نام پژوهشگر: حمید خادم حسینی بهشتی

طراحی بهینه یک ضربه گیر صنعتی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده فنی و مهندسی 1389
  کامران مهرابی   حمید خادم حسینی بهشتی

با پیشرفت صنایع و افزایش سرعت تولید، روز به روز میزان آلودگی صوتی در مناطق صنعتی افزایش یافت تا آنجا که برای کارکنان در آن مناطق مخاطرات جسمی و روانی فراوانی در پی داشت. بر این اساس همزمان با پیشرفت صنایع شاخه ای از علم نیز رشد یافت تا به کمک آن بتوان آلودگی های صوتی را تحت کنترل قرار داد. در قسمت انباشت ورق در خط برش سنگین فولاد مبارکه اصفهان ضربه گیری تعبیه شده است که ورق های برش خورده پس از برخورد با آن متوقف شده و روی هم دسته می شوند. به دلیل سرعت بالای خط و همچنین جرم زیاد ورق ها، در اثر برخورد ورق ها با ضربه گیر صدای آزار دهنده ای ایجاد می شود. در این مطالعه مکانیزم متوقف سازی ورق مورد بررسی قرار می گیرد. این بررسی ها که به دو صورت تحلیلی و عددی صورت می پذیرد، شناختی مناسب نسبت به چگونگی ایجاد صدا حاصل می کند. در ادامه راهکارهای ممکن برای کنترل صدا تشخیص داده شده و با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که به دو روش می توان صدا را کنترل نمود. روش اول ضربه گیر را به گونه ای اصلاح می کند که زمان تماس افزایش یابد. با اعمال این تغییر از آنجا که نیروی تماس کاهش می یابد، شتاب ورق و در نتیجه اغتشاش حاصل از آن کاهش می یابد. روش دوم پیشنهاد می کند از آنجا که سهم لبه های ورق در ایجاد صدا بیشتر از سهم نقاط دیگر است، با محبوس کردن سر و دم ورق می توان از انتشار بخش عمده ای از صدا جلوگیری نمود.

پیش بینی کراون اولیه غلتک ها جهت ایجاد پروفیل دلخواه ورق در فرآیند نورد گرم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد 1389
  هادی ثمره صلواتی ژور   مهرداد پورسینا

صنعت نورد، یکی از متداول ترین و پر رونق ترین روش های تولید فرآورده های فلزی، به ویژه فولادهاست. به گونه ای که بیش از هشتاد درصد از فرآورده های فلزی در سطح جهان به این روش تولید می شود. نرخ و راندمان بالای تولید محصولات نورد، همچنین دقت زیاد محصولات آن باعث شده است که این صنعت از جایگاه و اهمیت خاصی در بین دیگر فرآیندهای شکل دهی برخوردار شود. در میان سایر روش های فرآیند نورد، در حال حاضر واحد نورد گرم با مشکلات فراوانی در ارتباط با پیش بینی دقیق کراون اولیه غلتک های کاری جهت رسیدن به پروفیل مورد نظر ورق روبرو است. پیش بینی دقیق پروفیل محصول با توجه به کراون اولیه غلتک های کاری و همچنین لحاظ کردن اثرات انتقال حرارت، سایش و نیروهای نورد روی این غلتک ها امکان پذیر است. انجام این امر مهم در بالا بردن کیفیت محصول و ارتقای میزان تولید و کاهش ضایعات موثر خواهد بود. کاهش تعداد و زمان توقف خط تولید خود به تنهایی مشکلات بسیاری را از کارشناسان نورد گرم کاهش خواهد داد. در پروژه حاضر با در نظر گرفتن کلیه پارامترهای تاثیر گذار روی پروفیل محصول نهایی، امکان طراحی کراون اولیه غلتک های کاری فراهم گردیده و به دنبال آن این امکان را فراهم می سازد تا کارشناسان خط نورد گرم پیشاپیش از وضعیت کیفیت ابعادی محصول مطلع شوند. این امر مهم به کارشناسان خط نورد گرم این امکان را می دهد تا اصلاحات لازم روی غلتک را اجرا نموده و همچنین در صورت امکان منشاء این معایب را شناسایی و بر طرف کنند. از جمله این موارد می توان به سایش غلتک، تغییر شکل ناشی از بارگذاری و همچنین تغییر ابعادی غلتک در اثر انتقال حرارت نام برد. کاهش ضایعات و کاهش تعداد سعی و خطا تا رسیدن به کیفیت ابعادی مطلوب مشتری از مهمترین محسنات پیش بینی درست کراون اولیه غلتک های کاری خط نورد گرم توسط محاسبات فنی استفاده شده در این پایان-نامه خواهد بود.

