اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات38
تعداد شماره‌ها1,247
تعداد مقالات9,024
تعداد مشاهده مقاله7,932,600
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,748,569
دهقانی محمدآبادی, محسن, بهمن قمصری, سعید, مشایخی, عرفان. (1403). مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع. پدافند الکترونیکی و سایبری, 13(1), 129-140.
محسن دهقانی محمدآبادی; سعید بهمن قمصری; عرفان مشایخی. "مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع". پدافند الکترونیکی و سایبری, 13, 1, 1403, 129-140.
دهقانی محمدآبادی, محسن, بهمن قمصری, سعید, مشایخی, عرفان. (1403). 'مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع', پدافند الکترونیکی و سایبری, 13(1), pp. 129-140.
دهقانی محمدآبادی, محسن, بهمن قمصری, سعید, مشایخی, عرفان. مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1403; 13(1): 129-140.

مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 9، دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 33، مرداد 1403، صفحه 129-140
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
محسن دهقانی محمدآبادی* 1؛ سعید بهمن قمصری2؛ عرفان مشایخی3
1استادیار، دانشگاه هوایی شهید ستاری،تهران ایران
2دانشجوی کارشناسی ارشد،دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3کارشناسی ،دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
تاریخ دریافت: 10 اسفند 1402،  تاریخ بازنگری: 31 اردیبهشت 1403،  تاریخ پذیرش: 03 تیر 1403 
چکیده
در این مقاله ، با تست‌های تجربی ، نیرو‌های وارد بر یک سامانه پاشش سیال پهپادی بدست آمده است. در این سامانه، آب از روی زمین و از طریق شیلنگ آتش‌نشانی به ارتفاع پمپاژ می‌شود. با توجه به اهمیت وجود برآورد‌های دقیق پیش از طراحی و پیاده‌سازی در شرایط واقعی، اثرات تغییر هر یک از زیر سامانه‌ها بر روی زمین و ارتفاعات پایین‌تر آزمایش شده است. مطالعه تجربی این نیرو‌ها به همراه برد، دبی و فشار پاشش سیال در این سامانه، مستلزم آزمایش آن در شرایط مختلف و ایجاد تغییر در شیلنگ و نازل می‌باشد. در این مقاله، دو نوع شیلنگ با قطر‌های ¾ اینچ و 1 اینچ بررسی شده و در دو حالت بدون نازل و با نازل 9 میلی متر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنین، تاثیر ارتفاع‌های مختلف سامانه (7 و 11 متر) و زوایای مختلف نازل، بر علمکرد کلی سامانه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عملی این تحقیق منجر به توسعه روابطی شده که می‌توان با استناد به آن‌ها، میزان دبی، فشار و برد پاشش سیال و نیروی لازم برای مهار شیلنگ و نازل را در هر ارتفاعی محاسبه کرد. نتایج این تحقیقات و نمودار‌های حاصله می‌توانند در طراحی و بهینه‌سازی سامانه‌های پاشش سیال در ارتفاع بالا، مانند پهپادهای آتش‌نشان و بالابر‌های با قابلیت پاشش سیال بکار رود. در این مقاله، ارتفاع 20 متر به عنوان یک ارتفاع معیار برای طراحی سامانه سیالاتی در نظر گرفته شده است و بر اساس این ارتفاع فرمول‌های بدست آمده مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است.
کلیدواژه‌ها
پاشش سیال در ارتفاع؛ دبی؛ برد سیال؛ فشار سیال
عنوان مقاله [English]
Experimental Study of Required Force to Restrain Hose for Spraying in Altitude
نویسندگان [English]
Mohsen Dehghani mohammad-abadi1؛ Saeed Bahman Ghamsari2؛ Erfan Mashayekhi3
1Assistant Professor, Shahid Sattari Aviation University, Tehran, Iran
2Master student, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3BSA , K.H University, Tehran, Iran
چکیده [English]
This study investigates the forces exerted on a fluid spraying system in a drone through experimental tests. In this system, water is pumped from the ground to the high altitudes. Due to the importance of accurate estimation before design and implementation in real conditions, the effects of changing each of the sub-systems have been tested on both ground and low altitudes. The study of these forces, range, flow and pressure of the fluid in this system requires testing in different hoses and nozzles. In this article, two types of hoses with diameters of ¾ in and 1 in and nozzle with diameter of 9 mm have been studied. Also, the effect of different heights of the system (7 and 11 meters) and different angles of the nozzle have been investigated. The results of this test led to the development of equations essential for calculating the flow rate, pressure and range of the spraying fluid at any desired height to restrain the reaction force of the nozzle. The result of this research can be used in the design and optimization of high-altitude fluid spraying systems. In this article, the height of 20 meters as a desired height for designing the system is examined due to the achieved formulas and its results are presented.
کلیدواژه‌ها [English]
Spraying in altitude, Flow rate, Range, Fluid pressure
مراجع

1. Momtahen, A. and Jalali, A. “Analysis and Construction of Di-Superheater Nozzle of Noori Petrochemical Complex by Computational Fluid Dynamics”, The 6th Conference of Domestic Productions and Renovation of Power Plant Equipment and Parts, 2020. https://civilica.com/doc/1157809 (In persian)

2. Ghasemi, H. and Mousavian, D. “Experimental Investigation of Water Jet Atomization in Air Flow”, Fluid Mechanics and Aerodynamics, 2015. https://fma.ihu.ac.ir/article_200273.html (In Persian)

3. Yousefi fard, M., Rad, M., and Hajilouy, A. “Designing Water Jet System for Propulsion of a Buoyant”, The 6th Conference of Marine Industry. 2004. https://www.sid.ir/paper/814774/en (In Persian)

4. Veríssimo, G. N. M. "Water Jet Modelling and Characterization for Application in Firefighting Technologies", Master's Thesis, University of Coimbra, 2019. hdl.handle.net/10316/98155

5. Huynh, T., Lee, D. H., and Kim, Y. B. “Study on Actuator Performance Evaluation of Aerial Water-Powered System for Firefighting Applications”, Applied Sciences, Vol. 13, No. 3, pp. 1965, 2023. doi.org/10.3390/app13031965

6. Lee, D. H., Huynh, T., Kim, Y. B., and Soumayya, C. “Motion Control System Design for a Flying-Type Firefighting System with Water Jet Actuators”, In Actuators, MDPI, Vol. 10, No. 10, pp. 275, 2021. doi.org/10.3390/act10100275

7. Dinh, C. T., Huynh, T., and Kim, Y. B. “LQI Control System Design with GA Approach for Flying-Type Firefighting Robot Using Waterpower and Weight-Shifting Mechanism” Applied Sciences, Vol. 12, No. 18, pp. 9334, 2022. doi.org/10.3390/app12189334

8. Ando, H., Ambe, Y., Yamaguchi, T., Konyo, M., Tadakuma, K., Maruyama, S., and Tadokoro, S. “Fire Fighting Tactics with Aerial Hose-type Robot “Dragon Firefighter””, IEEE International Conference on Advanced Robotics and its Social Impacts (ARSO), pp. 291-297, 2019. doi.org/10.1109/ARSO46408.2019.8948716

9. Yamauchi, Y., Ambe, Y., Konyo, M., Tadakuma, K., and Tadokoro, S. “Passive Orientation Control of Nozzle Unit with Multiple Water Jets to Expand the Net Force Direction Range for Aerial Hose-Type Robots”, IEEE Robotics and Automation Letters, Vol. 6, No. 3, pp. 5634-5641, 2021. doi.org/10.1109/LRA.2021.3082019

10. Yamauchi, Y., Ambe, Y., Konyo, M., Tadakuma, K., and Tadokoro, S. “Realizing Large Shape Deformations of a Flying Continuum Robot with a Passive Rotating Nozzle Unit that Enlarges Jet Directions in Three-Dimensional Space.” IEEE Access, Vol. 10, pp. 37646-37657, 2022. doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3162835

11. Hament, B. and Oh, P. “A Pressure Washing Hosing-Drone Mitigating Reaction Forces and Torques”, International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), pp. 468-477, 2022. doi.org/10.1109/ICUAS54217.2022.9836101

12. Hament, B. and Oh, P. “High Pressure Hosing-Drone Dynamics and Controls”, Journal of Intelligent & Robotic Systems, Vol. 109, No. 4, pp. 90, 2023. doi.org/10.1007/s10846-023-01954-8

13. Ando, H., Ambe, Y., Ishii, A., Konyo, M., Tadakuma, K., Maruyama, S., and Tadokoro, S. “Aerial Hose Type Robot by Water Jet for Fire Fighting”, IEEE Robotics and Automation Letters, Vol. 3, No. 2, pp. 1128-1135, 2018. doi.org/10.1109/LRA.2018.2792701

14. Lee, S. M., Ng, W. H., Liu, J., Wong, S. K., Srigrarom, S., and Foong, S. “Flow-Induced Force Modeling and Active Compensation for a Fluid-Tethered Multirotor Aerial Craft during Pressurised Jetting.” Drones, Vol. 6, No. 4, pp. 88, 2022. doi.org/10.3390/drones6040088

15. Viegas, C., Chehreh, B., Andrade, J., and Lourenço, J. “Tethered UAV with Combined Multi-Rotor and Water Jet Propulsion for Forest Fire Fighting”, Journal of Intelligent & Robotic Systems, Vol. 104, No. 2, pp. 21, 2022. doi.org/10.1007/s10846-021-01532-w

16. Al Jaber, R., Sikder, M. S., Hossain, R. A., Malia, K. F. N., and Rahman, M. A. “Unmanned Aerial Vehicle for Cleaning and Firefighting Purposes”, 2nd International Conference on Robotics, Electrical and Signal Processing Techniques (ICREST), IEEE, pp. 673-677, 2021. doi.org/10.1109/ICREST51555.2021.9331147

17. Zhu, J., Li, W., Lin, D., and Zhao, G. “Study on Water Jet Trajectory Model of Fire Monitor Based on Simulation and Experiment”, Fire Technology, 2019. doi.org/10.1007/s10694-018-0804-1

18. Guan, X., Wei, Y., Liu, K., and Shi, S. Q. “ Research on Solving Differential Equations of Forest Fire Monitor Based on Runge-Kutta”, Alexandria Engineering Journal, Vol. 59, No. 4, pp. 2233-2238, 2020. doi.org/10.1016/j.aej.2020.02.002

19. MERIAM, J. “ ENGINEERING MECHANICS STATICS 9TH Edition”, new jersey: WILEY. 2018

20. Arthur, P. and Cote, E. “ Fire Protection Handbook NFPA”, Quincy, Massachusetts, 2008

 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 125