محسن نظری
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شاهرود، شاهرود
[ 1 ] - بکارگیری طرح میانیاب سازه - سیال «شارپ» در روش ترکیبی مرز غوطهور - شبکه بولتزمن جهت مدلسازی جریان سیال غیرنیوتنی ازروی سیلندر
در مطالعه حاضر، روش ترکیبی مرز غوطهور-شبکه بولتزمن به منظور شبیهسازی جریان سیال غیرنیوتنی نامحدود از روی یک سیلندر دایرهای استفاده گردیده است. جهت ایجاد ارتباط بین گرههای لاگرانژی روی مرز جسم غوطهور و گرههای اویلری واقع در میدان سیال، برای اولین بار از طرح اعمال نیروی مستقیم بر پایه الگوریتم میانیابی شارپ بهره گرفته شده است. اعمال نیروی ناشی از وجود مرز غوطهور بر روی گرههای واقع در دامن...
[ 2 ] - روش شبکه‌بولتزمن حرارتی مرتبه دوم در انتقال حرارت جابه¬جایی آزاد در محفظه¬های غیرمربعی
در این مقاله، انتقال حرارت جابه¬جایی آزاد دوبعدی در محفظه¬های غیرمربعی بسته، به شکل¬های مثلث، ذوزنقه، ربع دایره و نیم¬دایره با استفاده از روش بولتزمن شبکه¬ای مرتبه دوم حرارتی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. در تمام شبیه¬سازی¬ها سیال عامل هوا، با عدد پرانتل 71/0 در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد هنگامی که الگوی جریان دو سلولی است شاهد یک نقطه اکسترمم در روند تغییرات عدد ناسلت...
[ 3 ] - تحلیل عددی انتقال حرارت سیال غیر نیوتنی در محیط متخلخل
در این مقاله از روش شبکۀ بولتزمن در بررسی جریان جابجایی اجباری و انتقال حرارت سیال غیر نیوتنی توانی بین دو صفحه موازی که به صورت جزئی با محیط متخلخل پر شده، استفاده شده است. محیط متخلخل با موانع مربعی، با آرایش منظم ایجاد گردیده است که امکان بررسی جریانهای پیچیده در مقیاس حفره را فراهم میکند. علی‌رغم استفاده زیاد از روش شبکۀ بولتزمن، بررسی انتقال حرارت با چیدمان موضعی ماده متخلخل و استفاده از...
[ 4 ] - بررسی عددی خنک‌کاری بهینه مانع مربعی
در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه بسته با وجود یک مانع مربعی گرم دما ثابت مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج ارائه شده، توسعه مقاله‌‌ی منتشر شده‌ی قبل[1] بوده و اثرات هندسی مانع و محل قرارگیری آن بر روی انتقال حرارت به دقت لحاظ شده است. سیال مورد بررسی هوا و جریان سیال دو بعدی، پایا و تراکم ناپذیر است. برای شبیهسازی عددی از روش شبکه بولتزمن استفاده شده و نتایج حاصل، با نتایج روش ...
[ 5 ] - بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال در لوله انحنادار
در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری آب و نانوسیال آب – آلومینا در لوله های خمیده دما ثابت در محدوده دین 98/81 تا 29/749 بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات انجام‌شده، انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال در لوله‌های خمیده با نسبت انحناهای مختلف و با دمای سطح ثابت بطور کامل بررسی نشده و مطالعات عمیق‌تری در این خصوص نیاز است. در این آزمایش آب و نانوسیال آب – آلومینا ...
[ 6 ] - مقایسه عملکرد حرارتی کویل مارپیچ با لوله مستقیم گذرنده از مخزن استوانه‌ای شکل در حالت گذرا، مطالعه آزمایشگاهی
مطالعه انتقال حرارت گذرای سیال درون یک مخزن استوانه‌ای شکل که توسط جریان در لوله گذرانده شده از آن خنک میشود، در محدوده عدد رینولدز500 تا 5500 به شیوه آزمایشگاهی مورد توجه قرار گرفته است. لوله گذرانده شده از مخزن به دو صورت کویل مارپیچ و لوله مستقیم مورد استفاده قرار گرفته است. سیال داخل مخزن، آب با دمای اولیه 70 درجه سانتی‌گراد است که توسط آب به‌عنوان سیال گذرنده از لوله مرکزی با دمای ثابت ور...
