پیشنهادهای پژوهش رشته مهندسی هوا فضا

havafaza

 

 


 home-1صفحه اصلی

1391

1392


Animated-Bullet-DiamondBlueDark 1393

 

عنوان پایان نامه

پیشنهادات پژوهش

شبیه  سازی جریان ماوراصوت رقیق  شده با استفاده از طرح برخوردی برنولی ساده  شده و زیر سلول  های تطبیقی گذرا در روش DSMC

در این پایان  نامه چگونگی و چرایی  بسط طرح برخوردی SBT-TAS به مسائل پیچیده و کاربردی ارائه گشت. دیدیم که در شرایطی که روش SBT-TAS بتواند فارغ از خطاهایی که نه به خاطر تئوری درونی خود، بلکه به علت محدودیت  ها و شناخت ناکافی که در اعمال آن وجود داشت کار کند، عملکردی بسیار مطلوب دارد ( جدول ‏3 7 نتایج سطر سوم). حال در ادامه به بیان نکات پیشنهادی برای ادامه کار می  پردازیم که با انجام پژوهش در این زمینه  ها و استفاده از نتایج مستقیم و غیرمستقیم آنها می توان محدودیت  های موجود در اعمال این روش را از بین برد و شناخت کافی را برای بسط آن فراهم نمود.
4-2-1 تحقیق برای ایجاد سیستم گردش و جستجو در
SBT-TAS
برخلاف روش
NN که توانایی جستجو تا هفت لایه را در بین زیر سلول  های همسایه خود دارد، روش SBT-TAS تنها در درون زیرسلول جاری به دنبال جفت های برخوردی می  گردد. در نتیجه آن دسته از زیرسلول  هایی که حاوی یک ذره می  باشند از نظر دور خواهند ماند. به طور یقین این امر باعث ایجاد افت در فرکانس های برخورد می  شود و برای جبران آن می  بایست تا ذره بیشتری از حالت طبیعی فراهم گردد، که این موضوع سبب کاهش راندمان نهایی طرح SBT-TAS شده است. به همین علت می  توان ادعا کرد که در صورت پی بردن به چگونگی انجام تغییرات در الگوریتم SBT-TAS برای ایجاد سیستم جستجو در خارج از زیرسلول، شاهد افزایش نسبتا چشمگیر راندمان ها خواهیم بود. در طی انجام پایان نامه، تلاش های فراوانی برای محقق کردن این امر انجام گردید که اصلی  ترین دلیل عدم موفقیت آن را می توان اینگونه بیان نمود: این تلاش ها بر روی بستر مسئله استوانه انجام گردید که تعداد بالای درجات آزادی ناشناخته  ها و حل نشده  های آن، امکان ارزیابی صحیح را نمی  داد. چرا که هنوز پاسخی برای چرایی حضور نوسانات مواج در پاسخ  ها، چگونگی تخمین حجم زیرسلول  ها، و چگونگی کنترل خطای زمان ارائه نگشته بود. بدیهی است در این فضا، کاوش برای یافتن پاسخ های بنیادینی چون، چگونگی فعال کردن سیستم گردش بسیار دشوار خواهد بود. از این روی، مسئله  ای که می تواند تنها یک درجه آزادی برای یافتن این پرسش ارائه دهد، تست صفحه تخت مطرح شده در ]35[ می  باشد.
 به هر جهت، نتایج گرفته شده در کاوش مذکور، حاکی از آن بود که طرح فرض توزیع دمبلی  حجم بین سلول مقصد و مرجع و شماره گذاری مطابق با آن نتایج امیدوارکننده تری نسبت به سایر راه کارها خواهد داشت.
4-2-2  تحقیق بر چگونگی اعمال روش
SBT-TAS در حالت سه بعدی
محک زدن مسائل مطرح شده دو بعدی این پایان نامه در حالت سه بعدی، بدون شک می تواند به درک بهتر و اطمینان به پایداری بیشتر آنها کمک کند. به عنوان مثال چالش مدل توزیع حجمی و فرض های ساده کننده آن در حالت سه بعدی ممکن است با اصلاحاتی رو به رو شود که به افزایش درک کلی موضوع کمک کند. از طرفی تجربیات غیرمستقیم انجام گرفته در این پایان  نامه که با بسط
SBT-TAS در درون مسئله کاویتی سه بعدی در کد مربوط به سال 94 بِرد ]2[ انجام گردید حاکی از آن بود که در حضور صفحات تخت، فرض  های انجام گرفته در حالت سه بعدی نیز صادق می  باشند. بنابراین انجام تحقیقات برای مسائل سه بعدی دارای صفحات غیرتخت، می تواند یک زمینه پژوهشی مناسب باشد.
4-2-3  اعمال روش
SBT-TAS بر شبکه های بی  سازمان
حالت  های ساده   شده  ای که در ساختار فضایی
SBT-TAS گنجانده شده است، به آن این امکان را می  دهد تا به راحتی با انواع ساختارهای شبکه  ای سازگار شود. از طرفی در طول انجام این پایان  نامه، متوجه شدیم که کد DS2V به علت ساختار کارتزین  آن توانایی حل صحیح برخی مسائل را ندارد. به عنوان مثال، مسئله اسکرمجت  ]32[ جواب دقیق آن منوط به استفاده از شبکه  های بی  سازمان است. لذا بسط SBT-TAS در شبکه  های بی  سازمان پیشنهاد مناسبی برای انجام پژوهش در آینده می-باشد.
4-2-4  سایر موارد
در طول انجام این پایان  نامه، سعی بر آن شد تا توانایی تلفیق روش برخورد
SBT-TAS در مقابل جدید  ترین دست  آوردهای DSMC سنجیده شود. به عنوان مثال، بررسی رفتار SBT-TAS در تلفیق با طرح واکنش شیمیایی نوین بِرد موسوم به "انرژی جنبشی درجه بندی شده ،" زمینه ای مناسب برای درک بهتر مدل برخوردی موجود می  باشد. همچنین گسترش روش SBT-TAS برای در برگرفتن مفاهیم موجود در مدل برخورد نزدیک  ترین همسایه، از دیگر پژوهش  هایی است که گروه حاضر به دنبال بسط آن می  باشد. از دست  آورد های اخیر پژوهش انجام گرفته در این زمینه می توان به کاهش 30 الی 40 درصدی مقدار پارامتر کیفیت برخورد (SOF)، به ازای شبکه  های یکسان و مشابه با روش SBT-TAS نام برد.

مدل سازی پوسته‌های با شکل دلخواه به کمک توابع  بی-اسپلاین و بهینه سازی شکل آن با استفاده از الگوریتم  های برنامه‌سازی ریاضی

در این پایان نامه، بهینه  سازی شکل پوسته  های با شکل دلخواه با در نظر گرفتن توابع هدف انرژی کرنشی و وزن سازه تخت قیدهای وزن و تنش مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان کارهای آینده می  توان معیارهای طراحی متفاوتی را با توابع هدف و قیود مختلف دیگری در نظر گرفت؛ به عنوان مثال می  توان مسائل کمانش و بهینه  سازی تحت بارهای دینامیکی را مورد بررسی قرار داد. همچنین می  توان به کمک الگوریتم  های تولیدکننده شکل با استفاده از توابع نربز، سازه  هایی با شکل پیچیده تر و از نظر مهندسی کاربردی  تر را بررسی نمود و در روند بهینه  سازی، مختصات و وزن نقاط کنترلی را به صورت همزمان به عنوان متغیر طراحی در نظر گرفت. همچنین می  توان با در نظر گرفتن ضخامت سازه به عنوان متغیر طراحی سازه بهینه  ای با ضخامت متغیر به دست آورد.
در اغلب کارهای پژوهشی موجود و همچنین در این رساله از بردارهای گره یکنواخت برای فرمولبندی و حل مسائل استفاده شده است. این مساله که بردار گرهی مناسب یا  توابع پایه  با  درجه مناسب چگونه انتخاب شوند، موضوعی است سکه می  تواند مورد بررسی بیشتر قرار گیرد

بررسی و ارزیابی آئرودینامیکی پرتابه با دماغه انعطاف‌پذیر نسبت به پرتابه با بالک کانارد

در این پژوهش تحلیل و ارزیابی آئرودینامیکی برای دو طرح پرتابه با بالک کانارد و پرتابه با دماغه انعطاف‌پذیر صورت گرفته است. پارامترهای مورد مقایسه ضرایب نیروی محوری، عمودی و ضریب گشتاور پیچشی بوده‌اند. در هر دو طرح دارای بالک کانارد و دماغه منعطف، ارتفاع بالک دم حدوداً نصف بالک کانارد بوده است. برای ادامه تحقیقات می‌توان ارزیابی را برای سایر نسبت‌های ارتفاعی دم به کانارد انجام داد. همچنین در هندسه مورد بررسی در این تحقیق بالک‌های دم و کانارد در یک راستا بوده‌اند، در صورت عدم وجود هم‌راستایی گشتاور غلتشی القایی به وجود می‌آید که این به‌نوبه خود زمینه مناسبی برای تحقیق عملکرد و اثرگذاری استفاده از دماغه انعطاف‌پذیر در حذف این غلتش القایی می‌باشد. از دیگر زمینه‌هایی که موردتوجه محقق این پایان‌نامه می‌باشد استفاده از کاناردهای کوچک بر روی دماغه انعطاف‌پذیر است به‌این‌ترتیب هم قدرت مانور بالا می‌رود و هم قابلیت پرتاب لوله‌ای حفظ می‌گردد. به‌عنوان پیشنهاد پایانی می‌توان  اثر نوسان دماغه را بر میرا کردن اغتشاشات واردشده در آغاز پرتاب موشک مورد بررسی قرار داد.

