دانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Reactive Power Pricing in an Open Access Environment Considering Combined Optimum Voltage Profile and Voltage Stabilityقیمت گذاری سرویس توان راکتیو در صنعت برق با دسترسی باز با در نظر گرفتن بهینه توأم پروفیل و پایداری ولتاژ1142003FAغلامرضا یوسفیحسین سیفی و محمد صادق قاضی زادهJournal Article20221231In a de-regulated open access environment, reactive power is one of the ancillary services which must be provided by an Independent System Operator (ISO). In this paper, a new algorithm is proposed in which reactive power resources are initially so tuned that optimum security in terms of voltage profile and voltage stability are achieved while at the same time, the system losses are minimized. The resulting optimization case is solved as an Extended Multi-objective Optimal Power Flow (EMOPF) problem using Lexico Graphic Method (LGM). Thereafter, using the concept of Fair Resource Allocation (FRA), the reactive powers generated are distributed among existing transactions so that the costs incurred are properly and fairly recovered. The algorithm is successfully tested on a typical power system.

Keywords: Reactive Power, Reactive Power Management, Reactive Power Pricing, Voltage Profile, Voltage Stability, Deregulated Environment, Open Access
در برخی از کشورهای دنیا، که صنعت برق از شکل سنتی1 به شکل تجدید ساختار شده2 مبدل شده، قیمت گذاری سرویسهای جانبی انتقال از اهمیت بیشتری برخوردار شده است. در صنعت برق سنتی، یک ارگان دولتی یا شبه دولتی موظف به تحویل انرژی الکتریکی در نقطۀ مصرف به مشترکین است در حالی که در صنعت برق تجدید ساختار شده، بسته به نوع آن، در سطوح مختلف تولید و توزیع، بین شرکتهای مختلف رقابت ایجاد شده است و صنعت برق به یک بازار رقابتی انرژی مبدل شده است. در هر صورت، سیستم انتقال در محیطهای تجدید ساختار شده، منحصر به فرد است و وظیفۀ کنترل و بهره برداری از آن در اختیار اپراتور مستقل سیستم3 قرار دارد. اپراتور مستقل سیستم در انجام وظایف خود، ملزم به فراهم سازی و ارائۀ سرویسهایی برای انتقال مطمئن توان از فروشندگان به خریداران انرژی الکتریکی است. از این سرویسها تحت عنوان سرویسهای جانبی انتقال4 یاد می شود. از مهمترین این سرویسها، سرویس توان راکتیو در سیستم قدرت است. با توجه به اهمیت توان راکتیو، در پروفیل و پایداری ولتاژ، در این مقاله به قیمت گذاری زمان-واقعی سرویس توان راکتیو با هدف دستیابی به بهترین پروفیل و پایداری ولتاژ در کمترین هزینۀ ممکن به طور توأم، در شبکۀ قدرت با امکان دسترسی باز، پرداخته شده است. در این خصوص یک مسئلۀ پخش بار بهینۀ توسعه یافتۀ چند هدفی ارائه شده است که با استفاده از ایدۀ روش Lexico Graphic Method. به حل آن مبادرت ورزیده شده است. از مفهوم هزینه های حدی5 در قیمت گذاری زمان-واقعی سرویس توان راکتیو استفاده شده که با توجه به نتایج محاسبات بر روی یک شبکۀ آزمون، اثر پروفیل و پایداری مطلوب ولتاژ بر قیمت زمان-واقعی توان راکتیو نشان داده شده است.

واژگان کلیدی: قیمت گذاری سرویس توان راکتیو، پایداری ولتاژ، پروفیل ولتاژ، هزینه های حدی
https://jame.iut.ac.ir/article_2003_a591024321c5e2bdbd23ed35f0574dde.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Fuzzy Logic Control of a Switched Reluctance Motorطراحی وساخت کنترل کننده سرعت یک موتور رلکتانسی سوئیچ شونده( SRM)با منطق فازی (FLC)15272004FAوالی اله طحانیسید مرتضی سقائیان نژاد و غلامرضا عرب مارکدهJournal Article20221231Because of extreme local saturation at pole tips of excited phase and uncircular shape of rotor and stator, a Swithed Reluctance Motor (SRM) does not have a simple and accurate mathematical model. Therefore, the output control of this motor requires a robust controller which is not based on an accurate model of the process. Fuzzy controllers, to some extent, will satisfy these requirements. Teta-on and teta-off are controller outputs. The output of teta-off controller is a Variable Structure Controller (VSC) which contains two parts: coarse controller which is used when the speed error is large and its output causes large changes in teta-on angle. This part of the controller is similar to a fuzzy PI controller. The other part of the controller is a fine controller and is used when the speed error is low. The fine controller increases the speed of response and reduces the speed error to zero. This part is similar to a fuzzy I or PI controller. Finally, experimental results of no-load and underload speed controls are demonstrated. The fuzzy controller robustness to measurement noise and parameter uncertainty is also studied.