[ 7 ] - معرفی ضخامت بحرانی یک لایه متخلخل بر حسب نسبت تخلخل و اثر آن بر نرخ انتقال حرارت
بررسی اثرات لایه متخلخل در یک محفظه بر انتقال حرارت جابجائی و دستیابی به مقدار بهینه انتقال انرژی در عایق‌های حرارتی از جمله مباحث پژوهشی بهروز در انتقال حرارت است و طرح جامعی نیز در ادبیات مساله وجود ندارد. با توجه به اینکه در یک محفظه بسته با دیواره‌های قائم دماثابت، انتقال حرارت با وجود لایه‌های متخلخل عمودی بیشتر از لایه افقی میباشد، در این مقاله به بررسی اثر ضخامت لایه متخلخل عمودی بر ان...
[ 8 ] - حل تشابهی لایه‌مرزی نانو سیال در محیط متخلخل در حالت عدم تعادل حرارتی
در این مطالعه جابجایی آزاد نانوسیال در مجاورت یک صفحه گرم عمودی و در محیط متخلخل در حالت عدم تعادل حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. توزیع دمای صفحه به صورت خطی تغییر میکند و اثر مکش و دهش روی مساله به طور کامل بررسی شده است. در این بررسی فرض شده است که حرکت براونی و ترموفورز مکانیزم‌های محرک برای جابجایی آزاد نانوسیال در فیزیک مورد مطالعه است. با استخراج پارامتر تشابهی مناسب، معادلات حاکم با ...
[ 9 ] - مدلسازی نفوذ سیال با نسبت چگالی بالا در بستر متخلخل لایهای به کمک معادلات حالت با روش شبکه بولتزمن
در این مطالعه، نفوذ قطره با نسبت چگالی بالا داخل محیط متخلخل لایهای به کمک روش شبکه بولتزمن و مدل شبه‌پتانسیل مدلسازی شدهاست؛ بدلیل ضعف ذاتی این مدل در مدلسازی جریان‌ها با نسبت چگالی‌های بالا، از معادلات حالت ریدلیش-کوانگ و پنگ-رابینسون استفاده شده و تاثیر دما برروی کشش سطحی بررسی شدهاست. برای اطمینان از صحت مدلسازی، منحنی‌های پیوستگی حاصل از مدلسازی با منحنی‌های تئوری ماکسول استخراج شده توس...
[ 10 ] - روش مرز غوطهور– شبکه بولتزمن حرارتی با الگوریتم میانیاب شارپ: انتقال حرارت سیال غیرنیوتنی از سیلندر
در مطالعه حاضر، مساله انتقال حرارت در سیال غیرنیوتنی گذرنده از روی یک سیلندر دایروی با استفاده از روش ترکیبی مرز غوطهور- شبکه بولتزمن حرارتی و طرح اعمال نیروی مستقیم مورد بررسی قرارگرفته است. الگوریتم میانیابی شارپ به منظور تبادل مقادیر دما و سرعت بین گرههای واقع در دامنه سیال و نقاط روی مرز مانع استفاده شده است. به منظور در نظر گرفتن همزمان اثرات گسستگی شبکه و عبارت نیرویی (یا حرارتی) ناشی ...
[ 11 ] - حل مساله انتقال حرارت هدایتی معکوس در کانال حاوی ماده متخلخل در حالت نداشتن تعادل حرارتی
در این مقاله به بررسی انتقال حرارت هدایتی معکوس گذرا در کانال حاوی ماده متخلخل پرداخته شده است. برای تحلیل مساله از شرط نداشتن تعادل حرارتی بین دو فاز جامد و سیال استفاده شده و به کمک دو روش جداگانه معکوس تخمین متوالی تابع (SFSM) و گرادیان مزدوج به تخمین شار حرارتی سطحی نسبت به زمان پرداخته میشود. استفاده از دو معادله انرژی در حالت نداشتن تعادل حرارتی و به کار بردن آن در مسایل معکوس حرارتی از ...
[ 12 ] - بررسی اختلاط ناشی از جریان الکتروکینتیک القایی غیرخطی در یک میکروکانال
اختلاط در بسیاری از ریزساختارها نقش اصلی را ایفا میکند بنابراین افزایش اختلاط در مقیاس میکرو حائز اهمیت است. در این مقاله، اختلاط ناشی از ایجاد جریان الکتروکینتیک القایی غیرخطی در یک میکروکانال مستطیلی دارای موانع رسانا، به‌صورت عددی موردمطالعه قرارگرفته است. در حالیکه بیشتر مطالعات قبلی در مورد اجسام نارسانا با بار الکتریکی ثابت بوده است، در این تحقیق، اختلاط با در نظر گرفتن موانع رسانا و ا...
