عنوان :
طراحي و بررسي پارامتري سيستم اجكتورخلأ تونل باد فراصوت با هدف افزايش زمان عملكرد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
[پانزده]، ۱۰۴ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي نيلي احمدآبادي
استاد مشاور :
احمدرضا پيشه ور
توصيفگر ها :
تونل بادفراصوت , زمان اجراي تونل باد , مخزن خلأ , اجكتور محيطي , طراحي يك بعدي , شبيه سازي عددي
استاد داور :
احمد سوهانكار، محمدرضا توكلي نژاد
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/03
چكيده فارسي :
1 چكيده ايجاد جريان هوا و بررسي تجربي عملكرد مدلهاي پرنده در تونلهاي باد از مراحل مهم تحليل رفتار آيروديناميكي تجهيزات پرنده است از انواع تونل باد تونل باد فراصوت است كه با توجه به سرعتهاي باال الزم است مالحظات ويژهاي دربارهي آن اتخاذ شود راهاندازي اين نوع تونل باد مستلزم نسبت فشار بااليي است كه توسط مخازن فشار و خأل تأمين ميشود پس از راهاندازي انجام تست در نسبت فشارهاي پايينتري امكانپذير بوده اما به دليل محدوديت حجم مخازن به ويژه مخزن خأل اين تستها بايستي در فاصله زماني كوتاهي صورت پذيرد با توجه به هزينهي باالي افزايش حجم مخازن مكش جريان از خروجي تونل باد توسط اجكتورها موجب حفظ نسبت فشار و افزايش زمان عملكرد ميشود اجكتورها به واسطهي سادگي و هزينهي پايين ساخت و نگهداري براي اين كاربرد مناسب هستند در پژوهش حاضر به طراحي و بررسي پارامتري سيستم اجكتور براي حفظ خأل تونل باد فراصوت آزمايشگاهي با هدف افزايش زمان عملكرد پرداخته ميشود باتوجه به بررسيهاي انجام شده اجكتور با تزريق از محيط گزينهي مناسبي براي اين منظور است در ادامه طراحي يكبعدي و بررسي پارامتري با هدف كاهش دبي جرمي موردنياز براي اجكتورهاي يك دو و سه مرحلهاي انجام و اثر پارامترهاي مختلف بر نتايج بررسي شده است طراحي و بررسي براي شرايط تست ماخ 8 در مقطع آزمون 41 41 سانتيمتر مربع انجام ميشود صحتسنجي كد محاسباتي به كمك دادههاي تجربي انجام گرفته است در بخش بعدي پژوهش شبيهسازي عددي به كمك نرمافزار انسيس سيافايكس با هدف بررسي ميزان درستي فرضيات طراحي يكبعدي و پوشش پارامترهاي باقيمانده انجام ميشود اثر طول محفظهي اختالط اجكتورها زاويهي همگرايي و اثر زاويهي چرخش جريان اوليه از جملهي اين موارد است از مدل آشفتهي كيامگا اساستي براي شبيهسازياستفاده شده و نتايج شبيهسازي عددي با طراحي يكبعدي و پژوهشهاي مشابه مقايسه شده است در پايان با توجه به نتايج طراحييكبعدي و شبيهسازي عددي سيستم اجكتور سهمرحلهاي با محفظهي مكش همگراي 2 درجه در مرحلهي اول و دوم و دبي كل موردنياز 11 41 كيلوگرم بر ثانيه بهعنوان حالت بهينه انتخاب شده است همچنين با تغيير زاويهي چرخش جريان اوليه اثر ايجاد چرخش در محفظهي اختالط مرحلهي سوم بر نتايج بررسي و در حالت بهينه كاهش نسبت دبي به مقدار 42 درصد در زاويهي چرخش 42 درجه مشاهده شده است كلمات كليدي تونل باد فراصوت زمان اجراي تونل باد مخزن خأل اجكتور محيطي طراحي يكبعدي شبيهسازي عددي
چكيده انگليسي :
145IUT 77142Degree M Sc Design and parametric analysis of hypersonic wind tunnel vacuum Ejectorsystem to increase tunnel operating timeHossein Malekihossein maleki@me iut ac irSupervisor Mahdi Nili Ahmadabadi m nili@cc iut ac irDate of Submission 20 June 2018 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranLanguage FarsiAbstract The airflow creation and experimental investigation of the models performance in windtunnels are important steps in analyzing the aerodynamic behavior of flying equipment Hypersonic wind tunnels require some special considerations due to the high speeds Settingup this wind tunnels requires a high pressure ratio provided by pressure and vacuumreservoirs Having set up testing is possible at a lower pressure ratio but it will continueonly in a short time due to the limited volume of reservoirs in particular the vacuumreservoir Mass flow suction from wind tunnel output maintains the pressure ratio andincreases the operating time Annular ejectors is suitable for this purpose The ejectors aresuitable for this function due to the simplicity of operation manufacturing and maintenance In the present study the design and parametric analysis of the ejector system is studied One dimensional design and parametric analysis is carried out to reduce the required mass flowrate for single two stage and three stage ejectors and then the effect of different parametersare investigated Design and analysis is accomplished for Mach number 8 in a test sectionwith an area of 10 10 Square centimeters Furthermore the validation of the computationalcode is done with experimental data In the next section the numerical simulation is carriedout to study the validity of the one dimensional design assumptions and cover the remainingparameters using CFD software ANSYS CFX The effect of the mixing chamber length theangle of convergence and primary flow swirl angle are among these remaining parameters An appropriate agreement was observed by comparing numerical simulation results with one dimensional design and similar researches Finally according to the results the three stageejector system with the convergent mixing chamber in the first and second stages and thetotal required flow rate of 14 71 Kg s selected as optimal mode Also by changing the swirlangle of primary flow the flow swirl effect in the third stage mixing chamber wereinvestigated Finally 24 decrease in the mass flow ratio was observed at angle of 20degrees Keywords Hypersonic Wind tunnel Wind tunnel run time vacuum reservoir AnnularEjector One dimensional design Numerical simulation
استاد راهنما :
مهدي نيلي احمدآبادي
استاد مشاور :
احمدرضا پيشه ور
استاد داور :
احمد سوهانكار، محمدرضا توكلي نژاد