شبیه  سازی مستقیم مونت کارلو همرفت حرارت میکرو/نانو کانال با دیواره شار ثابت

 ارائه روابطی برای پیش  بینی رفتار هیدرودینامیکی و ترمودینامیکی (مانند سرعت و دما) جریان گازی رقیق شده تحت تاثیر شرط مرزی شار حرارتی ثابت که در آن تابعیت عدد نودسن و شار حرارتی بی  بعد دیواره به صورت هم  زمان در نظر گرفته شده باشد.
ü بررسی خطوط انتقال حرارت در جریان میکرو نانو کانالها در اعداد نودسن بالا و بررسی اتلافات لزج در محدوده گذار.
ü استفاده از نتایج بدست آمده از تأثیر انتقال حرارت در کانال و تعمیم آن به هندسه  های مشابه مثل میکرونازل  ها، کانال  های با سطح مقطع متغیر و یا کانال  های سه  بعدی.
ü ارائه یک رابطه بر حسب عدد نودسن و شار  حرارتی بی  بعد برای پیش  بینی رفتار تکین ضریب انتقال حرارت در رژیم  های مختلف
ü بررسی رفتار انتقال حرارت در گازهای دو یا چند اتمی و تعمیم روابط برای ارائه  ی یک رفتار کلی.

بهبود عملکرد آیرود.ینامیکی ملخ بالگرد در حالت پرواز ایستا به وسیله ایجادتغییرات هندسی در نوک پره

با نگرش بر تحقیق صورت گرفته در این پایان نامه این گونه نتیجه گیری می شود که پیشنهاد تعبیه روزنه در ملخ با توجه به سادگی ساخت، درمقایسه با روش های پیچیده تر ارائه شده قبلی روش عقلانی تری به نظر می رسد. به علاوه با توجه به پروسه و نحوه عملکرد روش دمش هوا، ارا ئه شده دراین متن، این روش ارزان تر بوده و صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
    همچنین از نمودارهای به دست آمده این گونه استنباط می گردد که در ازای افزایش مقدار دمش هوا (افزایش سطح) گردابه به میزان بیشتری میرا شده و ضعیف تر می شود. این در حالی ا ست که تاثیرایجاد چرخش در سوراخ ایجاد شده، نسبت به اثرافزایش سطح ضعیف تر است.
    از مطالب پیش گفته و از آن چه درباره مقایسه نتایج حل عددی بین ملخ حالت مبنا ( بدون سوراخ ) و حالات اصلاح شده می توان نتیجه گرفت این است که، اصلاحات صورت گرفته با توجه به ساختارهای ساده پیشنهادی می تواند به عنوان روشی موثر در طراحی و ساخت ملخ بالگرد درصنایع داخلی کشورعزیزمان مد نظر قرارگیرند. همچنین انجام تحقیق برروی هریک از مقاطع ایجاد شده دراین پژوهش به اضافه تولید مقاطع با هندسه های دیگر و طرح آزمایش تجربی به همراه اندازه گیری کمیت ها درداخل آزمایشگاه پیشنهاد می گردد.
 علاوه بر این ها، این گونه به نظر می رسد که چنان چه ملخ دارا ی پیچش و باریک شوندگی بررسی شوند علاوه بر نزدیک شدن به واقعیت، ایده های خوبی برای تحقیقات آینده می توانند باشند. شایان ذکر است اضافه نمودن حرکت بالزنی  و تغییر زاویه حمله نیز می توانند هریک برجذابیت موضوع بیفزایند و موضوع را به واقعیت نزدیکتر و ملموس تر نمایند .
و سر انجام پیشنهاد می گردد تحقیق انجام شده آیرودینامیکی برروی ترکیب بدنه بالگرد و ملخ  با افزودن سرعت رو به جلو (شبیه سازی بالگرد درحال پرواز) انجام پذیرد، امید است نتایج قابل قبولی در پیشرفت علمی کشور صورت پذیرد.

بررسی و مدلسازی عددی عملگرهای پلاسمایی به روش الکترواستاتیک-مدارتجمعی و کاربرد آنها روی ایرفویل  های نوسانی

 با اینکه نتایج بخش اعتبارسنجی قابل قبول می  باشد اما برای بهبود بیشتر نتایج، پیشنهاد می  شود با توجه به اینکه اساس شبیه  سازی عملگر پلاسما از خازن الکتریکی نشات می  گیرد از این رو ترم  های محاسباتی جدیدی به معادله  ی پایه  ی الکترواستاتیک اضافه گردد که شبیه  سازی را با دقت بیشتری انجام دهد.
• یک از نتایج این رساله این است که عملگرهای پلاسما روی ایرفویل  های متقارن نازک پاسخگویی بهتری دارند. برای به چالش کشیدن این نتیجه، پیشنهاد می  شود روی ایرفویل  های متقارن بیشتری از این ابزار استفاده شود و نتایج ارائه گردد.
• ایرفویل  های سری شش رقمی، طوری طراحی شده  اند که می  توانند جریان هوا را روی بخش اعظمی از خود آرام نگه دارند. از آنجایی که در نتایج تجربی و عددی متعددی اثبات شده است که عملگرهای پلاسما در جریان  های آرام بهتر کنترل جریان را انجام می  دهند، پیشنهاد می  شود حتما از این عملگرها روی چنین ایرفویل  هایی استفاده شود.
• یکی از راههای کنترل جدایش در لبه  ی بال  ها، استفاده از سپرهای عرضی است. اما استفاده از این ابزار در پهپادها به دلیل مشکلات در طراحی تعمیرات احتمالی، وزن نسبتا زیاد و … مقرون به صرفه به نظر نمی  رسد. از این رو، جهت کنترل جدایش در لبه  ی بال  های پهپادها پیشنهاد می-شود از عملگرهای پلاسمایی استفاده شود تا بازدهی این دو نوع ابزار کنترل جریان با هم مقایسه شوند.
• با اینکه در این رساله از عملگرهای پلاسما در روی ایرفویل  های نوسانی استفاده شد اما هنوز کارهای بسیاری در این زمینه می  توان انجام داد. پیشنهاد می  شود از عملگرهای پلاسمایی در حالت تپشی (ناپایا)، برای بهبود ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل  های نوسانی استفاده شود. همچنین این موضوع بررسی شود که چگونه می  توان با استفاده از عملگرهای پلاسمایی در حالت  های دائم و غیردائم، ترکیبی و در موقعیت  های متفاوت روی ایرفویل ضریب پسا را نیز کاهش داد.

• در این رساله ایرفویل
NACA0015 بعنوان ایرفویل نوسان کننده انتخاب شد. اما در پهپادها و ریزپرنده  ها از نوع خاصی از ایرفویل  ها استفاده می  شود. از این رو پیشنهاد می  شود از عملگرهای پلاسمایی روی سطح چنین ایرفویل  هایی نیز استفاده شود.
• به علاقه  مندان به مبحث جریان  های رقیق شده (
DSMC) نیز پیشنهاد می  شود شبیه  سازی عملگرهای پلاسما در این جریان  ها نیز مورد بررسی قرار گیرد.

