نام پژوهشگر: سعید جوان
سعید جوان فتح اله امی
در این پژوهش، عملکرد شمع در موتورهای دو سوختی و تاثیر شمع کارکرده بر عملکرد و آلاینده های خروجی موتور، مورد بررسی قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف، دو رویکرد کلی مورد توجه بوده است: دوام و احتراق. در رویکرد دوامی، ابتدا با اندازه گیری دمای الکترودها در هنگام کارکرد موتور با سوخت های گاز طبیعی و بنزین، تاثیر نوع سوخت بر دمای الکترودها بررسی شده است. سپس با توجه به بیشتر بودن دما در هنگام کارکرد موتور با سوخت گاز طبیعی، آزمون های دوامی با سوخت گاز طبیعی طی شده است. در ادامه، وضعیت جرقه زنی شمع ها در دستگاه آزمون قطعه ای شمع مورد بررسی قرار گرفته است و در پایان، به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، سطح الکترودها بررسی شده است. در رویکرد احتراقی، ابتدا تاثیر هندسه الکترودها بر ولتاژ مورد نیاز جرقه، عملکرد و آلاینده های خروجی موتور با استفاده از شمع های نو، مطالعه شد و سپس تاثیر کارکرده بودن شمع ها بر این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. "بر اساس نتایج آزمون ها، در هنگام کارکرد موتور با سوخت گاز طبیعی، شرایط سخت تری برای شمع ایجاد می شود. زیرا دمای الکترودها و ولتاژ مورد نیاز جرقه افزایش می یابد. در بررسی تاثیر هندسه الکترودها، مشخص شد که، استفاده از شیار در الکترود منفی، سبب کاهش ولتاژ مورد نیاز جرقه می گردد، اما عملکرد و آلایندگی موتور با استفاده از شمع های معمولی بهتر است. بررسی رفتگی الکترودها نشان می دهد که کاهش مقاومت نسبت به رفتگی در دماهای بالا و تشکیل اکسید کلسیم، سبب افزایش رفتگی الکترودهای پایه نیکل شده است و در نتیجه، ولتاژ مورد نیاز جرقه پس از آزمون دوام افزایش یافته است. بررسی این نوع شمع ها در دستگاه آزمون قطعه ای، نشان می دهد که با افزایش نرخ رفتگی در الکترودها، علاوه بر افزایش ولتاژ مورد نیاز جرقه، محل جرقه زنی در الکترودها هم تغییر کرده و در صورتی که میزان رفتگی زیاد باشد، جرقه جانبی زده می شود. استفاده از فلز پلاتین در الکترودهای شمع، در مقایسه با آلیاژهای نیکل، سبب افزایش مقاومت فرسایشی الکترودها می شود. لذا با استفاده از شمع هایی با الکترود ظریف که در مقابل رفتگی نیز مقاوم هستند، رشد کمتری در ولتاژ مورد نیاز جرقه بوجود خواهد آمد. نتایج آزمون ها نشان می دهد که استفاده از شمع های کارکرده سبب افزایش ولتاژ مورد نیاز جرقه، افت عملکرد و افزایش آلاینده های خروجی از موتور می شود."
سعید جوان رضا ابراهیمی
کمپرسورهای مرکز گریز به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می¬گیرد و لذا مسئله طراحی و شبیه سازی عملکرد این گونه کمپرسورها مورد علاقه می¬باشد. در پژوهش حاضر مسئله شبیه سازی عملکرد و طراحی بهینه این نوع کمپرسورها مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا الگوریتمی بر مبنای تئوری خط میانی برای شبیه سازی عملکرد ارائه و بر مبنای آن یک برنامه کامپیوتری توسعه داده شده است. به منظور اعتبار سنجی کد توسعه داده شده، عملکرد یک نمونه کمپرسور که نتایج تجربی آن موجود است مورد شبیه سازی واقع شده است و مشاهده گردید به وسیله کد توسعه داده شده می¬توان با دقت مناسب به شبیه سازی عملکرد کمپرسورهای مرکز گریز پرداخت. سپس مسئله شبیه سازی با توسعه یک برنامه کامپیوتری دیگر که بر مبنای نظریه دو بعدی انحنای خط جریان می باشد ادامه پیدا کرد و منحنی¬های عملکردی یک کمپرسور موجود استخراج گردید. از آنجایی که عملکرد تجربی کمپرسور مذکور در دسترس قرار نداشت، از نرم افزار cfx جهت شبیه سازی عملکرد همان کمپرسور بهره گرفته شد و نهایتا به مقایسه منحنی¬های عملکردی مستخرج از دو روش پرداخته شده است و مشاهده گردید که نتایج هر دو روش با یکدیگر تطابق خوبی دارند. سپس مسئله طراحی بهینه مورد بررسی قرار گرفته است. کار طراحی با یافتن ابعاد اصلی در ورود و خروج به کمک نظریه خط میانی آغاز می¬شود و با تعیین مرزهای ریشه و نوک در صفحه نصف النهاری و انحنای تیغه در صفحه بین پره¬ای تکمیل می¬گردد. الگوریتمی جهت طراحی یک بعدی کمپرسوری با گذر جرمی، نسبت فشار، سرعت دورانی و حداکثر قطر مشخص، توسعه داده شده است. هدف از این طراحی استخراج ابعاد اصلی کمپرسور در ورود و خروج برای رسیدن به حداکثر بازدهی میباشد. سپس مرزهای ریشه و نوک در صفحه نصف النهاری و توزیع زاویه پره¬ها در صفحه بین پره¬ای به وسیله تئوری دو بعدی انحنای خط جریان استخراج می¬گردد. برای طراحی بهینه به علت تعدد متغیرهای طراحی و محدودیت¬ها از الگوریتم تکاملی ژنتیک استفاده گردیده است. نهایتا مشاهده گردید برنامه¬های توسعه داده شده بر مبنای نظریه¬های دو و سه بعدی ابزارهایی سودمند جهت طراحی اولیه کمپرسور مرکز گریز می¬باشند.