طراحی، ساخت و مدل سازی ریاضی یک دستگاه آبگرمکن خورشیدی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1389
  وحید مددی آورگانی   حمید خادم حسینی بهشتی

هدف از این مطالعه تحقیق بر روی عملکرد یک سیستم آب گرم کن خورشیدی در شهر اصفهان است. با ساختن دو نوع جمع کننده، کارایی سیستم با هر دو نوع تست شد و نتایج مربوطه با هم مقایسه گردید. بعد از ساخت آب گرم کن خورشیدی، سیستم مورد نظر به صورت ریاضی مدل سازی شد و نتایج حاصل از آزمایش ها با نتایج مدل سازی ریاضی با هم مقایسه گردید. نتایج حاصل از مدل سازی ریاضی تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و کارایی سیستم مورد نظر تحت تأثیر پارامتر های مختلف از جمله زاویه شیب، زاویه سطح، دبی سیال ورودی به جمع کننده و ... می باشد و برای زمان های مختلف، بالاترین کارایی سیستم در بهترین شرایط پارامتر های ذکر شده، با جمع کننده صفحه تخت برابر 43 % است. با تغییر نوع صفحه جمع کننده به متمرکز کننده در شرایط ثابت کارایی دستگاه به بیش از دو برابر رسیده است. زوایای سطح و شیب جمع کننده دو پارامتر بسیار مهم هستند و برای دستیابی به بالاترین کارایی سیستم در زمان های مختلف متفاوتند. برای دستیابی به بالاترین کارایی دستگاه، باید سیستمی طراحی شود که مسیر حرکت خورشید را دنبال کند و در هر لحظه دستگاه را به صورت عمود بر مسیر تشعشع فرودی قرار دهد که طراحی این سیستم مقرون به صرفه نیست. زاویه شیب برابر عرض جغرافیایی و زاویه سطح رو به جنوب مقادیر مناسب این پارامترها می باشند.

طراحی، ساخت، مطالعه‏ی آزمایشگاهی و مدل‏سازی ریاضی یک دستگاه خشک‏کن خورشیدی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی و مهندسی 1390
  علیرضا عظیمی   حمید خادم حسینی بهشتی

در این تحقیق یک خشک‏کن خورشیدی طراحی و ساخته شده است. مهمترین ویژگی این خشک‏کن در نظر گرفتن پیش‏بینی‏های لازم جهت تغییر آسان شرایط عملیاتی در آن از حالت مستقیم به غیر مستقیم و یا از حالت جابجایی طبیعی به جابجایی اجباری می‏باشد. از این خشک‏کن به منظور خشک نمودن چندین محصول کشاورزی استفاده ‏شد. در مطالعات آزمایشگاهی پارامترهایی نظیر شکل و اندازه‏ی محصول، سرعت و دمای هوای خشک‏کن، طرز چیدمان محصول بر روی سینی و تأثیر پوست محصول بررسی گردید. مقایسه‏ی عملکرد خشک‏کن در حالت اجباری و طبیعی نشان داد که سرعت خشک شدن اغلب محصولات در حالت طبیعی بیشتر از حالت اجباری است. بر اساس شرایط فیزیکی حاکم بر سیستم، مدل‏های سینتیکی در بیان رفتار خشک شدن چند محصول از جمله سیب زمینی پیشنهاد شد. آزمایش‏های مشابهی نیز در زیر نور مستقیم خورشید برای محصولات مختلف انجام ‏پذیرفت. یک ضریب تأثیر به صورت نسبت سرعت خشک شدن در خشک‏کن خورشیدی به سرعت خشک شدن در زیر نور مستقیم خورشید تعریف شده و از آن جهت بررسی اثر گلخانه‏ای درون خشک‏کن استفاده ‏شد. ارزیابی ضریب تأثیر، حاکی از افزایش قابل توجه سرعت خشک شدن محصول درون خشک‏کن نسبت به روش نور مستقیم بود. به منظور بررسی عوامل اثر گذار بر سینتیک خشک شدن محصول و عملکرد سیستم، یک مدل ریاضی دینامیکی برای خشک‏کن استخراج گردید‏. دقت و صحت این مدل با مقایسه‏ی نتایج مدل با نتایج آزمایشگاهی، با در نظر گرفتن پارامترهایی از قبیل دمای هوای خشک‏کن، مقدار رطوبت محصول و سرعت خشک شدن، با حداقل خطا به مقدار %5/6 و حداکثر خطا به مقدار %24 تأیید ‏شد. از مدل ریاضی جهت بررسی عواملی نظیر شدت دبی جرمی هوای خشک‏کن، سطح گردآورنده خورشیدی، شدت تابش خورشیدی و مقدار اولیه‏ی محصول استفاده ‏گردید. بازده خشک‏کن به عنوان معیار عملکرد خشک‏کن به صورت نسبت گرمای مصرفی جهت تبخیر رطوبت از محصول به گرمای تابشی دریافت شده توسط گردآورنده خورشیدی تعریف ‎شد. کاهش شدت دبی هوای خشک‏کن، افزایش سطح گردآورنده و افزایش مقدار اولیه‏ی محصول موجب افزایش بازده خشک‏کن ‏گردید. مقادیر بهینه برای شدت دبی هوا در فصل تابستان و سطح گردآورنده در فصل زمستان به ترتیب 0155/0 کیلوگرم بر ثانیه و 5/5 متر مربع معین شد. نتایج مدل سازی سیستم نشان ‏داد که دمای هوای خشک‏کن مهمترین عامل بر سرعت خشک شدن محصول می‏‏باشد، بطوریکه هر عاملی که دمای هوای خشک‏کن را افزایش دهد، موجب افزایش سرعت خشک شدن محصول می‏گردد. در این خشک‏کن سینتیک خشک شدن محصول از رفتار شدت تابش خورشیدی تبعیت می‏نماید.