بررسی انتقال حرارت و جریان در هندسه دو بعدی میکرو/نانو کاویتی   حرارتی تحت شار حرارتی ثابت با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو

 تحلیل جریان رقیق  شده در کاویتی حرارتی مثلثی و کاویتی حرارتی با نسبت  های اندازه  ی بزرگ  تر از یک یعنی کاویتی مستطیلی
Ø بررسی رفتار گردابه  ها تحت تاثیر شرایط مرزی دما ثابت با نرخ  های دمایی متفاوت دیواره  ها در کاویتی حرارتی
Ø بررسی ویژگی هیدرودینامیکی و ترمودینامیکی کاویتی حرارتی در حالت سرمایش از کف
Ø ارائه رابطه  ی برای به  دست آوردن آنتروپی و تولید آنتروپی در جریان  های مولکولی آزاد

بررسی رفتار هیدرودینامیکی و انتقال حرارتی جریان گاز در داخل یک میکرو/نانوپله و مطالعه ناحیه چرخشی با استفاده از الگوریتم DSMC

همان‌گونه که مشاهده شد رفتار گاز در اثر پدیده انبساط بررسی شد و پارامترهای تأثیرگذار بر آن مورد بحث قرار گرفت. همچنین در این پژوهش ناحیه چرخشی و اثر آن بر روی جریان شناخته شد. حال می‌توان از جنبه‌های دیگر نیز به این موضوع نگاه کرد که در زیر به عنوان ایده‌هایی برای پژوهش‌های آینده عنوان شده است.
• اعمال شار حرارتی بر دیواره و تأثیر آن بر رفتار ناحیه چرخشی
• بررسی پدیده چرخش جریان در هندسه‌هایی مثل میکرو/نانو خم و میکرو/نانو ستون
• بررسی پدیده چرخش در کانال‌های دارای میکرو/نانو پله‌های چندگانه
• بررسی رفتار گازهای مختلف و مقایسه آنها با هم در ناحیه چرخشی
• بررسی جریان گاز در میکرو/نانو فیلترها

بررسی تاثیر ذرات داخلی بر ساختار و خواص جریان ناشی از دتونیشن در سلول به روش CFD

توسعه ی مطالعه برهم کنش ذرات و امواج دتونیشن به روش لاگرانژین در شاخه های علوم گوناگون بسیار حائز اهمیت می باشد. مطالعه بر روی الگوریتم برهم کنش میان ذرات داخلی در ابر ذرات چگالتر می تواند در تعیین دقت میزان سرکوب دتونیشن تاثیر بسزایی داشته باشد و کمک شایانی به نزدیک کردن نتایج به آنچه در واقعیت ممکن است رخ دهد بکند. همچنین می تواند در بررسی ایجاد لایه β که توسط کارول  و همکارانش[۱۰] بیان شده مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این وقتی به محاسبه فرایند واکنش شیمیایی در ابر ذرات چگال می پردازیم در نظر گرفتن اثر و میزان تخلخل نیز اهمیت پیدا می کند.
در مطالعه ی سرکوب امواج دتونیشن در نظر گرفتن ناحیه ی شبیه سازی بزرگ اهمیت پیدا می کند پس شبکه بندی دینامیکی برای بررسی تمام فرایند واکنش بخصوص در جبهه آن و بطور همزمان محاسبه ی ناحیه ی رشد در پشت شوک اولیه لازم می رسد. استفاده از نوعی مدل توربولانسی در این ناحیه در سرعت مشخصه ی  کمتر از امواج دتونیشن ضروری است. استفاده از ناحیه شبیه سازی بزرگتر برای ما امکان مطالعه دقیق تر شرایط جرقه دوباره را امکان پذیر می سازد. همچنین نقش الگوی سلولی ضعیف در ایجاد شرایط جرقه دوباره برای امواج دتونیشن باید مورد مطالعه بیشتر قرار گیرد.
نیاز به مطالعه پیرامون توسعه ی روشی بهتر و دقیق تر برای مدل کردن اثر درگ ذرات و انتقال حرارت به عنوان دو پارامتر حاکم بر مکانیزم برهم کنش ذرات و امواج دتونیشن لازم و ضروری است. درک بهتری از ویسکوزیته دینامیکی و هدایت حرارتی گازهای واکنش کننده در فشارها و دماهای بالا برای توسعه ی مدل شبیه سازی مورد نیاز خواهد بود. همچنین آزمایشاتی با شکل های مختلف و غیر منظم ذرات که توسط کوتون  و همکارانش [۲۵] انجام شده بیانگر این است که امواج شوک می تواند باعث تغییرات ساختاری در ذرات شوند.
استفاده از روش لاگرانژین در مطالعه ذرات براحتی قابل وفق با شبیه سازی سرکوب جریان با اضافه کردن قطرات معلق مایع است. این رویه می تواند در سرکوب و خفگی امواج دتونیشن بسیار تاثیر گذار باشد چرا که گرمای اضافی برای تبخیر قطرات مایع صرف می شود.
از دیگر کاربردهای این تحقیق که با توسعه ی کد ارائه شده امکان پذیر است بررسی احتراق های منجر به دتونیشن است که در محصولات آن ذرات جامد همچون دوده و دیگر ذرات بوجود می آیند و تاثیر آنها در جریان دتونیشن حائز اهمیت می شود، زیرا همانطور که در این تحقیق بررسی شد می توانند سبب فروکش کردن جریان یا خفگی آن شوند. این ذرات برای مثال می توانند در تحقیقات اولیه از یک نوع و دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مشابه بوده و در تحقیقات پیشرفته تر از چندین نوع ذره با خواص فیزیکی و شیمیایی گوناگون باشند و تاثیر متفاوت آنها مورد مطالعه قرار گیرد.  
فدورو  و همکارانش[۱۴] نتایج آزمایشگاهی سرکوب جریان با استفاده از ذرات را منتشر کرده اند. در کارهای انجام شده بوسیله دونگ  وهمکارانش [۱۱] اندکی تفاوت میان نتایج آزمایشگاهی و نتایج شبیه سازی در وجود دارد که این امر توسعه ی بیشتر روش های ازمایشگاهی را به عنوان سندی برای صحت نتایج شبیه سازی را ضروری می کند. با این وجود محدودیت های این چنین آزمایشاتی نیز باید مورد نظر قرار گیرد. آنها بیان کردند پراکندگی کامل ابر ذرات بسیار دشوار بوده بطوریکه اثر چگالی و اثر دیواره قابل صرف نظر نیست. پژوهش حاضر نشان داد که میزان پراکندگی امواج دتونیشن بسیار بسیار وابسته به اندازه ذرات است. از آنجا که ذرات تشکیل دهنده متفاوت ساختارها و ویژگی های فیزیکی متفاوت دارند تنوع جنس ذرات باید درنظر گرفته شود تا به نتایج دقیق تری دست یافت. علاوه بر این بر طبق تحقیقات ژو  و همکارانش [۲۶] تاثیرات الکترو استاتیک بر پراکندگی ذرات تاثیر گذار خواهد بود.
از این تحقیق می توان در شاخه ی ایمنی تمامی صنایعی که به نوعی ممکن است تحت شرایطی با انفجارهای تصادفی روبرو شوند استفاده کرد. از آن جمله می توان به صنایع نفت و گاز مخصوصا ایجاد دیواره ی محافظ برای ابزارآلات حساس که کارکرد آنها به شدت تحت تاثیر فشار و دماهای بالاست و همچنین محافظت از مخازن ذخیره نفت و گاز، محافظت از تاسیسات سکوهای نفتی و تجهیزات نصب شده در برابر انفجار احتمالی و جلوگیری از گسترش آتش و دتونیشن به سایر مناطق اشاره نمود. علاوه بر این در صنایع پیشران و برای کاهش اثرات ناشی از گازها و شعله ی خروجی می توان از صفحاتی شامل ذرات برای کنترل دتونیشن و کاهش فشار و خفگی جریان در محیطهای تست و آزمایش بهره برد. 