Keywords: Fuzzy Controller. SRM Variable Structure Controller 
موتور رلکتانسی به علت کار در شرایط اشباع مغناطیسی هسته و همچنین غیر استوانه ای بودن روتور و استاتور آن، مدل ریاضی ساده و در عین حال دقیقی ندارد. به همین دلیل در این مقاله برای کنترل خروجیهای آن از کنترل کننده فازی استفاده شده است. کنترل کننده شامل دوبخش کنترل زاویه قطع و زاویه آتش است. یک ساختار تناسبی برای کنترل زاویه قطع و سه ساختار فازی مختلف، برای کنترل زاویه آتش فازها در نظر گرفته شده است. به دلیل عدم دقت کافی در سنسور وضعیت سنج، خطای ماندگار سرعت به صفر نمی رسد. برای رفع این مشکل از کنترل کنندۀ زاویه آتش، با ساختار متغیر1 (VSC) استفاده می شود که شامل دو بخش است: بخش خشن2 که برای کاهش خطاهای بزرگ، با اعمال تغییرات زیاد در زاویه آتش، به کار می رود و بخش نرم3 که برای سریعتر صفر شدن خطا وارد عمل می شود. در پایان، نتایج عملی کنترل سرعت موتور، تحت شرایط بی باری و تحت بار در سرعتهای مختلف ارائه شده است و مقاوم بودن4 کنترل کننده نسبت به نویز و تغییر پارامترهای سیستم بررسی شده است.

واژگان کلیدی: موتور رلکتانسی سوئیچ شونده، کنترل کننده فازی، کنترل کننده ساختار متغیر (VSC)

https://jame.iut.ac.ir/article_2004_b8b4b727d6f5d1b61fff7be687f7970f.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Genetic Algorithm- Based Active Power Filter Allocation and Size Determinationجایابی و اندازه یابی فیلترهای اکتیو در سیتم قدرت با استفاده از الگوریتم ژنتیک29412005FAرضا کی پورحسین سیفی وعلی یزدیانA. YazdianJournal Article20221231In this paper, two algorithms have been developed for allocation and size determination of Active Power Filters (APF) in power systems. In the first algorithm, the objective is to minimize harmonic voltage distortion. The objective in the second algorithm is to minimize the new APF injection currents while satisfying harmonic standards. Genetic algorithm is proposed for these two optimization problems. The simulation results for an 18-bus system show the effectiveness of the genetic algorithm for these two optimization problems.

Keywords: Genetic Algorithm, Active Power Filter, Harmonics, Allocation, Optimization
در این مقاله، دو روش برای تعیین بهینۀ اندازۀ و مکان فیلترهای اکتیو، برای جبران هارمونیکها در شبکۀ برق معرفی شده اند. در روش اول، هدف کمینه کردن اغتشاشات هارمونیکی ولتاژ است. در روش دوم، هدف ارضای قیود استانداردهای هارمونیکی ولتاژ، با کمترین جریان تزریقی فیلترهای اکتیو است. روشهای فوق، توسط الگوریتم ژنتیک پیاده سازی و اجرا شده اند. نتایج آزمایشات بر روی یک شبکۀ 18 شینه، کارایی روشهای فوق را به نمایش گذاشته است.

واژگان کلیدی: الگوریتم ژنتیک، فیلترهای اکتیو، هارمونیک، جایابی، بهینه سازی
https://jame.iut.ac.ir/article_2005_d47268e9db2e9aa3827bba3afb7ff94a.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Mathematical Modeling of Contaminated Soil Bioremediation Bases on Convection Dispersion Phenomenaمدلسازی فرایند زیست درمانی خاکهای آلوده بر اساس پدیده های پراکندگی و جابجایی43562006FAسهیلا یغمائیعلی اکبر سیف کردی و هومن شیرزادیJournal Article20221231A mathematical model has been analyzed for in-situ bioremediation with the purpose of remediating organic contaminated soil. Oxygen rich water when passed through the porous media of soil activates the aerobic microorganisms, leading to the biodegradation of the organic content. The model equations comprise three convection-dispersion partial differential solution of these equations has been conducted using the finite difference method. The effects of insufficient oxygen supply, growth of biomass and resistance to contaminant migration on the rate of biodegradation have been analyzed by numerically solving the equations.
The results from the numerical simulation indicate that the rate of biodegradation of contaminants in soil may be constrained not only by insufficient oxygen supply, but also by resistance to contaminant migration within the pore network.

Keywords: Bioremediation, Soil, Porous media, modeling 
یک مدل ریاضی برای بررسی فرایند زیست درمانی در محل، با هدف پاکسازی خاکهای آلوده به مواد آلی ارائه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با عبور آب حاوی اکسیژن از بستر متخلخل خاک، میکروارگانیزمهای هوازی فعال شده و تجزیه بیولوژیکی آلاینده ها انجام می شود. مدل ریاضی سیستم بر اساس پدیده های انتقال جابه جایی، پراکندگی و واکنش بیولوژیکی شامل سه معادلۀ دیفرانسیل جزئی و یک معادلۀ دیفرانسیل معمولی است. بدین ترتیب دستگاه معادلات دیفرانسیل از طریق تحلیل ابعادی، ابتدا بدون بعد شده و سپس با استفاده از روش تفاضل محدود به طور عددی حل شده اند. بدین ترتیب اثرات پارامترهایی نظیر کمبود ذخیره اکسیژن، رشد توده سلولی و مقاومت در مقابل حرکت آلاینده ها در قالب اعداد بدون بعد مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی عددی، بیانگر آن است که سرعت تجزیه بیولوژیکی آلاینده ها در قالب اعداد بدون بعد مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی عددی، بیانگر آن است که سرعت تجزیه بیولوژیکی آلاینده ها در خاک نه تنها با کمبود ذخیره اکسیژن، همچنین به دلیل مقاومت در مقابل حرکت آلاینده ها در داخل شبکه متخلخل محدود می شود.

واژگان کلیدی: زیست درمانی، خاک، بستر متخلخل، مدلسازی

https://jame.iut.ac.ir/article_2006_ea5a486c712a91e48443cd802642223d.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Design of Manufacturing Cells with Two- Phase Model and A Heuristic Algorithmطراحی سلولهای ساخت با استفاده از یک مدل دو مرحله ای ویک الگوریتم ابتکاری57692007FAفریماه مخاطب رفیعیJournal Article20221231A Two-phase model for configuring a cellular manufacturing system is proposed. In phase (I), for the first time, number of cells is considered as a decision variable. In phase (II), pursing two different objectives, one minimization of underload and the other, maximization of similarity of parts within a group, the design procedure is performed. As one cannot have these two objects together, a heuristic algorithm based on cellular similarity coefficient and integration of two objects is proposed. The results confirmed that the proposed heuristic procedure has reasonable outcomes.

Keywords: manufacturing cell, cellular similarity coefficient, two-phase model, heuristic algorithm 
یک مدل دو مرحله ای برای طراحی سلولهای ساخت ارائه شده است. در مرحلۀ اول این مدل برای اولین بار با تعداد سلول به صورت یک متغیر تصمیم گیری برخورد شده است. در مرحلۀ دوم با استفاده از تعداد معلوم سلول و استفاده از دو تابع هدف حداقل کردن ظرفیت بدون استفادۀ سیستم و حداکثر کردن مشابهت در گروه قطعات تخصیص داده شده به سلولها، طراحی سلول انجام می شود. به دلیل اینکه جواب حاصل از مرحلۀ دوم با دو تابع هدف متفاوت منجر به جوابهایی می شود که نمی توانند همزمان اهداف فوق را ارضا کنند. یک روش ابتکاری با استفاده از مفهوم ضریب مشابهت سلولی پیشنهاد شده است که جوابهای خوبی را ایجاد می کند.

واژگان کلیدی: سلول سوخت، ضریب مشابهت سلولی، مدل دومرحله ای، الگوریتم ابتکاری

https://jame.iut.ac.ir/article_2007_a00e5eb0973d24649a4a920fc53d9564.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231(Q,r) Stochastic Demand Inventory Model With Exact Number of Cyclesمدل موجودی (Q,r) با تقاضای احتمالی با احتساب دقیق تعداد سیکلهای موجودی71802008FAمسعود ربانیJournal Article20221231In most stochastic inventory models, such as continuous review models and periodic review models, it has been assumed that the stockout period during a cycle is small enough to be neglected so that the average number of cycles per year can be approximated as D/Q, where D is the average annual demand and Q is the order quantity. This assumption makes the problem more tactable, but it should not be adopted when the beck order and lost sales penalty costs are relatively small. In this paper, considering a continuous review inventory model, we relax the above assumption and we explicitly take into account the stockout period when computing the expected cycle length. Further, we consider the effect of using exact number of cycles rather than using approximate of cycles in a continuous review inventory model.

Keywords: Inventory control, Stochastic demand, Continuous review, Inventory cycle
در اکثر مدلهای کنترل موجودی در حالت احتمالیف همچون مدلهای مرور دائم1 و دوره ای2 فرض می شود که مدت کمبود موجودی در یک سیکل، کاملاً کوچک است. لذا آن را حذف کرده و متوسط تعداد سیکلها در یک سال را با کمک رابطۀ D/Q که D متوسط تقاضای سالانه و Q مقدار سفارش است، تخمین می زنند. این فرض، مسئله را ساده می کند. ولی برای وقتی که هزینه های فروش از دست رفته3 و پس افت4 کوچک باشند، واقع بینانه نیست. در این مقاله به جای فرض مزبور، مدت کمبود موجودی در محاسبه طول سیکل موجودی منظور می شود و تأثیر این موضوع در یک سیستم موجودی مرور دائم بررسی می شود.

واژگان کلیدی: کنترل موجودی، تقاضای احتمالی، مرور دائم، سیکل موجودی
https://jame.iut.ac.ir/article_2008_ef8446f35513a8d6aa2308357a268a7e.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Investigation of the Rigidity of Floor Diaphragms on the Behavior of Concrete Tall Buildings with Staggered Shear Walls under Lateral Loadingبررسی تاثیر صلبیت دیافراگم کف طبقات بر رفتار ساختمانهای بلند بتنی با دیوارهای برشی ناپیوسته تحت بازگذاری جانبی811002009FAداود مستوفی نژاد و مهدی داوودنبیJournal Article20221231In most cases, structural engineers assume a concrete floor to be a rigid diaphragm. Although this simplification is in most cases acceptable, it should be noted that such an assumption may be distrusted due to certain problems. Concrete structures with staggered shear walls are among those whose analysis should be conducted with special concern for the behavior of their floor diaphragms. However, in the structures with staggered shear walls, the horizontal shear due to lateral loads is transmitted to the lower stories through the floor diaphragm since the walls are not usually located over each other in consecutive stories. Therefore, the rigidity of the floor diaphragm is of great importance. In the present study, a parametric analysis was performed to investigate the effect of the rigidity of the floor diaphragm on the load-carrying procedure of the structures with staggered shear walls. The investigated parameters were the number of stories, the ratio of length to width of the plan, and the thickness of walls and diaphragms. Furthermore, the study was carried out for both rectangular and I-shaped plans. All analyses were dynamically performed by ANSYS 5.4 using acceleration spectrum recommended by Iranian Building Code Standard No. 2800. Finally, the behavior of these structures and comparison of the frequencies, the maximum lateral displacements and the shear in the walls and columns as the responses of rigid and flexible diaphragms were highlighted and outlined.

