوت است به نحوی که حداقل دما در شرایط سرد 42 درجه افزایش و حداکثر دما در شرایط گرم 7 درجه کاهش داشته است. ضمن اینکه تغییرات دمایی نیز در هر دو حالت یکنواخت تر شده است.
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
Ramin Kamali Moghadam؛ Mohammad Taeibi Rahni؛ Salar Heyat Davoudian؛ Reinhard Miller
دوره 15، ویژه نامه انگلیسی ، فروردین 1401، ، صفحه 25-33
چکیده
Superhydrophobic coatings can be made by creating a micro-sized structure on a surface providing super-repellent properties. Numerical simulation of drop dynamics and motion on a superhydrophobic surface helps us understand control and building surface textures and find optimum micro structured coatings of maximum hydrophobicity. In the present work, the dynamics of drops on superhydrophobic inclined micro-structured surfaces is studied, using a finite element method. The governing equations and important dimensionless numbers are described and a numerical algorithm is introduced. The validation ...
بیشتر
Superhydrophobic coatings can be made by creating a micro-sized structure on a surface providing super-repellent properties. Numerical simulation of drop dynamics and motion on a superhydrophobic surface helps us understand control and building surface textures and find optimum micro structured coatings of maximum hydrophobicity. In the present work, the dynamics of drops on superhydrophobic inclined micro-structured surfaces is studied, using a finite element method. The governing equations and important dimensionless numbers are described and a numerical algorithm is introduced. The validation of the numerical algorithm is performed by simulation of drop motion attached to an inclined surface. In addition, droplet movement on the micro structured surface is numerically simulated on smooth and microstructured surfaces in the same conditions. Comparison of the results shows the effect of microstructured coating on the surface hydrophobicity properties.
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
محمدرضا سلیمی
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 89-105
چکیده
در این تحقیق، محفظه تجزیه یک رانشگر تک مولفه‌ای بر پایه سوخت هیدرازین بصورت عددی شبیه-سازی شده است. بستر کاتالیستی مورد بررسی دو جزئی بوده و اثرات پارامترهایی مانند ضخامت ناحیه بالادستی و قطر ذرات تشکیل دهنده آن روی عملکرد محفظه تجزیه بررسی می‌شوند. در این راستا سه قطر گرانول استاندارد با عدد مش 16.5، 25 و 30 با ضخامت‌‌های ناحیه بالادستی ...
بیشتر
در این تحقیق، محفظه تجزیه یک رانشگر تک مولفه‌ای بر پایه سوخت هیدرازین بصورت عددی شبیه-سازی شده است. بستر کاتالیستی مورد بررسی دو جزئی بوده و اثرات پارامترهایی مانند ضخامت ناحیه بالادستی و قطر ذرات تشکیل دهنده آن روی عملکرد محفظه تجزیه بررسی می‌شوند. در این راستا سه قطر گرانول استاندارد با عدد مش 16.5، 25 و 30 با ضخامت‌‌های ناحیه بالادستی (mm) 2.5، (mm) 5 و (mm) 7.5 در یک بستر کاتالیستی به طول (cm) 6.5 مورد مطالعه قرار گرفتهاند. شبیهسازیها برای دو نوع گرانول در بستر اصلی با قطرهای استاندارد (in) 8/1 و (in) 16/1 در ضرایب بارگذاری (kg/m2s) 16.5، (kg/m2s) 25 و (kg/m2s) 35 انجام گرفته است. نتایج حاصل نشان میدهند که میزان تاثیرگذاری بخش بالادست بستر کاتالیستی به شدت به نسبت اندازه ذرات تشکیلدهنده بستر اصلی به ناحیه بالادستی وابسته است. همچنین، طول ناحیه بالادستی و بارگذاری بستر پارامترهای مهمی در میزان تاثیرگذاری ناحیه بالادستی بشمار میروند.
مهران نصرت الهی؛ احمد سلیمانی
دوره 13، شماره 1 ، فروردین 1399، ، صفحه 49-60
چکیده
در تحقیق حاضر، عملکرد عملگرهای مومنتوم سیالی در مدیریت دمایی ماهواره براساس دو چیدمان پیشنهادی هرمی و سه محوره مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور دمای دیواره‌های ماهواره با حضور عملگرها و بدون عملگرها در یک دور چرخش مداری ماهواره مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه شده‌اند. برای عملگرهای مومنتوم سیالی که به صورت ...