توسعه و ارزیابی روش عددی خانواده AUSM
در محدوده وسیعی از ماخ های ورودی در جریان های داخلی  

 بررسی روش های بالادست خانواده AUSM در جریان لزج و حل معادلات ناویر استوکس
2- تعمیم کار انجام شده از حالت دو بعدی به سه بعدی
3- استفاده از هندسه های پیچیده تر
4- حل جریان به صورت دو فازی
5- استفاده از شبکه بندی های دقیق تر برای حل جریان بین پره های توربین 

کارایی روش هم  هندسه برای تحلیل مسائل یک بعدی در دیسک چرخان

اعمال شرایط مرزی جابجایی ثابت در شعاع داخلی: در برخی مقالات این شرط مرزی درنظر گرفته شده است. دیسک  های چرخانی که با یک محور محرک می  چرخند را می  توان از این دست محسوب کرد. البته از آنجا که شرط مرزی در شعاع داخل مربوط به جابه  جایی می  شود باید از معادلات مربوط به شرط مرزی ترکیبی در برنامه رایانه  ای استفاده نمود.
ü اثر غیر خطی بودن توزیع دما در طول دیسک: در این پژوهش توزیع دمای در نظر گرفته شده میان دو سوی دیسک خطی در نظر گرفته شده بود که می  توان توزیع دماهایی سهمی و یا نمایی نیز برای آن متصور بود. البته توزیع نمایی به واقعیت نزدیک  تر است.
ü بردار گره نا مقید: در تعریف تابع پایه بیشتر بر روی بردارگرهی مقید تاکید می  شود که به نظر می  رسد اگر بردارگرهی نامقید می  بود، جدای اینکه تعریف  های موجود دچار تغییر می-شدند با توجه به آزاد شدن گره  های بیشتر از دو سوی مدل هندسی و گسترش آنها در طول دامنه، تحلیل مبتنی بر این توابع پایه دارای پاسخ  های بهتری می  بود.
ü روش  های یافتن طول منحنی، مساحت و حجم در نربز: از آنجا که در مسائل بهینه سازی با روش هم  هندسه نیاز به ارزیابی چندباره از ویژگی  های هندسی(طول، مساحت و حجم ) مدل مورد تحلیل وجود دارد، یافتن روشهای محاسباتی به صرفه و دقیق برای آن ضروری به نظر می  رسد.
ü روشهای بهینه انتخاب مختصات طولی نقاط کنترل: همان طور که اشاره شد استفاده از پارامترسازی خطی و یا فرمول گریویل برای انتخاب مختصات طولی نقاط کنترلی حل، سبب بهبود پاسخ می  شود. اما چرایی این بهبود و نیز یافتن روش  هایی دیگر برای حالتی که بردارگرهی غیریکنواخت است، برای پژوهش بیشتر توصیه می  شود.
ü ارائه فرمولی مانند گریویل برای حالتی که نقاط کنترلی وزن  های یکسان ندارند به منظور کنترل عنصر ژاکوبین
ü استفاده از سایر روشهای باقیمانده وزنی: اساس تحلیل هم  هندسه  ی انجام شده بر روش باقیمانده وزنی گالرکین استوار است.
ü یافتن تنش پسماند دیسک: با توجه به پیچیدگی تحلیل در حالت غیر الاستیک می-توان کارایی هم  هندسه را در این گونه مسائل نیز بررسی نمود.
ü توزیع بهینه مواد هدفمند
ü با توجه به شدت تغییرات جابه  جایی شعاعی به نظر می  رسد بهتر است پس از یافتن بردار پاسخ اولیه (Fj ها) نقاط کنترلی متناظری برای جابه  جایی بدست آورده و سپس منحنی جابه  جایی از روی این نقاط کنترلی با روش دی  بور رسم شود.
ü تیر روی تکیه  گاه الاستیک: به عنوان یک مسئله کاربردی یک بعدی برای تحلیل هم-هندسه مناسب به نظر می  رسد.
ü تیر خمیده: به دلیل پیچیدگی هندسی ذاتی برای تحلیل هم هندسه پیشنهاد می  شود.
ü کمانش: از جمله مسائلی است که در تحلیل  های هم  هندسه هنوز مورد توجه چندانی واقع نشده است.
ü استفاده از خروجی راینهو به عنوان ورودی تحلیل هم  هندسه
ü اثر وزن نقاط کنترلی در تحلیل  های هم  هندسه
ü  ارائه برنامه به‌صورت رابط گرافیکی در متلب
همچنین برای کارهای بنیادی در حوزه هم هندسه توجه به موارد زیر که برخی ایراد های وارد به تحلیل هم  هندسه  ی مبتنی بر نربز است، مفید به نظر می  رسد:
• بهبود موضعی هزینه محاسباتی را تصاعدی زیاد می  کند.(استفاده از تی  اسپلاین  ها این مورد را برطرف می کند)
• مش کنترلی داخل هندسه های دوبعدی و سه بعدی چگونه باید باشد تا نتایج بهینه باشند؟(این نقیصه بیشتر بر طراحی وارد است نه تحلیل)
• دشواری در اعمال شرایط مرزی مکانی غیر همگن( اگر شرط مرزی تغییر مکانی غیر یکنواخت باشد مثلا سینوسی باشد، مدل کردن آن با توابع نربز با خطا همراه خواهد بود.)
• کاهش دقت انتگرال  گیری گوس وقتی وزن نقاط کنترل یکنواختی ندارد.( اخیرا در برخی مقالات روش  هایی ارائه شده است.)
• نداشتن پیوستگی لازم در هندسه  های متشکل از چند وصله(در تی  اسپلاین  ها بهبود ایجا شده است.)

 

 

 

Animated-Bullet-DiamondBlueDark 1392                                                                                                            bazgasht

 

عنوان پایان نامه

پیشنهادات پژوهش

شبيه سازي سه بعدي حرکت فراز و فرود بال نوساني با استفاده از نرم افزار OpenFOAM

مطالعه جامع بر روی پرندگان، حشرات و ماهی ها به منظور استخراج و دسته بندی کامل نحوه بال زنی و غوطه وری به همراه رژیم پروازی آنها و الهام از مخلوفات به منظور ساخت ریز پرنده ها
بررسی شکل بال پرندگان و حشرات در رژیم بال زنی و حرکتی مخصوص به هر یک به منظور استخراج بهترین عملکرد هر نوع بال و نحوه بال زنی.
- تلاش به منظور استخراج روابطی تحلیلی به منظور بررسی آیرودینامیکی روش های بال زنی.
بررسی جامع حلگر های جریان ناپایا به منظور یافتن حد بهینه استقلال شبیه سازی از دقت حل، باقیماندها و حلقه های حلگر
بررسی جامع حلگر های ماتریس ها به منظور یافتن شرایط بهترین عملکرد هر حلگر

آنالیز جریان سه بعدی حول پره توربین باد و بهینه سازی پره

از آن جا جریان هوا در ورودی توربین بادی به صورت یکنواخت نیست و به علت پستی و بلندی  های زمین و نیز وجود جریان  های عرضی, پیشنهاد می  شود که روتور توربین باد در این شرایط ورودی جریان هوا شبیه  سازی می  شود. از طرفی چون در حالت واقعی حرکت پره  های توربین باد یک حالت بال  زنی (به علت اختلاف سرعت باد در بالا و پایین قطر روتور) وجود دارد می  بایست از شبکه-های متحرک برای شبیه  سازی استفاده کرد.
وجود برج و ژنراتور و ... را نیز می  توان در یک بررسی مورد توجه قرار داد و تأثیر متقابل پره  های توربین باد با برج و ژنراتور را مورد تحلیل و آزمایش قرار داد. یک پیشنهاد دیگر تحلیل تؤام سیالاتی و جامداتی است زیرا تغییر فرم پره هرچند اندک بر نیروهای ایرودینامیکی وارد بر پره تأثیرگذار می-باشد که البته این کار نیاز به کامپیوترهای بسیار قوی و زمان محاسبات آن بسیار طولانی   می  باشد. از دیگر راهکارهای پیشنهادی این است که می  توان برای رسیدن به حجم محاسبات کمتر و نیز زمان و هزینه محاسبات پایین  تر می  توان ابتدا با یک نرم  افزار دینامیک سیالات محاسباتی تا چندین تکرار اول محاسبات را انجام داد سپس با نوشتن یک برنامه ریاضی و پیشگویی جریان, محاسبات انجام و دوباره با نرم  افزار
CFD حل مجدد گردد با این کار زمان و هزینه محاسبات کاهش می  یابد.
یکی از کارهای دیگر که در تحلیل تنش می  توان انجام داد تحلیل پره  های کامپوزیتی است که البته به علت تو خالی بودن پره  ها و نیز پیچش و انحناهای موجود در هاب از پیچیدگی خاصی برخوردار است.

بررسی تجربی شکل بال بال‌زن‌ها و پارامترهای حرکتی آن بر روی عملکرد پروازی ايستا

در این تحقیق، در ابتدا، هدف ساخت یک چیدمان اندازه‌گیری با بیشترین قابلیت‌های ممکن بود تا بتوان یک پرنده‌ی بال‌زن را در شرایط مختلف با آن آزمایش کرد. سپس چند پارامتر تأثیرگذار مانند هندسه  ی بال، انعطاف‌پذیری بال و کورس بال‌زنی، به عنوان اهداف مطالعاتی این پایان‌نامه مد نظر قرار گرفت. در ادامه  ی فعالیت  های ممکن در این زمینه، می‌توان به ادامه‌ی آزمایش‌ها با همین چیدمان اندازه‌گیری و مکانیزم بال  زن اشاره کرد. نوع اسکلت  بندی بال یکی از پارامترهایی است که تا کنون به صورت علمی و تخصصی کمتر به آن پرداخته شده است و می  تواند در ادامه    ی مسیر این پایان  نامه مورد نظر قرار بگیرد. هم  چنین آزمایش  های دینامیکی در تونل باد و بررسی تأثیر همین پارامترها با وجود جریان باد، از دیگر پیشنهادهای ممکن در این زمینه می  باشد..