Keywords: Reinforced concrete, staggered shear wall, load carrying, floor diaphragm, rigidity. 
در بیشتر موارد مهندسان محاسب بدون آنکه تشخیص درستی از نحوۀ عملکرد دیافراگم کف داشته باشند، آن را صلب فرض می کنند. اگرجه این فرض در بیشتر موارد قابل قبول است، اما باید دانست که عواملی نیز وجود دارد که می توانند این فرضیه را تا حدودی مخدوش کنند. از جمله ساختمانهایی که باید در تحلیل آنها، نسبت به رفتار واقعی دیافراگم توجه خاص شود. ساختمانهای بتنی با دیوارهای برشی ناپیوسته1 اند. با توجه به اینکه در این سازه ها دیوارها بر روی یکدیگر قرار ندارند، لذا نیروی برشی ناشی از بارگذاری زلزله، توسط دیافراگم کف به دیوارهای تراز پایینتر انتقال داده می شود. بنابراین بررسی صلبیت دیافراگم کف در این سازه-ها، به خصوص در طبقات پایین ساختمان، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر صلبیت دیافراگم کف در این سازه ها، پارامترهایی همچون، تعداد طبقات نسبت طول به عرض ساختمان، ضخامت دیوارها و دیافراگم کف، در ساختمانهای بتنی با اشکال پلان مستطیلی و I شکل در نظر گرفته شده اند. کلیۀ تحلیلها به صورت دینامیکی طیفی، بر اساس طیف شتاب پیشنهادی استاندارد 2800 و با استفاده از نرم افزار ANSYS 5.4 صورت گرفته است. نحوۀ رفتار این سازه ها و مقایسۀ پاسخهای حالت دیافراگم صلب و انعطاف پذیر در مورد فرکانسها، حداکثر تغییر مکانها، برش دیوارها و ستونها، از جمله نتایج این تحقیق است.

واژگان کلیدی: بتن آرمه، دیوار برشی ناپیوسته، سیستم باربر، دیافراگم کف، صلبیت

https://jame.iut.ac.ir/article_2009_f1981e4bd8a0d6d8462016d2fc6276b3.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Determination of the Nonlinear Equation Coefficients for Flow through Coarse Alluvium Foundationsتعین ضرایب معادله غیر خطی جریان در پی های آبرفتی درشت دانه1011122010FAجلال بازرگان وحبیب اله بیاتJournal Article20221231As a result of the limitations in the application of Darcy Law (V=ki) to linear-laminar flow regimes through porous media and due to the fact that in coarse alluviums, the Reynolds number may exceed its critical value, the so-called Laplas equation cannot be used for precise analyses of coarse granular foundations. A more general relationship is, therefore, required for such cases. However, a common relationship between piezometric gradient "i" and the approach velocity "v" within porous media shown as i=mVn leads to major difficulties in undertaking complicated tests to determine the values of m and n. It is shown that by combining the above-mentioned relationship with the continuity equation, a differential equation may be obtained to give piezometric head and a potential function Φ, which in turn, leads to the uplift force distributions and the seepage quantities through porous media. To overcome difficulties associated with m and n estimations in the model and as a result of fulfilling an extensive research programme, a fresh and reliable procedure has been developed and explained to assess m and n by means of a simple stepped pump-out test. The practical applicability of the method for a given confined aquifer is also examined. Findings indicates that the proposed procedure a) makes the use of the differential equation for turbulent flow in porous media possible, and b) provides means to determine the nonlinear equation parameters (m&n) at an acceptable precision. The computed values of the parameters are also submitted.

Keywords: Turbulent flow, Rock fill, Alluvium foundation, Reynolds number, Aquifer 
به دلیل محدودیت کاربری قانون دارسی ( V=k i) برای رژیمهای جریان آرام- خطی در محیطهای متخلخل با عنایت به این حقیقت که در آبرفتهای درشت دانه عدد رینولدز از مقدار بحرانی خود تجاوز می کند. از معادلۀ معروف به لاپلاس برای تحلیل دقیق پی های درشت دانه نمی توان استفاده کرد. لذا رابطۀ عم.میتری برای چنان مواردی لازم است. یکی از روابط مطرح بین گرادیان پیزومتریک (i) و سرعت ظاهری (V) در محیط های متخلخل که عموما به صورت i = mVn نشان داده می شود، به معضل ضرورت انجام آزمایشهای پیچیده ای برای تعیین n، m منجر می شود. نشان داده می شود که از ترکیب رابطه یاد شده و معادلۀ پیوستگی، معادلۀ دیفرانسیلی قابل حصول است که ارتفاع پیزومتری و تابع پتانسیل Φ را به دست دهد که متعاقبا منجر به توزیع زیر فشار و مقادیر نشت در محیطهای متخلخل شوند. برای مقابله با مشکلات مرتبط با براورد m,n در مدل ریاضی و در پی انجام یک برنامه پژوهشی گسترده، روشی جدید و قابل اعتماد برای تعیین آنها با بهره گیری از آزمایش سادۀ پمپاژ پله ای توسعه داده و تشریح شده است. کاربرد مقایسه ای روش مذکور برای سفرۀ بسته مفروضی نیز آزموده شده است. یافته ها حاکی از آن هستند که روش پیشنهادی اولاً امکان استفاده از یک معادلۀ دیفرانسیلی برای جریانهای آشفته در محیطهای متخلخل را فراهم آورده، ثانیا تعیین پارامترهای معادلۀ غیر خطی (m,n) را با دقت مناسبی میسر می سازد. مقادیر محاسبه شدۀ پارامترهای یاد شده نیز ارائه شده اند. 

واژگان کلیدی: جریان آشفته، سنگریز، پی آبرفتی، عدد رینولدز، سفره
https://jame.iut.ac.ir/article_2010_d7a84628c025d30f7b2c52c958767e76.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Absolute Acceleration Transfer Function of Secondary Systems Subjected to Multi- Component Earthquakesتابع انتقال شتاب مطلق سیتمهای ثانویه تحت اثر مولفه های چند گانه زلزله1131392011FAمحسن غفوری آشتبانی و علیرضا فیوضJournal Article20221231The importance of the equipment and secondary systems in seismic design and performance evaluation is well recognized and has been the subject of many studies. In all of these studies, earthquake is considered as a single component, and in most of them the primary system is considered as shear building. Most attention has been concentrated on the response of secondary system and its response spectrum. In this paper, the transfer function for absolute acceleration of the secondary system is obtained.
The squared modulus of transfer function relates the power spectral density function of the input (excitation) to the output (response), which is useful in the study of the various dynamic parameters of the system. In addition to transfer function, the autocorrelation and power spectral density function of absolute acceleration of the secondary system are obtained. Earthquake is considered as a multi-component system and the necessary formulation is developed for the calculation of these functions as well as the critical angle with and without interaction between the two systems. The damping of the system is considered as proportional in the decoupled analysis, and nonproportional in the coupled analysis. The formulation developed has been illustrated by considering a ten-story torsional builing. Various parameters such as eccentricity, correlation between components, tuning interaction and nonproportional damping are studied. Results show that eliminating the effect of multicomponentness of earthquake can cause large errors especially at large eccentricities.

Keywords: transfer function, Random vibration, secondary systems, critical angle, interaction, nonproportional damping 
اهمیت عملکرد و رفتار مناسب سیستمهای ثانویه یا تجهیزاتی متصل به سازه اصلی در هنگام زلزله زمینه تحقیقاتی گسترده ای را فراهم کرده است. در کلیه این تحقیقات زلزله به صورت تک مؤلفه ای و در اکثر آنها، سیستم اولیه به صورت برشی در نظر گرفته شده و بیشترین تحقیقات روی پاسخ سیستم ثانویه و طیف طبقه متمرکز بوده است. در این مقاله تابع انتقال شتاب مطلق سیستمهای ثانویه مورد توجه قرار گرفته است.
تابع انتقال رابطۀ بین توابع چگالی طیفی ورودی و خروجی یک سیستم دینامیکی است، بنابراین برای بررسی خصوصیات دینامیکی سیستم بسیار مناسب است. علاوه بر تابع انتقال، توابع خود همبستگی و چگالی طیفی شتاب مطلق سیستمهای ثانویه نیز به دست آمده است. زلزله به صورت چند مؤلفه ای در نظر گرفته شده و روابط لازم برای محاسبۀ این توابع و همچنین زاویه بحرانی در دو حالت، بدون در نظر گرفتن اندرکنش و با در نظر گرفتن اندرکنش بین دو سیستم اولیه و ثانویه، ارائه شده است. در حالت بدون اندرکنش میرایی سیستم به صورت متناسب و در حالت با اندرکنش میرایی سیستم مرکب به صورت نامتناسب در نظر گرفته شده است. برای بررسی خصوصیات سیستم، یک قاب 10 طبقه پیچشی در نظر گرفته شده و پارامترهای مختلفی نظیر خروج از محوری، همبستگی بین مؤلفه های زلزله، هم فرکانسی، اندرکنش و نامتناسب بودن میرایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در نظر نگرفتن چند مؤلفه ای بودن زلزله می تواند خطاهای بزرگی، به خصوص در خروج از محوری های زیاد به وجود آورد.

واژگان کلیدی: تابع انتقال، ارتعاشات پیشا، سیستمهای ثانویه، زاویه بحرانی، اندرکنش، میرایی نامتناسب
https://jame.iut.ac.ir/article_2011_c8758b517083196f05ac29810b924aca.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231An Experimental Study of the Aerodynamic Behavior of the Two Wrap Around Fin Missilesمطالعه تجربی رفتار آیرودینامیکی دو راکت بالک تاشو1411522012FAمحمدر ضا سلطانیحمید فاضلیبیژن فرهانیه و علیرضا داوریJournal Article20221231An extensive experimental investigation to understand the aerodynamic behavior of wrap around fin (WAF) missile configuration has been conducted. Various tests using at first a standard model (TTCP) in the trisonic wind tunnel of Imam Hossein University has been performed. The tunnel has attest section of 60×60 cm2 and can operate at Mach numbers of 0.4≤M∞≤2.2 and at attack angles of -4˚≤α≤10˚. Experimental longitudinal results are compared with those of NASA and an engineering code. The results for TTCP model are in good agreement. After gaining confidence on the TTCP results, a new model of WAF rocket was designed, built and tested. This paper compares the results of two models tested under the same conditions.