[ 13 ] - مدلسازی دوفازی نفوذ و پیمایش سیال در مسیرهای مشخص داخل محیط متخلخل لایهای به کمک روش شبکه بولتزمن
در این مقاله، پدیده نفوذ فیلم مایع و همچنین قطره داخل محیط متخلخل لایهای به کمک مدل شان و چن دو فازی و روش شبکه بولتزمن مطالعه شدهاست. محیط متخلخل لایهای از توزیع تصادفی موانع جامد ایجاد شده است بهطوریکه نسبت تخلخل در هر لایه و در کل ناحیه متخلخل، دارای مقدار ثابتی میباشد و به یکنواختتر شدن توزیع موانع کمک میکند. در این مطالعه، الگوی نفوذ سیال داخل محیط متخلخل، هم بصورت فیلم مایع و هم به...
[ 14 ] - اثرات مقادیر اصلی تانسور نفوذپذیری بر انتقال گرما و جرم در یک ماده‌ی متخلخل غیر ایزوتروپیک
در مطالعه حاضر، انتقال گرمای جابجایی آزاد در یک محیط متخلخل غیرایزوتروپ دو بعدی به صورت عددی و با روش اختلاف محدود بررسی شده است. جابجایی طبیعی با ترکیب گرما و انتقال جرم در یک حفره متخلخل غیر ایزوتروپ به وسیله مدل دارسی مورد بررسی قرار می‌گیرد. فرض بر آن است که محیط متخلخل به صورت گرمایی و هم به صورت هیدرودینامیکی غیر ایزوتروپ می باشد. جهتهای اصلی تانسور نفوذ پذیری با بردار گرانش زاویه (θ)...
[ 15 ] - A Comparative Solution of Natural Convection in an Open Cavity using Different Boundary Conditions via Lattice Boltzmann Method
A Lattice Boltzmann method is applied to demonstrate the comparison results of simulating natural convection in an open end cavity using different hydrodynamic and thermal boundary conditions. The Prandtl number in the present simulation is 0.71, Rayleigh numbers are 104,105 and 106 and viscosities are selected 0.02 and 0.05. On-Grid bounce-back method with first-order accuracy and non-slip met...
[ 16 ] - A New Mathematical Model for Permeability of Composites
Study of permeability of Fibrous Composites is important in several natural and industrial processes in mechanical engineering. In this study, a comprehensive mathematical model is presented for calculation of normal permeability of ordered elliptical fibrous media. An innovative scale-analysis technique is employed for determining the normal permeability of elliptical fibrous media. In this te...
[ 17 ] - ارائه الگوریتم مرز غوطه ور شبکه بولتزمن- شبکه فنر جهت بررسی رفتار صفحه تغییر شکل پذیر دوبعدی تحت اثر جریان سیال
در این مطالعه یک روش ترکیبی و دوبعدی مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن- شبکه فنر پیشنهاد شده است. در این روش ترکیبی از معادلات شبکه بولتزمن به علاوه الگوریتم اعمال نیروی چندمرحله‌ای به عنوان حلگر دامنه سیال و از روش مرز غوطه ور برای محاسبه نیروی اندرکنشی سیال و جامد استفاده شده است. برای تحلیل تغییر شکل جسم نیز روش شبکه فنر به کار گرفته شده است. در این مدل، جسم جامد به صورت مجموعه ای از فنرهای خطی فرض...
[ 18 ] - اثر نوسان یک رشته ی الاستیک پشت استوانه صلب بر کاهش ضریب پسآ در جریان سیال تراکم‌ناپذیر: روش مرز غوطه ور-شبکه بولتزمن-شبکه فنر
تحقیق حاضر یک حل عددی از تقابل سازهی الاستیک-سیال تراکم ناپذیر با استفاده از روش مرز غوطهور است، که در آن فاز جامد یک رشته الاستیک قرار گرفته پشت یک استوانه صلب در جریان سیال است. هدف، بررسی اثرات متقابل این رشته و استوانه بر یکدیگر و به طور خاص اثر رشته الاستیک بر کاهش ضریب پسآی استوانه است. در روش مرز غوطهور، فاز جامد و سیال در دو ناحیه مجاز از هم حل میشوند. برای حل جریان و مومنتوم فاز س...