بررسی تجربی و تحليلی اثر دور و تعداد پره بر روی پارامترهای آيروديناميکی پهپاد با بال چرخان در رينولدزهای پايين

با توجه به تحقیقات انجام گرفته و گستردگی کار، پیشنهاد می‌شود علاوه بر تحلیل یک پره در حوزه عددی،‌ بررسی جریان در اطراف دو پره و پره‌های بیشتر نیز صورت گیرد. در حوزه تجربی، آزمایش‌های دینامیکی نیز دارای اهمیت خاصی می‌باشد، در صورت فراهم بودن شرایط آزمایش  های دینامیکی، به طور مثال: اثر باد جانبی،‌ اثر سقف و دیوار، آزمایش کامل چهار رتور کوادرتور در تونل باد از دیگر تحقیقاتی است که می  تواند در این حوزه انجام شود.

تحلیل آیروالاستیک بال به همراه مخزن با استفاده از روش­های عددی و تجربی

 بررسی رفتار آیروالاستیک مجموعه بال/مخزن با اتصال فنری مخزن به بال
 بررسی رفتار آیروالاستیک بال کامپوزیتی و مخزن متصل به آن
 بررسی رفتار آیروالاستیک بال با مخزن در حال تلاطم
 بررسی رفتار آیروالاستیک مجموعه بال/مخزن برای اندازه  های مختلف مخزن

شبیه  سازی جریان آشفته حول ایرفویل ناکا 0012 در شرایط قبل و بعد از واماندگی با استفاده از روش LES و مدل  های آشفتگی RANS

 شبیه‌سازی 3 بعدی ایرفویل در شرایط واماندگی با استفاده از مدل LES.
 شبیه‌سازی ایرفویل در اعداد ماخ بیشتر از 3/0 و بررسی رفتار گذر صوتی با استفاده از مدل
LES
شبیه‌سازی با استفاده از مدل‌های زیر شبکه دیگر در مدل
LES.
 استفاده از مدل‌های ترکیبی
LES/RANS
 شبیه‌سازی با استفاده از مدل
LES در اعداد رینولدز پایین و بررسی اثر عدد رینولدز در روش LES.

شبیه سازی عددی جریان احتراق غیر پیش‌آمیخته و تولید آلاینده‌های NO_x و دوده در محفظه  های احتراق پالسی

 مدل ارائه شده در این پروژه ، مدل بی‌بعد می‌باشد. با توجه به اینکه در محفظه احتراق پالسی، طول نسبت به قطر آن بزرگ می‌باشد می‌توان با حل معادلات یک بعدی و دو بعدی ناپایدار و با در نظر گرفتن اثرات انتقال حرارت دیواره محفظه و اثر زبری در لوله خروجی آن را مدل کرد.
از آنجا که محفظه‌های احتراق پالسی با توجه به نشر پایین آلاینده‌ها شناخته شده  اند ، در ادامه کار می  توان به  بررسی و مدلسازی تشکیل آلاینده
CO پرداخت.

شبيه  سازی عددی و تحلیلی جریان سیال تراکم  پذیر در کمپرسورهای جريان محوری گذرصوتی

 شبیه‌سازی شبه‌سه‌بعدی و سه‌بعدی جریان در کمپرسورهای جریان محوری به روش انحنای خطوط جریان
 توسعه و گسترش نرم‌افزار به منظور شبیه‌سازی جریان در کمپرسورهای مافوق صوت
 بررسی روابط تجربی موجود و بهینه‌سازی
 تحلیل و بررسی نتایج پارامترهای مختلف مؤثر بر رفتار جریان در کمپرسورهای جریان‌محوری گذرصوتی
 شبیه‌سازی کامل کمپرسور به صورت دو ویا سه‌بعدی در نرم‌افزار فلوئنت
 بررسی نقش مدل‌های آشفتگی مختلف در تعیین رفتار جریان در این نوع از کمپرسورها

شبیه  سازی کاویتاسیون روی دیسک به روشLES  و مدل بازسازی سطحVOF

گسترش شبیه‌سازی با استفاده از سایر مدل‌های زیر شبکه‌ای LES مانند مدل‌های اسموگورینکی (SMG) یا روش دینامیکی (DSMG). همچنین مدل‌هایی مانند مدل‌های مقیاس-تشابهی  (SSM) و مدل‌های تفاضل تنشی  (DSM) نیز به عنوان روش های جایگزین برای روش‌های ادی و ویسکوزیتی می‌باشند. مدل‌های شبیه‌سازی گردابه‌ای تاخیری جداشده  (DDES) و  شبیه‌سازی گردابه‌ای تاخیری بهبود یافته (IDDS) و چندین مدل زیرشبکه  ای دیگر در بسته  ی نرم  افزاری اپن‌فم موجود می  باشند.

ü اضافه کردن مدل انتقال جرم سینگهال به اپن  فم و مدل  سازی جریان کاویتاسیونی همراه با مدل انتقال جرم سینگهال و مقایسه با سایر نتایج.
ü انجام مدل  سازی جریان کاویتاسیونی همراه با فرآیند دمش گاز به درون جریان به صورت یک فاز جداگانه.
ü انجام مدل  سازی جریان کاویتاسیونی بر روی هندسه  های کامل نظیر اژدر، زیر دریایی و غیره.
ü انجام مدل  سازی جریان کاویتاسیونی به وسیله کاویتاتور گوه  ای شکل و کاویتاتورهای سهموی در اپن  فم.
ü انجام مدل  سازی جریان کاویتاسیونی با اعمال شتاب گرانشی زمین به آن و بررسی اثر آن بر جریان کاویتاسیونی.

مدل‌سازي جريان داخلي در انژکتورهاي چرخشي فشاري و بررسي اثر طرح چرخش‌ساز بر عملکرد آن‌ها

هرچند هزينه محاسبات در اين دست از مطالعات بالا مي‌باشد، اما به خصوص در رابطه با مدل  سازي  هاي سه  بعدي مي  توان از پردازنده  هاي قوي  تر بهره گرفته و تعداد مدل  سازي  ها را افزايش داد تا اثر تغييرات هندسي در تمام بازه  هاي ممکن مورد بررسي و مطالعه قرار گيرد.
2. استفاده از لوازم آزمايشگاهي و مطالعه جريان داخلي به کمک دوربين  هاي پيشرفته مي  تواند معيار بسيار خوبي جهت تاييد و تکميل مدل  سازي هندسه  هاي جديد باشد.
3. دامنه مدل  سازي   مي  تواند فراتر رفته و ديگر هندسه  هاي انژکتورهاي چرخشي فشاري را در بر گيرد. با اين کار مي  توان براي هر شرايط کارکرد با ديد فراخ  تري عملکرد انژکتورها را با يکديگر مقايسه نموده و بهترين هندسه را انتخاب نمود.
4. مي  توان از روش استفاده شده در اين تحقيق بهره گرفته و با ساير الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي ترکيب نمود تا نتايج بهينه شده براي ساخت انژکتورهاي مورد نظر استفاده شود.
5. می  توان کد عددی مورد استفاده برای مدل  های یک بعدی را توسعه داد و برای مدل  سازی  های دوبعدی از آن استفاده نمود و نتایج را با یکدیگر مقایسه نمود. اعتبار سنجی مدل  های سه بعدی را نیز می  توان با توسعه کد برای اشکال پیچیده  تر انجام داد.
6. افزایش تعداد مدل  سازی  ها برای بررسی اثر دبی جرمی ورودی به انژکتور بر میزان توسعه‌یافتگی هسته هوا و تأثیر آن بر نوسانات و کیفیت پاشش و مطالعه وسیع  تر در رابطه با علت رخ دادن این پدیده.

