اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات38
تعداد شماره‌ها1,244
تعداد مقالات9,008
تعداد مشاهده مقاله7,864,585
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,717,776
فرج الهی, امیرحمزه, رستمی, محسن. (1403). پیش بینی و تخمین میزان آسیب پذیری در لوله های انتقال سیال بر اثر پدیده تغییر فاز جریان. پدافند الکترونیکی و سایبری, 13(1), -.
امیرحمزه فرج الهی; محسن رستمی. "پیش بینی و تخمین میزان آسیب پذیری در لوله های انتقال سیال بر اثر پدیده تغییر فاز جریان". پدافند الکترونیکی و سایبری, 13, 1, 1403, -.
فرج الهی, امیرحمزه, رستمی, محسن. (1403). 'پیش بینی و تخمین میزان آسیب پذیری در لوله های انتقال سیال بر اثر پدیده تغییر فاز جریان', پدافند الکترونیکی و سایبری, 13(1), pp. -.
فرج الهی, امیرحمزه, رستمی, محسن. پیش بینی و تخمین میزان آسیب پذیری در لوله های انتقال سیال بر اثر پدیده تغییر فاز جریان. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1403; 13(1): -.

پیش بینی و تخمین میزان آسیب پذیری در لوله های انتقال سیال بر اثر پدیده تغییر فاز جریان

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 4، دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 33، مرداد 1403
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
امیرحمزه فرج الهی* 1؛ محسن رستمی2
1دانشیار، دانشگاه امام علی (ع)،تهران، ایران
2استادیار، دانشگاه امام علی (ع) ،تهران، ایران
تاریخ دریافت: 21 اسفند 1402،  تاریخ بازنگری: 25 خرداد 1403،  تاریخ پذیرش: 16 تیر 1403 
چکیده
خلاءزایی یا کاویتاسیون فرآیندی متشکل از تولید، انتقال همراه با مایع و فروپاشی حباب‌ها در اثر برخورد به دیواره‌های داخلی می‌باشد. هدف اصلی در این مطالعه، بررسی حرکت میکروحباب‌های تولید شده و تخمین میزان برخورد حباب‌ها به دیواره داخل لوله‌های دارای گرفتگی‌های سطحی با درصد گرفتگی‌های مختلف و لوله‌های دارای زانویی با درنظر گرفتن دبی ورودی مختلف داخل لوله‌ جهت بررسی میزان آسیب پذیری در اثر برخورد حباب‌ها در هر کدام از هندسه‌های مختلف است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی برای لوله‌های گرفته نشان‌می‌دهد که هرچقدر لوله دارای درصد گرفتگی بیشتر باشد، احتمال برخورد میکروحباب‌ها به ناحیه گرفتگی و ترکیدن آن‌ها زیاد است که از این‌رو احتمال آسیب دیواره لوله بشدت افزایش می‌یابد. همچنین در درصد گرفتگی‌های بالای لوله (بالای 36%) هرچه سرعت جریان سیال ورودی به لوله بیشتر باشد، احتمال آسیب دیواره بطور چشمگیری افزایش می‌یابد. با این‌حال در درصد گرفتگی پایین لوله (کمتر از 36%) هرچه سرعت جریان ورودی سیال کمتر باشد، احتمال برخورد میکروحباب‌ها به دیواره گرفتگی نیز بیشتر می‌شود و در نتیجه احتمال تخریب و آسیب‌دیدگی لوله‌ها نیز بیشتر می‌شود.
کلیدواژه‌ها
کاویتاسیون؛ لوله؛ میکروحباب؛ برخورد؛ آسیب
عنوان مقاله [English]
Prediction and estimation of vulnerability pipes due to cavitation phenomenon
نویسندگان [English]
amirhamzeh farajollahi1؛ Mohsen Rostami2
1Associate Professor, Imam Ali University, Tehran, Iran
2Assistant Professor, Imam Ali University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Vacuum generation or cavitation is a process consisting of production, transfer along with fluid and collapse of bubbles as a result of interaction to the inner walls. The main goal in this study is to investigate the movement of produced microbubbles and estimate the interaction of bubbles on the inner wall of pipes with surface blockages with different percentages of blockages and pipes with elbows considering different inlet flow rates inside. The simulation results for clogged pipes show that the more clogged the pipe is, the higher the probability of microbubbles hitting the clogged area and bursting, which is why the possibility of damage to the pipe wall is increases. Furthermore, in the high percentage of blockages at the pipe (above 36%), the higher the flow rate of the fluid entering the pipe, the higher the probability of damage due to more microbubbles hitting the wall increases significantly. However, in the low clogging percentage of the pipe (less than 36%), the lower the velocity of the inlet fluid, the more likely the microbubbles will hit the clogging wall, and as a result, the more likely the pipes will be destroyed and damaged.
کلیدواژه‌ها [English]
Cavitation, Tube, Microbubble, Collision, Damage
مراجع