توسعه یک مدل ریاضی جامع وارزیابی مدل های پیشنهاد شده برای تصفیه ی هوای آلوده در بیوفیلترها
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1390
  سیدعلی ماجدی   تورج توکلی

استفاده از زیست صافی ها همواره یکی از روش های موثر جهت حذف آلودگی پساب ها و جریان های گازی بوده است. این سامانه ها علیرغم سادگی ساختار به لحاظ مکانیسم عملکرد از پیچیدگی های خاص خود برخوردارند. به همین جهت طراحی، بهره برداری و نگهداری این سامانه ها بیش از آن که متکی بر آگاهی دقیق از رفتار علمی آنها باشد به نوع کاربری و تجارب قبلی محققان و سازندگان وابسته است. در سه دهه اخیر مدلسازی ریاضی به عنوان ابزاری قدرتمند در تحلیل و بررسی عملکرد سامانه های عملیاتی به کار برده شده است. در صورت کاربرد صحیح و اصولی، این ابزار می تواند کمکی بزرگ در طراحی سامانه های فرایندی نظیر زیست صافی ها و بهینه سازی عملکرد آنها باشد. با این وجود اغلب مشاهده می شود که کاربرد ناقص و تکامل نیافته این تکنیک نه تنها کمکی به پیشرفت دانش در زمینه های فرایندی نمی کند بلکه باعث سردرگمی و عدم اطمینان به نتایج مدلسازی ها می شود. این نقصان در خصوص سامانه های زیست صافی از مصادیق بیشتری برخوردار است چرا که پیچیدگی ها و تعدد فرایندها و پدیده ها در این سامانه ها باعث گردیده است تا محققان جهت نزدیک سازی پاسخ های مدل ریاضی ارائه شده به داده های آزمایشگاهی خود از تکنیک های نه چندان مورد تائید نظیر ضرایب تطبیق استفاده نمایند. این تحقیق با هدف بررسی و مطالعه جامع مدل های ریاضی ارائه شده مربوط به زیست صافی ها و بررسی نقاط قوت و ضعف آنها انجام شده است. بدین منظور با مطالعه مکانیسم عملکرد و پدیده های موجود در این سامانه ها سعی گردیده است تا با حداقل فرضیات، مدل ریاضی جامعی ارائه و پس از حل مدل دقت مدل های ریاضی موجود در مقایسه با این مدل جامع بدست آید. نتایج مدل های موجود به عنوان شکل ساده شده این مدل جامع مجدداً باز تولید شده و دقت آنها در پیش بینی رفتار سامانه هایی آزمایشگاهی غیر از آنچه آن محققان مورد استفاده قرار داده اند مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد متاسفانه اغلب مدل های ارائه شده در پیش بینی رفتار سامانه های مورد آزمایش سایر محققان از کارآیی لازم برخوردار نیستند. نتایج آماری مربوط به این تحلیل و مقایسه ها در بخش نتایج به تفصیل آورده شده است. به عنوان نمونه مدل چمیل و همکاران(2005) که مدلی شناخته شده در بین مدل های ریاضی موجود است در پیش بینی رفتار سامانه زیست صافی در مقایسه با داده های خود محقق(بوتانول) 18% خطا و در پیش بینی رفتار سامانه مورد مطالعه توسط زاروک و بلیتس(1994) بیش از 100% خطا نشان می دهد. لازم به ذکر است در مدل جامع ارائه شده دو پدیده رشد زیست توده و نوع سینتیک حذف با وسواس و دقت کافی مد نظر قرار گرفته است.

آنالیز الکترومغناطیسی و حرارتی کوره های قوس الکتریکی با استفاده از روش های المان محدود
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1388
  ابوالفضل نظری   آرش کیومرثی

چکیده ندارد.