بهینه سازی بالواره پره توربین باد با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شبکه‌های عصبی

 استفاده از بی-اسپلاین جهت نمایش ایرفویل و تأثیر آن در نتایج بهینه  سازی
 طراحی ایرفویل در جریان‌های ناپایا
 در نظر گرفتن زبری سطح و بهینه سازی ایرفویل با فرض آلوده بودن سطح
 انجام بهینه  سازی در رینولدزهای مختلف
 طراحی ایرفویل برای حداکثر کارایی در سرعت  های مختلف جریان آزاد
 طراحی ایرفویل به منظور کاهش نویز
 استفاده از دیگر الگوریتم‌های بهینه  سازی
 استفاده از دیگر مدل  های جایگزین

شبیه سازی عددی جریان رقیق  شده حول ایرفویل ناکا 0012 با معادلات ناویر-استوکس با اعمال شرط مرزی لغزشی و روش شبیه  سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) و گسترش آن به جریان میکرو/نانو

گسترش حلگر dsmcFoam برای استفاده از شبکه زیر سلول تطبیقی گذرا (TASC)
• مطالعه کارآیی شرایط مرزی مرتبه  ی بالاتر سرعت لغزشی و پرش دمایی برای معادلات ناویر-استوکس
• تحلیل جریان رقیق  شده حول بال سه بعدی
• مطالعه تاثیر رقیق  شدگی جریان بر گرمایش آئرودینامیکی در ماخ  های ابرصوتی
• استفاده از روش  های ترکیبی ناویر-استوکس و
DSMC

 

 

 

 

 

 

Animated-Bullet-DiamondBlueDark 1391                                                                                                         bazgasht

 
 

عنوان پایان نامه

پیشنهادات پژوهش

شبیه سازی جریان ناپایا در اطراف یک بالواره نوسانی با استفاده از روش نوسان جریان

برای توسعه و ادامه کار زمینه  های بسیاری وجود دارد که می  توان به موارد زیر اشاره نمود:
Ø شبیه  سازی جریان ناپایا برای جریان غیرقابل تراکم با استفاده از روش نوسان مرز ورود
Ø شبیه  سازی جریان حول شهپر نوسانی همراه با بالواره به روش مذکور
Ø شبیه  سازی جریان ناپایای تندبادها در اطراف بالواره
Ø توسعه نرم  افزار موجود به شکل 3 بعدی برای بررسی لرزش کل بال
Ø شبیه  سازی حرکت ترکیبی پیچش و فراز و فرود

بهینه سازی جاذب پویای ارتعاشی غیرسنتی بر روی سازه  های پیوسته

بدست آوردن پارامترهای بهینه جاذب غیرسنتی از جمله نسبت میرایی و نسبت فرکانسی بر روی سازه  های پیوسته با استفاده از حل دقیق مسئله بهینه  سازی H-infinity و H2.
2) یافتن پارامترهای بهینه تابع انتقال سرعت و شتاب جاذب غیرسنتی متصل به سیستم یک درجه آزادی یا سازه  های پیوسته.
3) استخراج پارامترهای بهینه جاذب غیرسنتی متصل به سایر سازه  های پیوسته.
4) استخراج پارامترهای بهینه جاذب غیرسنتی متصل به سایر سازه  های پیوسته تحت تحریک پایه
5) یافتن پارامترهای بهینه جاذب ارتعاشی غیرسنتی متصل به سازه  های پیوسته تحت بار تصادفی بر روی کل سازه.
6) استخراج پارامترهای بهینه جاذب فعال غیرسنتی بر روی سیستم یک درجه آزادی در حالیکه بهره بازخورد تابعی از جابه  جایی سیستم اصلی و جاذب باشد.
7) حل مسئله بهینه  سازی به روش
H2 برای جاذب ارتعاشی فعال غیرسنتی.
8) حل مسئله بهینه  سازی به روش
H-infinity و H2 جاذب ارتعاشی فعال غیرسنتی به منظور کنترل ارتعاشات سازه  های چند درجه آزادی و پیوسته تحت بار همساز و تصادفی.

بررسی آلاینده‌های خروجی احتراق بدون شعله با استفاده از نرم‌افزار اپن‌فوم

 تغییر فاصله‌ی نازل‌های ورودی و اثر آن بر رفتار جریان احتراقی،
2. اثر چرخش بر رفتار احتراق (با توجه به افزایش اغتشاش در محفظه‌ی احتراق)،
3. استفاده از رقیق‌کننده‌های مختلف از قبیل آرگون، هلیم و غیره،
4. تغییر جهت جریان سوخت از حالت موازی به عمودی به دلیل ایجاد اغتشاش بیشتر،
5. ایجاد موانع در محفظه‌ی احتراق برای افزایش اغتشاش،
6. یافتن رابطه‌ی بهینه برای ابعاد محفظه‌ی احتراق با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی موجود (الگوریتم‌های ژنتیک، شبکه‌های عصبی، الگوریتم مورچگان، الگوریتم رقابت استعماری)،
7.  تغییر در حل‌گر اپن‌فوم برای جریان‌های پیش‌آمیخته،
8. مقایسه شرایط احتراق بدون شعله و احتراق سنتی و تأثیر آن بر حجم محفظه‌ی احتراق با توجه به توان تولیدی،
9. تغییر شرایط مرزی ورودی از حالت مقدار ثابت به شرایط وابسته به مکان و زمان.

بررسی پارامترهای موثر در شبیه سازی عددی بالستیک داخلی موتورهای موشک سوخت جامد

توسعه نرم افزار موجود به حالت سه بعدی جهت بررسی شکل  های هندسی متنوع گرین   
v بررسی پایداری و ناپایداری احتراق در موشکهای بدون شیپوره   
v بررسی اثر واکنش  های شیمیایی در درون محفظه 
v بررسی اثر تشعشع در درون محفظه  
v بررسی اثر نوسانات طولی، عرضی و دورانی بر نرخ سوزش و احتراق در حالت دو و سه بعدی
v بررسی اثرات وجود ترک یا حباب درون گرین بر روی عملکرد موتور موشک سوخت جامد
v بررسی عملکرد موتورهای موشک هیبریدی و مقایسه با موتورهای موشک سوخت جامد
v بررسی جریان‌های پایین دست نازل به منظور مطالعه چگونگی انتشار گازها و محصولات احتراق
v بررسی اثر تکه شدن سوخت و نوسانات القایی ناشی از آن

بررسی جریان پتانسیل روی پهپادها و ریز پهپادها با پیکربندی‌های عملیاتی

 نرم افزار حاضر ضخامت بال و بدنه را وارد محاسبات نمی‌کند به عبارتی پیکربندی را بصورت یک صفحه در نظر می‌گیرد (مثل هواپیمایی که از کاغذ می‌سازیم). با وارد کردن جریان چشمه یا دو قطبی در نرم افزار ضخامت را نیز می‌توان وارد محاسبات کرد.
در این تحقیق تغییر شکل‌ها به صورت پایا بررسی شده است. می‌توان با وارد نمودن معادلات ناپایا تغییر شکل‌ها را به صورت ناپایا بررسی نمود

بهینه سازی محل حسگرها وعملگر  ها جهت کنترل ارتعاشات با استفاده از روش سرد شدن تدریجی

پیشنهاد می  گردد در ادامه بتوان موقعیت بهینه را برای صفحات از جنس کامپوزیتی مورد بررسی قرار داد و با انجام تست  های آزمایشگاهی مقادیر واقعی را نیز با نتایج تحلیلی مقایسه نمود. از آنجا که مواد کامپوزیتی امروزه بسیار در صنعت مورد استفاده قرار می  گیرند، این امر برای رسیدن به سازه  های انعطاف پذیر و سبک مورد توجه است.
پیشنهاد می  گردد در ادامه برای طراحی سیستم کنترل از کنترلرهای پیشرفته  تری مانند کنترل تطبیقی و کنترل مقاوم استفاده گردد. مزیت استفاده از این کنترلرها در این است که می  توانند تا حدودی خطاهای موجود در مدل  سازی و همچنین عدم قطعیت  های موجود در پارامترها را جبران نمایند

تجزیه و تحلیل تولید انتروپی در جریان رقیق رانده شده بوسیله تنش برشی در ابعاد میکرو/نانو با استفاده از روش شبیه  سازی مستقیم مونت کارلو

پیشنهادات زیر جهت ادامه کار حاضر ارائه می  شود:
v اعمال مدل  های مختلف برخورد در کد DSMC و مقایسه مدل  ها در پیش  بینی رفتار جریان در هندسه میکرو/نانو کوئت
v تجزیه-تحلیل تولید انتروپی در هندسه  های مشابه مانند جریان فوریه، پوازی، کوئت پوازی، رایلی و رایلی برنارد در ابعاد میکرو/نانو با اعمال شرایط مرزی مناسب به کد DSMC
v تجزیه-تحلیل تولید انتروپی در جریان میکرو/نانو کوئت نوسانی  با استفاده از روش DSMC
v تجزیه-تحلیل تولید انتروپی در جریان میکرو/نانو کوئت ناپایا با استفاده از روش DSMC
v تطبیق حل تولید انتروپی معادلات ناویر-استوکس با حل تولید انتروپی DSMC و اعمال ضرایب تصحیح به این معادله به صورتی که اثر رقیق شدگی جریان در آن اعمال گردد.