بیشتر
در تحقیق حاضر، عملکرد عملگرهای مومنتوم سیالی در مدیریت دمایی ماهواره براساس دو چیدمان پیشنهادی هرمی و سه محوره مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور دمای دیواره‌های ماهواره با حضور عملگرها و بدون عملگرها در یک دور چرخش مداری ماهواره مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه شده‌اند. برای عملگرهای مومنتوم سیالی که به صورت یک حلقه بسته هستند از قاب مرجع چرخان استفاده شده و جریان سیال در داخل عملگرها آرام در نظر گرفته شده است. میزان تاثیر سرعت دورانی سیال در داخل عملگرها بر دمای دیواره‌های ماهواره تحت دو سرعت دورانی مختلف بررسی و شار گرمایی وابسته به زمان بر دیوارهها استخراج شده است. نتایج بیانگر این است که در چیدمان هرمی، کاهش دمای سطوح دیواره ماهواره متاثر از دو پارامتر سرعت دورانی سیال و میزان چرخش مداری ماهواره بوده، اما در شرایط بحرانی، چیدمان سه محوره سریعتر میتواند این مدیریت دمایی را انجام دهد.
محمد شهبازی؛ محمد رزمجویی؛ فتح الله امی
دوره 12، شماره 2 ، شهریور 1398، ، صفحه 23-41
چکیده
در این تحقیق، پسروی سطح انواع گرینهای سه‌بعدی به همراه بالستیک داخلی شبه یکبعدی موتورهای سوخت جامد با استفاده از تئوری مرزهای متحرک روش مجموعه سطح و بهره‌گیری از روش مقاطع شبیه‌سازی‌شده تا ضمن رسیدن به‌دقت بالا در شبیهسازی از زمان تحلیل پسروی گرین نیز به‌طور محسوسی کاسته شود. با استفاده از روش مقاطع، گرینهای ...
بیشتر
در این تحقیق، پسروی سطح انواع گرینهای سه‌بعدی به همراه بالستیک داخلی شبه یکبعدی موتورهای سوخت جامد با استفاده از تئوری مرزهای متحرک روش مجموعه سطح و بهره‌گیری از روش مقاطع شبیه‌سازی‌شده تا ضمن رسیدن به‌دقت بالا در شبیهسازی از زمان تحلیل پسروی گرین نیز به‌طور محسوسی کاسته شود. با استفاده از روش مقاطع، گرینهای سه‌بعدی به تعداد زیادی از سطح مقطعهای دوبعدی تبدیل‌شده و سپس با استفاده از تئوری منحنیهای تراز در دو بعد پسروی گرین مورد بررسی قرارگرفته است. درنهایت با استفاده از روش درونیابی، سطح سوزش گرینهای سه‌بعدی حاصل میشود. همچنین برای پیش‌بینی فشار درون موتور و نرخ سوزش موردنظر یک کد بالستیک داخلی به‌صورت شبه یکبعدی نوشته و با کد تحلیل پسروی گرین کوپل شده است. پدیدة سوزش فرسایشی نیز پدیده‌ای مهم در موتورهای سوخت جامد، به‌حساب میآید. در این تحقیق، با در نظر گرفتن سوزش فرسایشی بر اساس مدل سادرهلم، محفظه‌ی احتراق به المانهایی تقسیم‌بندی میشود و روابط بالستیک داخلی شبه یکبعدی برای محاسبه پارامترهایی از قبیل فشار محفظه احتراق، تراست، سطح سوزش، درجه حرارت محفظه، عدد ماخ و ... در هر المان اعمال و حل می‌‌گردد. این روش از نظر نحوه پیادهسازی و میزان دقت با روشهای تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه شده است که بیانگر دقت بالای روش استفاده‌شده در تحلیل عملکرد موتورهای سوخت جامد با گرین سه‌بعدی است.