[1]         Brennen, C. “A numerical solution of axisymmetric cavity flows”, J. Fluid Mech. 37 (1969). DOI:10.1017/S0022112069000802.

[2]         Acosta, A.J., and Parkin, B.R. “Cavitation inception - a selective review”, (1974). https://doi.org/10.5957/jsr.1975.19.4.193.

[3]         Hu, C., Yang, H.L., Zhao, C.B., and Huang, W.H. “Unsteady supercavitating flow past cones”, J. Hydrodyn. 18 (2006). DOI:10.1016/S1001-6058(06)60002-4.

[4]         Gavzan, I.J., and Rad, M. “Experimental analysis of cavitaion effects on drag force and back pressure of circular cylinder with free turbulence”, Sci. Iran. 16 (2009).

[5]         Biluš, I., Bombek, G., Hočevar, M., Širok, B., Cenčič, T., and Petkovšek, M. “The experimental analysis of cavitating structure fluctuations and pressure pulsations in the cavitation station, Stroj”, Vestnik/Journal Mech. Eng. 60 (2014). DOI:10.5545/sv-jme.2013.1462.

[6]         Sedlá, M., Komárek, M., Rudolf, P., Kozák, J., and Huzlík, R. “Numerical and experimental research on unsteady cavitating flow around NACA 2412 hydrofoil”, in: IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 2015. DOI:10.1088/1757-899X/72/2/022014.

[7]         Sarrashtari, A., and Najafi, V. “Comparison and appropriate selection of mass transfer models for predicting cavitation in internal flows”, Fluid Mechanics and Aerodynamics, 1392;2(2). .

[8]         Jafari Gavzan, I., Firouz abadi, B., and Amini, H. “Experimental Investigation of Cavitation in Flow around an Extended Wedge”, Fluid Mechanics & Aerodynamics, 2018; 7(1): 27-35.

[9]         Farajollahi, A.H., Firoozy, R., and Poursefi, M. “Numerical Investigation on the Influence of the Nozzle Geometry and Needle Lift Profile Simultaneous Change on Spray Behavior of Diesel Fuel in Injector”, Fluid Mechanics & Aerodynamics, 2020; 8(2): 97-110..

[10]       Fadaeiroodi, R., and Pasandidehfard, M. “Investigation of the New GEKO Turbulence Model for Flows with Cavitation Around Projectiles with Flat and Hemispherical Heads”, Fluid Mechanics & Aerodynamics, 2021; 10(1): 37-53.

[11]       Shamloo, A., Ebrahimi, S., Amani, A., and Fallah, F. “Targeted Drug Delivery of Microbubble to Arrest Abdominal Aortic Aneurysm Development: A Simulation Study Towards Optimized Microbubble Design”, Sci. Rep. (2020). DOI:10.1038/s41598-020-62410-3.

[12]       Ebrahimi, S., Shamloo, A., Alishiri, M., Mozhdehbakhsh Mofrad, Y., and Akherati, F. “Targeted pulmonary drug delivery in coronavirus disease (COVID-19) therapy: A patient-specific in silico study based on magnetic nanoparticles-coated microcarriers adhesion”, Int. J. Pharm. (2021) 121133. DOI:10.1016/j.ijpharm.2021.121133.

[13]       Alishiri, M., Ebrahimi, S., Shamloo, A., Boroumand, A., and Mofrad, M.R.K. “Drug delivery and adhesion of magnetic nanoparticles coated nanoliposomes and microbubbles to atherosclerotic plaques under magnetic and ultrasound fields”, Eng. Appl. Comput. Fluid Mech. 15 (2021) 1703–1725. https://doi.org/10.1080/19942060.2021.1989042.

[14]       Shamloo, A., Amani, A., Forouzandehmehr, M., and Ghoytasi, I. “In Silico study of patient-specific magnetic drug targeting for a coronary LAD atherosclerotic plaque”, Int. J. Pharm. (2019). DOI:10.1016/j.ijpharm.2018.12.088.