Keywords: Wind tunnel, Wrap around fin, Missile, Balance WAF-TTCP 
به منظور مطالعۀ رفتار آیرودینامیکی راکتهای بالک خمیده، برای نخستین بار در کشور، یک برنامۀ جامع شامل آزمونهای متعدد تدارک دیده شده است. در مرحلۀ اول یک مدل استاندارد در تونل باد مافوق صوت دانشگاه امام حسین (ع) که دارای سطح مقطع کاری به ابعاد 60×60 سانتیمتر مربع است در اعداد ماخ 0.4≤M∞≤2.2 و زوایای حملۀ -4˚≤α≤10˚ مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج این آزمایشات که شامل تعیین ضرایب طولی راکت است با نتایج به دست آمده از یک برنامۀ رایانه ای و نیز نتایج یک آزمایش مشابه در مرکز ناسا (NASA) مقایسه شده است. این مقایسه نشان می دهد که آزمایشات انجام شده از دقت نسبتا خوبی برخوردار است. پس از حصول اطمینان از دقت عملکرد تونل باد، مدل یک راکت بالک خمیده در این تونل مورد آزمایش قرار گرفته است. تحلیل نتایج به دست آمده در زوایای حمله و عددهای ماخ رضایتبخش بوده و در توجیه عملکرد راکت در حین پرواز مورد استفاده قرار گرفته است.

واژگان کلیدی: تونل باد، موشک بالک خمیده، بالانس، TTCP، WAF
https://jame.iut.ac.ir/article_2012_253614bbac999b38b5b60cae531c4969.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Determination of Buckling Limit of Strain in Cold Roll Forming through Finite Element Analysisمحاسبه حد کرنش کمانشی درشکل دهی غلتکی سرد به وسیله تحلیل اجزای محدود1531662013FAمحمود فرزینمهدی سلمانی تهرانی وسید حمید هاشم الحسینیJournal Article20221231In this study, "Buckling Limit of Strain" (B.L.S.) is introduced as one of the most important limiting factors in cold roll forming process. B.L.S. is calculated by the finite element procedure. Then for two particular processes with existing analysis and experimental results, B.L.S. has been determined and evaluated. LUSAS 12.3 is used for finite element analysis. The results show that when buckling of the sheet metal is the limiting factor, B.L.S. is in good agreement with practical limits. It has also been shown that flower pattern can be well predicted when B.L.S. is obtained and this idea is another new outcome from this study. Using this criterion to define and determine B.L.S. and to design the flower pattern is a new concept accomplished for the first time.

Keywords: Cold Roll-Forming, Nonlinear Finite Element Analysis, Local Buckling
در این بررسی "حد کرنش کمانشی" برای اولین بار به عنوان یکی از مهمترین عوامل محدودیت میزان شکل دهی مرحله ای در فرایند شکل دهی غلتکی سرد معرفی و برای محاسبۀ آن روشی بر پایۀ تحلیل اجزای محدود غیر خطی پیشنهاد شده است. آن گاه برای دو فرایند یژه که دارای سابقۀ نتایج تحلیلی و تجربی هستند، حد کرنش کمانشی محاسبه و ارزیابی شده است. تحلیل های اجزای محدود با استفاده از نسخۀ 3/12 نرم افزار LUSAS انجام شده است. نتایج نشان می دهند هنگامی که ظرفیت کمانشی نوار ورق عامل محدودیت میزان شکل دهی باشد، معیار "حد کرنش کمانشی" سازگاری خوبی با واقعیت دارد. از نتایج دیگر این بررسی ارائۀ قابلیت طراحی الگوی گل مقطع بر اساس معیار حد کرنش کمانشی است. تعریف و تعیین حد کرنش کمانشی و طراحی الگوی گل بر اساس این حد کرنش تازگی دارد و برای نخستین بار انجام شده است.

واژگان کلیدی: شکل دهی غلتکی سرد، تحلیل اجزای محدود غیرخطی، کمانش موضعی
https://jame.iut.ac.ir/article_2013_8038da89e49ac5eabb489cfc6cea9fc1.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Effect of Nondimensional Parameters On the Internal Circulation of a Liquid Drop Moving with the Surrounding Gasاثر پارامترهای بی بعد در چرخش داخلی قطره دو بعدی در جریان دو فازی1671792014FAمحمد حسن رحیمیان و محمد فرشچیJournal Article20221231The internal flow circulation dynamics of a liquid drop moving in a co- or counter-flowing gas stream has been numerically studied. The present work is concerned with the time accurate numerical solution of the two phase flow field at the low Mach number limit with an appropriate volume tracking method to capture motion and deformation of a liquid drop. It is shown that relative velocity between gas and liquid and the parameters controlling the deformation of the drop have the strongest influence on its internal circulation, too. The effects of the liquid Weber number, ranging from 8 to 32, and of gas stream Reynolds number, ranging from 1 to 20 are studied. It was revealed that the largest and the most lasting internal circulation are observed in drops with small deformation in high Reynolds number gas streams. In the case of counter-flowing gas stream, there is a strong internal circulation inside the liquid drop. The locations of the gas separation points on the drop are strongly influenced by the internal circulation of the drop, resulting in a complex wake dynamics.