سهیلا عبدالهی پور؛ فخری اعتمادی؛ محمد ابراهیمی
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394، ، صفحه 41-53
چکیده
در این مقاله، گرمایش آیرودینامیکی تولیدشده بر روی بدنة یک کاوشگر فضایی به روش عددی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و با درنظر گرفتن اندرکنش گرمایشی سیال و سازه محاسبه شده است. به منظور حل همزمان معادلات گرمایش در جامد و سیال، از شرط مرزی کوپلینگ در دیوارة بدنه استفاده شده است؛ به‌طور‌ی‌که مقادیر دما و شار حرارتی در آن محاسبه میشود. ...
بیشتر
در این مقاله، گرمایش آیرودینامیکی تولیدشده بر روی بدنة یک کاوشگر فضایی به روش عددی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و با درنظر گرفتن اندرکنش گرمایشی سیال و سازه محاسبه شده است. به منظور حل همزمان معادلات گرمایش در جامد و سیال، از شرط مرزی کوپلینگ در دیوارة بدنه استفاده شده است؛ به‌طور‌ی‌که مقادیر دما و شار حرارتی در آن محاسبه میشود. مزیت این روش آن است که میتوان مقادیر دما را در هر نقطهای از پوسته بدنه با یا بدون تقارن محوری و حتی اجزای متصل به آن در زوایای حمله مختلف محاسبه کرد. در این مقاله، نحوة انجام شبیهسازی عددی با درنظر گرفتن اثرات لایه مرزی و ضخامت دیوارة سازه و همچنین اثر مدلهای توربولانس، به صورت کامل شرح داده شده است. نتایج در قالب کانتورهای فشار، سرعت و دما، مقادیر شار حرارتی و همچنین فشار و دمای نقطة سکون دماغه ارائه شده است. در این تحقیق از دو روش عددی و تحلیلی برای صحهگذاری مقادیر دمای نقطة سکون و شار حرارتی استفاده شده که دقت خوبی را در نتایج نشان میدهد.
محمد مهدی قیصری؛ سید مهدی میرساجدی
دوره 7، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 23-32
چکیده
در این تحقیق، پسروی گرینهای دوبعدی موتورهای سوخت جامد با روش سطوح همتراز مرتبة دوم شبیهسازی شده و این روش از نظر نحوة پیادهسازی، میزان دقت و زمان اجرا با روش سطوح همتراز مرتبة اول مقایسه شده است. بدین منظور، با درنظرگرفتن الزامات کلی روش سطوح همتراز و با هدف تحلیل پسروی، الگوریتمی متشکل از پنج گام شبکهبندی، محاسبة ...
بیشتر
در این تحقیق، پسروی گرینهای دوبعدی موتورهای سوخت جامد با روش سطوح همتراز مرتبة دوم شبیهسازی شده و این روش از نظر نحوة پیادهسازی، میزان دقت و زمان اجرا با روش سطوح همتراز مرتبة اول مقایسه شده است. بدین منظور، با درنظرگرفتن الزامات کلی روش سطوح همتراز و با هدف تحلیل پسروی، الگوریتمی متشکل از پنج گام شبکهبندی، محاسبة تابع حداقل فاصله، تعیین وضعیت نسبی، محاسبه مشخصههای بالستیکی و استخراجنتایج طراحی میشود. سپس در مرحلة به‌روزرسانی تابع فاصله که در گام چهارم رخ میدهد، در یک مرحله از معادلات مرتبة اول و در مرحلة بعد از معادلات مرتبة دوم استفاده میشود.برای اعتبارسنجی، ابتدا پسروی سه گرین سادة استوانه‌ای، چهارضلعی و ششضلعی در نظر گرفته شده و نتایج به ازای دو شبکة ریز و درشت با نتایج تحلیلی مقایسه میشود؛ سپس با درنظرگرفتن چند گرین کاربردی پیچیده، تأثیر متقابل هندسة گرین، نوع سوزش، روش تحلیل و دقت نتایج سنجیده میشود. نتایج به‌دست آمده نشان میدهد روش سطوح همتراز مرتبة دوم در تحلیل گرینهای پیچیده، دقت بالاتری نسبت به روش مرتبة اول دارد، اما در گرینهای ساده با وجود زمان اجرای بالاتر، تفاوت چشمگیری در نتایج دیده نمی‌شود. بنابراین، با مصالحه‌ای بین زمان اجرا و دقت حل، پیشنهاد میشود که تحلیل پسروی گرینهای ساده با روش مرتبة اول و گرینهای پیچیده با روش مرتبة دوم صورت پذیرد.