[ 19 ] - شبیهسازی سقوط دو ذره صلب دایروی در کانال عمودی: ترکیب روش مرز غوطهور- شبکه بولتزمن و روش اجرا گسسته
در این مطالعه، روش مرزغوط هور – شبکه بولتزمن به عنوان حلگر ناحیه سیال با روش اجزا گسسته به عنوان شبیه ساز برخورد ذرات ترکیب میشود. حاصل این ترکیب ایجاد مدل عددی توانمند خواهد بود که قادر به تحلیل جریانهای ذرهای با دقت مرتبه دو میباشد. در روش اجزا گسسته جهت تحلیل نیروی برخورد، به دو ذره اجازه داده میشود که در یکدیگر نفوذ کنند که این امر باعث ایجاد یک مدل واقعیتری از برخورد نسبت به مدلهای قبلی...
[ 20 ] - مطالعه آزمایشگاهی نحوه انتشار شعله پیش آمیخته متان-هوا در محفظه بسته با حضور مانع متخلخل
نحوه انتشار و شکل جبهه شعله پیش آمیخته استوکیومتری متان-هوا در یک محفظه بسته با ابعاد cm50×11×8 و اثر مانع متخلخل با درصد تخلخل 95 با 20 حفره در اینچ مربع در مسیر جریان، مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. مطالعه رفتار شعله به کمک عکس‌برداری با دوربین سرعت بالا انجام شده که جهت عکس‌برداری یک وجه محفظه با ابعادcm 8×50 از جنس پلکسی گلس شفاف ساخته شده است. تغییرات فشار داخل محفظه به کمک سنسور و...
[ 21 ] - بررسی تجربی تولید فوم در میکروچیپ مقیاس میکرو
در دستگاه‌های آزمایشگاه-روی-یک-تراشه می‌توان با حجم کمی از سیالات، آزمایش‌هایی را در مقیاس کوچک، انجام‌داد. حال اگر این سیال در فاز گازی باشد، گاز می تواند بصورت حباب جابجا و پخش شود. در این مقاله، این مدل از حباب‌ها که دارای اندازه‌ای مشخص هستند، در یک دستگاه میکروسیالاتی جریان متمرکز (ساخته شده از PDMS) تولید و بررسی شده است. ساخت دستگاه میکروسیالات با استفاده از لیتوگرافی نرم انجام شده است. ...
[ 22 ] - بررسی تجربی و آشکارسازی انتقال حرارت جریان جوشش در لوله عمودی حاوی ماده متخلخل فلزی
در مطالعه حاضر به بررسی تجربی انتقال حرارت جوشش در یک لوله عمودی مسی با قطر داخلی 16 میلی‌متر تحت شرایط شار حرارتی ثابت و در فشار اتمسفریک با سیال کاری آب پرداخته شده است. برای اعتبار‌سنجی نتایج و کسب اطمینان از صحت عملکرد سنسور‌ها و بستر آزمایشگاهی ابتدا در حالت تکفاز چندین آزمایش انجام و نتایج آن با روابط موجود برای انتقال حرارت تکفاز مقایسه گردید، که نشان دهنده صحت عملکرد بستر آزمایشگاه...
[ 23 ] - بررسی تجربی برخورد ذره کروی آب‌گریز با سطح مشترک هوا - آب
فیلم‌فلوتاسیون یک روش برای جداسازی ذرات معدنی آب‌گریز از ذرات آب دوست است. در این مقاله به منظور شبیهسازی این روش، برخورد ذرات آب‌گریز کروی با سطح مشترک هوا – آب، مورد آزمایش قرار گرفت. هدف پژوهش حاضر، بدست آوردن سرعت بحرانی برخورد است که ذره آب گریز در آن روی سطح مایع شناور می‌ماند طوریکه در سرعت های بالاتر از سرعت بحرانی به طور کامل در مایع نفوذ میکند. برای پیش‌بینی سرعت بحرانی، یک مدل ری...
[ 24 ] - شبیهسازی همزمان لایه انتشار گاز و کانال هوا در پیل سوختی مبادله پروتون: بررسی در مقیاس حفره فلودینگ آب
در این مطالعه، از روش شبکه بولتزمن برای بررسی انتقال آب مایع در لایه انتشار گاز(GDL) و کانال گاز(GC) قسمت کاتد پیل سوختی غشای مبادله پروتون استفاد شده است. لایه انتشار گاز از جنس کربن کاغذ بوده و به روش تصادفی ساخته شده است. این بررسی به صورت میکروسکوپی انجام شده و رفتار خوشه‌های آب مایع از مرز مشترک کانالیزور-لایه انتشار گاز تا کانال گاز به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه رفتار...
نویسندگان همکار