تحلیل غیر فوریه ارتعاش حرارتی در تیر دو سر مفصل

می‌توان پدیده‌ای را که در این پایان نامه به صورت دوبعدی تحلیل شد در مختصات استوانه‌ای یا کروی بررسی نمود.
• می‌توان صفحات به کار رفته را می‌توان از جنس کامپوزیت در نظر گرفت و اثر زوایای الیاف را روی آن بررسی کرد.
• مطالعه ارتعاشات حرارتی صفحه های مدور می‌تواند موضوع یک تحقیق جدید قرار گیرد.
 بررسی پدیده ارتعاش حرارتی برای ورق هایی از مواد
FGM توصیه می‌شود.
• به کار بردن توزیع غیریکنواخت اعمال حرارت روی سطح یک غشاء در معرض ارتعاش حرارتی پیشنهاد می‌شود.
• استفاده از مدل های مختلف برای تئوری‌های مختلف تیرها و تئوری‌های صفحه و پوسته ها می‌تواند دقت تحلیل را افزایش دهد.
• در صورت تأمین بودجه، و در اختیار داشتن سنسور ها و تجهیزات مونیتورینگ مناسب انجام پژوهش های تجربی و آزمایشگاهی و مقایسه آن با نتایج تحلیلی برای راست‌آزمایی این تحلیل‌ها پیشنهاد می‌شود.

تحلیل فرکانسی پوسته های استوانه ای با شرایط تکیه گاهی ساده

روش دقیق را می توان برای سایر شرایط مرزی پوسته استوانه ای به کار برد و دقت آن را برای شرایط مرزی مختلف با یکدیگر مقایسه نمود.
2) معادلات غیرخطی پوسته های استوانه ای را می توان برای تئوری های دقیق تر بدست آورد و از روش اختلال یا روش های دیگر برای حل آن استفاده کرد.
3) ارتعاشات پوسته های کامپوزیتی را می توان با در نظر گرفتن پوسته های ساندویچی و انواع مختلف آن با استفاده از روش های تحلیلی و عددی بررسی نمود.
علاوه بر موارد اشاره شده که در ادامه کارهای انجام شده در این پایان نامه می باشد، می توان مطالعات دیگری در این زمینه انجام داد که تحقیقات فوق را کامل تر کند:
4) بررسی ارتعاشات خطی و غیرخطی پوسته های استوانه ای حاوی سیال. پوسته های حاوی سیال کاربرد فراوانی در صنعت دارند و با مشکلات مهمی نیز مواجه هستند.
5) بررسی آکوستیک در پوسته های استوانه ای. پس از مطالعه رفتار ارتعاشی پوسته های استوانه ای، درک رفتار آکوستیکی آن ساده تر خواهد بود. به همین منظور بررسی نویز و ارائه راهکارهایی برای کاهش آن به عنوان پیشنهادی برای ادامه کار مطرح می شود.

تحلیل مغناطیسی‌حرارتی تنش در استوانه جدار ضخیم با توزیع مدرج ناهمگنی

هدف از تحلیلهای تئوری مخازن جدار ضخیم، دستیابی به معیار دقیقی جهت طراحی و ساخت این اجزاء مهم و کاربردی میباشد. از این رو مناسب خواهد بود تحلیلها گام به گام جامعتر و کاربردیتر شده و به شرایط واقعی حاکم بر صنعت نزدیک شوند.
در این راستا تعدادی پیشنهاد برای تداوم پژوهشهای انجام شده در این پایاننامه و به شرح زیر ارائه میشود.
o بررسی توزیع تغییر شکل و تنشهای مخزن FGM در حالتی که مخزن جدار ضخیم تحت توزیع درجه حرارت غیر متقارن و گذرا همراه با دیگر حالات متنوع بارگذاری قرار گیرد.
o بررسی شرایط بارگذاری حاکم بر تحقیق حاضر همراه با در نظرگرفتن دیگر فرضیات توزیع ناهمگنی ماده FGM شامل توزیع نمایی و یا کسر حجمی  نیز میتواند مفید واقع شود.
o بررسی مخزن استوانهای با طول محدود در کنار فرض توزیع میدان مغناطیسی غیر یکنواخت میتواند در ارائه تحلیلی واقعیتر مفید باشد.
o توزیع تغییرشکل و تنشها در این تحقیق در ناحیه الاستیک مورد بررسی قرار گرفت. بنابراین میتوان حالتهایی که مخزن استوانهای FGM تحت شرایط متنوع بارگذاری وارد ناحیه پلاستیک میشود مورد بررسی قرار داد.
o علاوه بر این موارد، بررسی توزیع تغییر شکل و تنشهای خزشی نیز در این زمینه مفید خواهد بود.

تحلیل ناپایداری نانولوله  های کربنی حاوی سیال به روش GDQ

 بررسی تاثیرات حرارتی بر نانولوله کربنی حاوی سیال خمیده بر اساس مدل تیر تیموشنکو
v  بررسی ارتعاشات غیرخطی نانولوله  های کربنی حاوی سیال بر اساس تئوری پوسته
v بررسی ارتعاشات نانولوله کربنی حاوی سیال تحت نیروی محوری بر اساس مدل تیر تیموشنکو
v بررسی تاثیرات حرارتی بر نانولوله کربنی حاوی سیال خمیده بر اساس تئوری پوسته

حل عددی پدیده‌ی كاويتاسيون همراه با دمش گاز بر روي هندسه‌های متقارن محوري با استفاده از روش المان مرزي بر پايه‌ی پتانسيل

توسعه‌ی برنامه‌ی مربوط به مدل‌سازی کاویتاسیون همراه با دمش گاز از هندسه‌های متقارن محوری به هندسه‌های غیرمتقارن و پیچیده‌ی دوبعدی و سه‌بعدی برای مدل‌سازی دقیق‌تر این پدیده.
- اصلاح فرض ثابت بودن سرعت روی مرز کاویتی.
- بهینه‌سازی قسمت‌های مختلف اژدر مانند طول بدنه، شعاع بدنه، طول ناحیه‌ی ‌مخروطی و کاویتاتور به‌گونه‌ای که ابعاد کاویتی و ضریب پسا به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را داشته باشند.
- در نظر گرفتن اثرات تراکم‌پذیری برای اعداد ماخ بالا.
- در نظر گرفتن اثرات جت بازگشتی برای کاویتاسیون همراه با دمش گاز.
- در نظر گرفتن اثرات لزجت به‌خصوص در قسمت انتهای کاویتی.
- حل مسئله به‌صورت ناپایا جهت شبیه‌سازی حالت ناپایدار کاویتاسیون.
- در نظر گرفتن اثرات دیواره با محدود کردن مرز محیط اطراف جسم.

شبیه  سازی عددی  پدیده کاویتاسیون حول هیدروفویل   دوبعدی و سه بعدی با استفاده از مدل آشفتگی شبیه  سازی گردابه  های بزرگ و مدل بازسازی سطح  نسبت حجمی سیال

 گسترش شبیه  سازی با استفاده از سایر مدل  های زیر شبکه  ای LES مانند مدل  های اسموگورینکی (SMG) یا روش دینامیکی (DSMG). همچنین مدل  هایی مانند مدل  های مقیاس-تشابهی  (SSM) و مدل  های تفاضل تنشی  (DSM) نیز به عنوان روش های جایگزین برای روش های ادی و ویسکوزیتی می  باشند. مدل  های شبیه  سازی گردابه  ای تاخیری جداشده  (DDES) و  شبیه  سازی گردابه  ای تاخیری بهبود یافته (IDDS) و چندین مدل زیرشبکه  ای دیگر در بسته  ی نرم  افزاری اپن  فم موجود می  باشند.
2) گسترش شبیه  سازی به هندسه  های با لبه  های تیز و با جدایش سریع مانند دیسک و صفحه، به منظور بررسی توانمندی شبیه  سازی در پیش  بینی جریان جت بازگشتی که تاثیر مهمی در حل جریان و بدست آوردن دامنه  ی فشار دارا می  باشد.
3) گسترش شبیه  سازی به هندسه  ی بالک  های دارای پیچش به منظور بررسی جریان جت بازگشتی در جهت
Z.
4) افزایش حجم شبکه  ی سه  بعدی شبیه  سازی شده به 7 میلیون سلول به منظور بررسی اثرات شبکه و توانایی آن در پیش  بینی شکل و دینامیک کاویتی.
5) انجام مدل  سازی جریان کاویتاسیونی همراه با فرآیند دمش گاز به درون جریان به صورت یک فاز جداگانه.
6) انجام مدل  سازی جریان کاویتاسیونی با اعمال شتاب گرانشی زمین به آن و بررسی اثر تغییرات عدد فرود بر جریان کاویتاسیونی.