Keywords: Numerical solution, Two phase flow, Moving droplet, Droplet internal circulation
این مقاله نتایج شبیه سازی چگونگی جریان در داخل و خارج قطره ای که توسط جریان سیال اطراف به در حرکت آمده است را ارائه می کند. به علت تغییر شکل و محل قطره، کلیۀ محاسبات یک جریان دوفازی در محدودۀ عدد ماخ پایین به صورت دقیق نسبت به زمان1 محاسبه می شود. میدان جریان داخل و خارج قطره در دو حالت بررسی شده است. اول قطره ای که به علت حرکت سیال اطراف به حرکت در می آید، و به آن قطرۀ همراه جریان می گویند. دوم قطره ای که به علت نیرویی مانند ثقل در سیال ساکن در حال حرکت بوده و در واقع در مقابل جریان مقاومت می کند، و به آن قطرۀ مقابل جریان می گویند. در این مقاله نشان داده شده است که عامل اصلی چرخش در داخل قطره وجود تنش برشی، که خود ناشی از اختلاف سرعت قطره با جریان اطراف است، خواهد بود. در قطرۀ مقابل جریان که نیروی برشی مداوم بر روی سطح قطره اعمال می شود.، گردابۀ کاملاً بزرگی ایجاد خواهد شد به طوری که میدان جریان گاز اطراف را نیز متاثر کرده و نقطۀ جدایش کاملاً به تعویق می افتد. لیکن در قطرۀ همراه جریان ابتدا به علت وجود تنش برشی چرخش ایجاد شده و سپس از بین می رود. عوامل موثر در میرایی چرخش نیری لزجت و تغییر شکل هستند. با کم شدن عدد رینولدز گاز و مایع نیروی لزجت زیاد شده و چرخش با سرعت بیشتری میرا خواهد شد. از طرف دیگر با افزایش عدد وبر تغییر شکل افزایش یافته و چرخش داخل قطره را از بین می برد.

واژگان کلیدی: حل عددی، جریان دوفازی، حرکت قطره، چرخش داخلی قطره
https://jame.iut.ac.ir/article_2014_cee8d6b7ce52554fd70354e37bbf44a2.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231Effects of Geometrical Dimension on Mixed Convection Heat Transfer in Cavitiesاثر ابعاد هندسی در انتقال گرمای جابه جایی توام در محفظه های تهویه شونده1811942015FAبهزاد قاسمیJournal Article20221231In this paper, mixed forced and natural convection heat transfer in a rectangular cavity has been numerically studied. the cavity receives a uniform heat flux from one side and is ventilated with a uniform external flow. The external flow enters the cavity from the heated side and leaves the cavity from the opposite side. The velocity and temperature fields and heat transfer rate are determined by solving the two-dimensional continuity, momentum and energy equations. In this research, steady-state flow with constant Reynolds number, Re=100, is considered. Rayleigh number is in the range of 0≤Ra≤107. First, the results are presented for a cavity with constant aspect ratio, AR=2, and four different inlet and exit opening positions. Then cases with a fixed opening position and different aspect ratios including 0.1, 0.25, 1, 4 and 10 are modeled. In the cavities with opening in the bottom or cavities with aspect ratios less than one, the results show weak effects of natural convection on heat transfer. This research has been done for air as a working fluid (Pr=0.71). In some cases, the results are compared with those from previous studies.

Keywords: Convection, Natural, Forced, Cavity, Rayleigh, Ventilate
در این مقاله انتقال گرمای جابه جایی توأم آزاد و اجباری در یک محفظه با مقطع مربعی به روش عددی بررسی شده است. محفظه از یک دیوارۀ تحت تابش یکنواخت گرما بود و توسط جریان یکنواخت خارجی تهویه می شود. این جریان از طرف دیواره گرم وارد شده و از دیواره مقابل خارج می شود. به کمک حل معادلات دو بعدی پیوستگی، ممنتوم و انرژی، میدانهای سرعت و دما و میزان انتقال گرما پیش بینی شده است. بررسیها به ازای عدد رینولدز ثابت، Re=100، و اعداد ریلی در محدودۀ 0≤Ra≤107 در حالت دایم انجام شده اس. نتایج در ابتدا برای محفظه ای با نسبت طول به ارتفاع ثابت، AR=2، برای چهار موقعیت ورود و خروج جریان اجباری ارائه شده است. سپس برای یک وضعیت معین ورودی و خروجی نتایج برای محفظه هایی با نسبت طول به ارتفاع10/0، 25/0، 1، 4 و 10 مقایسه شده است. نتایج نشان دهندۀ اثر ضعیف جابه جایی آزاد در انتقال گرما درون محفظه هایی است که مجاری ورود و خروج جریان در پایین محفظه بوده و یا نسبت طول به ارتفاع آنها کمتر از یک باشد. این بررسی برای هوا با عدد پرانتل 71/0 انجام شده است. نتایج عددی به دست آمده در پاره ای موارد با نتایج دیگران مقایسه شده است.

واژگان کلیدی: جابه جایی، آزاد، اجباری، محفظه، ریلی، تهویه
https://jame.iut.ac.ir/article_2015_65d2ea03425887a717c435081cfc5dbb.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231The Effect of Foamy Slag on Power Consumption in Electric Arc Furnacesتاثیر تشکیل سر باره پفکی در کوره قوس الکتریک بر مصرف انرژی الکتریکی1952062016FAسیما امین الرعایا و حسین ادریسJournal Article20221231In electric arc furnace steelmaking units, the essential parameters are reducing price, increasing production and decreasing environmental pollution. Electric arc furnaces are the largest users of electric energy in industry. The most important techniques that can be used to reduce the electric energy consumption in electric arc furnaces are scrap preheating, stirring, use of burners and hot charge and foamy slag. Between these methods, the use of foamy slag is the most useful and economical factor. Foamy slag can reduce the amount of energy, electrodes, refractory consumption, and tap to tap time while it also increases productivity.
In this study, method of production and optimum conditions for foamy slag in a 200-ton electric arc furnace were investigated. The use of foamy slag in this research can reduce the electric energy consumption from 670 to 580 kwh/t and the melting time from 130 to 115 min. and that the electric power input can be increased. It also shows that with foamy slag, the optimum amount of FeO in slag is 20-24 percent and the optimum basicity is 2-2.2.

Keywords: electric arc furnace, energy, DRI, foamy slag
نیاز به کارخانجات کوچک فولادسازی، ایجاد روشهای جدید تولید فولاد، کاهش هزینۀ تولید و آلودگی محیط زیست و افزایش تولید، از جمله عواملی بودند که باعث ورود کوره های قوس الکتریک در صنعت فولادسازی شدند. این کوره ها از جمله مصرف کنندگان عمدۀ انرژی الکتریکی در صنعت اند. تحقیقات وسیع چند دهۀ اخیر، پیشگرم قراضه، به کارگیری همزن و مشعلهای سوخت-اکسیژن، استفاده از شارژ گرم، سوزاندن گاز خروجی از سطح، کاهش درصد آهن اسفنجی در شارژ، تشکیل امولسیون سرباره- گاز- مذاب (پفکی نمودن سرباره) را به عنوان عوامل کاهش مصرف انرژی الکتریکی معرفی کردند. ایجاد سربارۀ پفکی یکی از اقتصادیترین و در عین حال مفیدترین این عاملهاست. کاهش مصرف انرژی، الکترود، نسوز، زمان ذوب و افزایش راندمان تولید از مزایای ایجاد سرباره پفکی در کوره ها به شمار می آید.
در این تحقیق، سسربارۀ پفکی در کوره های با ظرفیت 200 تن و در شرایط صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. کاهش مصرف انرژی الکتریکی از kwh/ton670 به kwh/ton580 و کاهش زمان ذوب از 130 به 115 دقیقه و افزایش توان الکتریکی ورودی از الکترودها به کوره از نتایج به دست آمده این تحقیق است. مناسبترین درصد FeO سرباره 24-20 درصد و مناسبترین بازیسیته 2/2-2 حاصل شده است.

واژگان کلیدی: کورۀ قوس الکتریک، انرژی، آهن اسفنجی، سربارۀ پفکی
https://jame.iut.ac.ir/article_2016_95192c98732387165bf8e396c0f2dad2.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X21120221231A Three- Dimensional Model of the Caspian Seaبررسی اولیه مدل سه بعدی جریان در دریای خزر2072202017FAمحمد رضا بنازادهعلی اکبر بیدختیمحمد خیر اندیش و هادی فدوی حسینیJournal Article20221231Observations of the Caspian Sea during August-September 1995 are used to develop a three-dimensional numerical model to be used in calculating temperature and current. The model has variable grid resolution and horizontal smoothing that filters out small scale vertical motion. Data from the meteorological buoy network on the Caspian Sea are combined with routine observations at first-order synoptic station around the lake to obtain hourly values of wind stress and pressure fields. The hydrodynamic model of the Caspian Sea has 6 vertical levels and a uniform horizontal grid size of 50 km. The model is driven with surface fluxes of heat and momentum derived from observed meteorological data. The model was able to reproduce all the basic features of the thermal structure in the Caspian Sea and larger-scale circulation patterns tended to be anticyclone, with anticyclone circulation within each sub-basin. The results matched observation data.

Keywords: Circulation, Temperature, Numerical model, Vorticity, wind stress
این مقاله یک کار مقدماتی از بررسی و تحلیل یک مدل سه بعدی جریان است که در یک تفکیک شبکه متغیر در جهت عمودی انجام گرفته است. اطلاعات از ایستگاههای هواشناسی اطراف دریای خزر و تنش باد و میدان فشار از اطلاعات ثبت شده در ایستگاههای سینوپتیکی استفاده شده است. مشاهدات از دریای خزر با توجه به اطلاعات نسبتا جامع از گشت دریایی سال 1374 در ماههای شهریور و مهر، توسط یک کشتی تحقیقاتی متعلق به بخش هیدرولوژی سازمان هواشناسی آذربایجان و حمایت آژانس بین المللی انرژی اتمی و با مشارکات کشورهای حاشیه دریا، با نمونه برداری از 13 ایستگاه انجام پذیرفت. این دوره به این دلیل انتخاب شده که یک مجموعه ای از داده ها از گشت دریای خزر در همان زمان در دسترس است. نتایج مدل براساس آن مشاهدات و گزارشات موجود مورد ارزیابی قرار گرفته است. با بررسی وضعیت جریان در چند لایه به بررسی سرعتها و دما در سه برش در حوزۀ جنوبی، میانی و شمالی می پردازیم. نتایج وجود سلولهای گردشی را در سه ناحیه فوق نشان می دهد و اینکه گردش با عمق به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. تغییرات دما در لایه های مختلف و در برشهای مشخص شده با مشاهدات همخوانی نسبتاً قابل قبولی دارد. این کار اولین کوشش برای مدل کردن ساختار جریان و دما به صورت عددی در ایران است که به بررسی و تحلیل یک مدل سه بعدی جریان و ساختار دما می پردازد.

واژگان کلیدی: گردش، درجه حرارت، مدل عددی، تاوایی، تنش باد
https://jame.iut.ac.ir/article_2017_8d8818c8e140c64c743113f563cf750f.pdf