[15]       Kim, C.S., Iglesias, A.J., and Garcia, L. “Deposition of Inhaled Particles in Bifurcating Airway Models: II. Expiratory Deposition”, J. Aerosol Med. Depos. Clear. Eff. Lung. 2 (1989). https://doi.org/10.1089/jam.1989.2.15.

[16]       Amani, A., Shamloo, A., Vatani, P., and Ebrahimi, S. “Particles Focusing and Separation by a Novel Inertial Microfluidic Device: Divergent Serpentine Microchannel”, Ind. Eng. Chem. Res. 0 (n.d.) null. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c02451.

[17]       Manzoori, A., Fallah, F., Sharzehee, M., and Ebrahimi, S., “Computational Investigation of the Stability of Stenotic Carotid Artery under Pulsatile Blood Flow Using a Fluid-Structure Interaction Approach”, Int. J. Appl. Mech. 12 (2020) 1758–8251. https://doi.org/10.1142/S1758825120501100.

[18]         Farajollahi, A., Mokhtari, A., Rostami, M., Imani, K., and Salimi, M. “Numerical study of using perforated conical turbulators and added nanoparticles to enhance heat transfer performance in heat exchangers”, Scientia Iranica, 2023, 30(3), pp. 1027-1038. doi: 10.24200/sci.2022.59717.6394

[19]         Ranjbar, H., Farajollahi, A. and Rostami, M. “Targeted drug delivery in pulmonary therapy based on adhesion and transmission of nanocarriers designed with a metal–organic framework”, Biomech Model Mechanobiol 22, 2153–2170 (2023). https://doi.org/10.1007/s10237-023-01756-9

[20]         Saleh-Abadi, M., Rostami, M., and Farajollahi, A. “Successive expansion and contraction of tubes (SECTs) in a novel design of shell-and-tube heat exchanger: a comparison between basic, finned and non-finned designs”, J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 45, 444 (2023). DOI:10.1007/s40430-023-04356-x.

[21]         Saleh-Abadi, M., Rahmati, A., Farajollahi, A. et al. “Optimization of geometric indicators of a ventricular pump using computational fluid dynamics, surrogate model, response surface approximation, kriging and particle swarm optimization algorithm”, J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 45, 431 (2023). DOI:10.1007/s40430-023-04355-y

[22]         Farajollahi, A.H., Rostami, M., and Naderi, A.A. “Reconstruction of the Fluid Velocity Field Measured by SPIV via Artificial Neural Networks”, Fluid Mechanics & Aerodynamics Journal, Vol. 11, No. 1, pp.57-70,2022.(In Pershian).DOR: 20.1001.1.23223278.1401.11.1.4.6 )

[23]         Farajollahi, A.H., Yahyaabadi, M.M., and Pourseifi, M., “Numerical Investigation of Heat Transfer Enhancement in an Automotive Radiator Utilizing Mini-Channel Tubes and Tubes Configuration”, Fluid Mechanics & Aerodynamics Journal, Vol. 11, No. 2, pp.39-52, 2023. (In Persian)

               DOR: 20.1001.1.23223278.1401.11.2.4.8

 

[24]         Avecilla, F.R.B., Farajollahi, A., Rostami, M. Yadav, A., and Flores, J. “Successive expansion and contraction of tubes (SECT) in a novel design of shell-and-tube heat exchanger: entropy generation analysis”, J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 46, 267 (2024). DOI:10.1007/s40430-024-04850-w.

[25]         Amani, A., and Farajollahi, A.H. “Drug Delivery Angle for Various Atherosclerosis and Aneurysm Percentages of the Carotid Artery”, Molecular Pharmaceutics, 2024 21 (4), 1777-1793, DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.3c01109.

[26]       Ebrahimi, S., and Fallah, F. “Investigation of coronary artery tortuosity with atherosclerosis: A study on predicting plaque rupture and progression”, Int. J. Mech. Sci. 223 (2022) 107295. DOI:10.1016/j.ijmecsci.2022.107295.

[27]       Segré, G., and Silberberg, A. “Radial particle displacements in poiseuille flow of suspensions, Nature. 189 (1961). DOI:10.1038/189209a0.

[28]       Di Carlo, D. “Inertial microfluidics, Lab Chip”, 9 (2009). DOI:10.1039/b912547g.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 166