طراحی یک ریزپهپاد با بال تغییر شکل پذیر

با توجه به اینکه در پژوهش‌های صورت گرفته، از عملگرهای خاصی استفاده شده است بدون اینکه تاثیر استفاده از سایر عملگرها در آن مورد خاص بیان گردد، به نظر می‌رسد که اقدام به مقایسه‌ی رفتار و عملکرد عملگرهای مختلف در طرح‌های متنوع از بال تغییر‌شکل‌پذیر، می‌تواند پیشبرد مثبتی را در این زمینه به وجود آورد. یک دلیل عدم مقایسه‌ی کاربردی عملگر‌های مختلف با یکدیگر، هزینه  بر بودن آزمایشات در این زمینه می‌باشد که با جایگزینی شبیه  سازی نرم افزاری به جای بسیاری از آزمایش‌های متداول در بال‌های تغییر‌شکل‌پذیر، می‌توان این کار را به نحو احسن انجام داد.
هدف از طراحی و شبیه سازی بال تغییر‌شکل‌پذیر، فراهم آوردن بستری مناسب برای نصب و به کار بردن آن در یک هواگرد واقعی می‌باشد. بنابر  این، ساخت نمونه‌های مناسب برای پرواز، همواره در اولویت بوده است. هر چند امکانات کافی برای ساخت بسیاری از انواع مکانیزم‌های تغییر‌شکل و عملگرهای هوشمند، در اختیار نمی‌باشد، لیکن برخی نمونه‌های ساده از بال تغییر‌شکل‌پذیر را می‌توان در مقیاس آزمایشگاهی تولید و حتی همان مدل‌ها را برای استفاده در نمونه‌هایی از هواپیماهای بدون سرنشین، آماده نمود.
در کشور ما امکان تهیه‌ی مواد فعال از قبیل پیزوالکتریک‌ها و آلیاژهای حافظه  دار، به سختی میسر می‌گردد. همچنین نیز توانایی ساخت سازه‌های دقیق و ظریف اگر چه ممکن، ولی هزینه  بر است. با در نظر داشتن موارد فوق، شبیه  سازی بال‌های تغییر‌شکل‌پذیر به کمک نرم افزار‌های تجاری و صحت  سنجی نتایج، با آزمایش‌های مشابه می‌تواند شروعی مناسب برای توسعه و پیشبرد استفاده از دانش سازه‌های هوشمند باشد. به کمک این کار می‌توان پیش  بینی رفتار دقیق مکانیزم‌های متنوع را در صورت برنامه ریزی برای ساخت نمونه‌ی پروازی، به خوبی انجام داد و از آزمون و خطای پرهزینه در ساخت اجتناب نمود.
به عنوان پیشنهاد برای فعالیت در زمینه‌ی بال‌های تغییر‌شکل‌پذیر، می‌توان مواردی را مطرح نمود که اولین مورد، با توجه به نتایج بدست آمده از بررسی‌های میدانی، شبیه  سازی عملگرهایی از مواد هوشمند و تعیین جانمایی مناسب در مقطع بال به جهت تولید تغییر‌شکل مناسب می‌باشد.
بررسی امکان افزایش یا کاهش ناپایداری‌های آئروالاستیک در اثر تغییر‌شکل بال نیز می‌تواند به عنوان یکی از نتایج جانبی مطرح شود. به این دلیل که اجتناب از ناپایداری‌های آئروالاستیک یکی از پارامترهای مهم در طراحی بال می‌باشد و با تغییر هندسه‌ی آن به طور قطع تغییر شرایط توزیع سختی و جرم در بال را در پی خواهد داشت و نیز به تبع تغییر سرعت‌های حدی برای رخ دادن ناپایداری در حین پرواز می‌تواند از نتایج این تغییرات باشد.
شبیه  سازی روکش‌های انعطاف  پذیر نیز با توجه به کاربرد الاستومرها و کامپوزیت‌های چند وضعیتی، از مواردی است که از اهمیت بالا برخوردار است. بنابراین می‌توان بر روی مطالعه‌ی تغییر وضعیت آن‌ها در اثر بارگذاری آئرودینامیکی به شکل یک مسئله با محیط حل سیال در تداخل با جامد نگاه کرد.
یکی از مواردی که کمتر به آن پرداخته شده است، بررسی امکان نصب عملگرهای موضعی به صورت گسترده در مقطع بال می‌باشد. از آنجایی که تغییر‌شکل این عملگرها عموما کوچک است، ولی برروی آن‌ها می‌توان کنترل بالایی داشت، می‌توان مجموعه‌ای از آن‌ها را در سازه نصب نمود و با تحریک همزمان، هندسه‌ی دلخواه را پدید آورد. هرچند اجرایی شدن این کار نیاز به بستر آزمایشگاهی قوی دارد.
شبیه  سازی مکانیزم‌های مکانیکی برای تغییر هندسه‌ی بال نیز از مواردی است که اگرچه ممکن است قدیمی به نظر برسد، لیکن امکان ساختن و آزمایش نمودن آن به مراتب در دسترس  تر می‌باشد.
با توجه به تجربیات موجود، می‌توان نمونه‌ای ساده از بال تغییر‌شکل‌پذیر که به کمک مکانیزم‌های مکانیکی عمل می‌کند طراحی نمود که با تحریک سروو موتورهای هوایی فعال شود. در این صورت می‌توان بال را در مقیاس آزمایشگاهی ساخت و آزمایش نمود و با نمونه‌های قدیمی که از سطوح یک تکه‌ی لولا شونده استفاده می‌نمودند، مقایسه کرد.

مقایسه بعضی روش  های تفاضلی  در حل معادلات اویلر و کاربرد روش تسخیر ورتیسیته برای جریان  های جدایشی

بررسی کردن روش  های AUSM+ و AUSM+up در جریان لزج و حل معادلات ناویراستوکس
2- استفاده از مدل  های مختلف آشفتگی و اعمال آن  ها به کد موجود به منظور حل میدان  های جریان مغشوش
3- تعمیم کار انجام شده از حالت دو بعدی به سه بعدی
4- استفاده از هندسه  های پیچیده  تر
5- استفاده از تسخیر گردابه در جریان هاي نوسانی گردابه اي تابع زمان که می بایست ناپایا حل شوند و زمان لازم جهت حل لزج یک پریود طولانیست
6- استفاده از تسخیر گردابه جهت بهینه سازي اجسام که نیاز به تعداد اجرا و زمان حل بسیار زیاد است

مقایسه روش  های اجزای محدود و ایزوژئومتریک در حل معادلات دیفرانسیل مرتبه فرد با طرح کاربردهای آن و تهیه کد نرم افزاری

استفاده از روش‌های ديگر توليد هندسه مانند تی- اسپلاین  ها در فرمول‌بندی روش تحليل ايزوژئومتريك.
 در تمامی معادلاتی که طی انجام این تحقیق به واسطه روش ایزوژئومتریک حل شده است از بردارهاي گره  ای يكنواخت براي فرمول  بندي و حل مسائل استفاده شده است. اين مسأله كه بردار گره  ای مناسب يا توابع پايه با درجه مناسب چگونه انتخاب شوند، مسأله‌ای است كه بايد بيشتر بررسي شود.
• استفاده از روش  های عددی اجزای محدود و ایزوژئومتریک در حل معادلات دیفرانسیل مرتبه  ی فردی که در بعدهای بالاتر تعریف می  گردند.
• نحوه  ی اعمال شرایط مرزی معادلات دیفرانسیل مراتب فرد بالا، در روش   ایزوژئومتریک از موضوعات با اهمیت در جهت کاربردی کردن توانایی  های بالقوه این روش در حل انواع معادلات دیفرانسیل با مرتبه  های بالا می  باشد.
• توانایی اصلی روش اجزای محدود ترکیبی در بدست آوردن جواب دقیق  تر مجهولاتی است که با مشتق اصلی مرتبط هستند، این ایده را می  توان در روش ایزوژئومتریک بکار برد و نتایج را با روش اجزای محدود ترکیبی بررسی و مقایسه نمود.


                                                                                                                         

 

                                                                                                                          bazgasht

 

 

 

Animated-Bullet-DiamondBlueDark 1392 

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید