نويسند‌گان:
[ خليل خليلي ] - استاديار گروه مهندسي مكانيك، دانشكده مهندسي، دانشگاه بيرجند
[ محسن حيدري ] - دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك، دانشكده مهندسي، دانشگاه بيرجن
خلاصه مقاله:
خشك شدن مواد متخلخل يك مرحله اساسي در توليد بسياري از مواد مانند سراميك است. شبيه سازي دقيق انقباض و تنش هاي ناشي از گراديان رطوبت در طي فرايند خشك شدن براي كنترل كيفيت و توليد محصولاتي عاري از هر گونه عيب و نقص مانند ترك و اعوجاج لازم و ضرورري است. مدل هاي رياضي جديد قادر به بيان پديده انقباض هستند. اين بيان از پديده هاي مختلف انتقال ( حرارت ، جرم و مومنتوم ) بهره مي گيرد. هدف كار حاضر شبيه سازي فرايند خشك شدن گل يك سراميك با استفاده از مدل جابجايي با در نظر گرفتن تغييرات خواص ماده مانند مدول يانگ، ضريب انقباض، ضريب انتقال جرم، چگالي و گرماي ويژه نسبت به حدود اتربرگ و رطوبت ماده است. تبخير از لايه نازك گسترش يافته به عنوان مكانيزم تبخير در دوره خشك شدن با نرخ ثابت مورد بررسي قرار گرفته است. چينش هاي دو بعدي و سه بعدي مورد بررسي قرار گرفته اند. با هدف مقايسه نتايج، از يك سراميك با اناليز شيميايي واحد براي هر دو چينش استفاده شده است. اختلاف زيادي بين نتايج حاصل از دو چينش مشاهده شد. محصول دو فازي ، همگن ، نمگير ، ايزوتروپيك و با قابليت انقباض بالا لحاظ شده. معادلات اصلي به دليل رفتار انقباضي به بيان لاگرانژي نوشته شده اند. مدل به صورت عددي با روش تفاضل محدود حل شده است. ارزيابي نتايج با مقايسه اطلاعات تجربي و عددي انجام شده است. به كمك شبيه سازي مي توان رطوبت ، كرنش ، وتنش را در زمان و فضا محاسبه كرد. مقادير تنش ها در حالت دو بعدي و سه بعدي با مدول يانگ ثابت و متغير محاسبه شده است. اثر تغييرات مدول يانگ در طول فرايند مورد بررسي قرارگرفته است.
كلمات كليدي:
خشك شدن، مدلسازي، انتقال جرم، انتقال حرارت ، تحليل تنش، تحليل كرنش
MEDC01_082_1892748.pdf
[ خليل خليلي ] - استاديار گروه مهندسي مكانيك، دانشكده مهندسي، دانشگاه بيرجند
[ محسن حيدري ] - دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك، دانشكده مهندسي، دانشگاه بيرجن
خلاصه مقاله:
خشك شدن مواد متخلخل يك مرحله اساسي در توليد بسياري از مواد مانند سراميك است. شبيه سازي دقيق انقباض و تنش هاي ناشي از گراديان رطوبت در طي فرايند خشك شدن براي كنترل كيفيت و توليد محصولاتي عاري از هر گونه عيب و نقص مانند ترك و اعوجاج لازم و ضرورري است. مدل هاي رياضي جديد قادر به بيان پديده انقباض هستند. اين بيان از پديده هاي مختلف انتقال ( حرارت ، جرم و مومنتوم ) بهره مي گيرد. هدف كار حاضر شبيه سازي فرايند خشك شدن گل يك سراميك با استفاده از مدل جابجايي با در نظر گرفتن تغييرات خواص ماده مانند مدول يانگ، ضريب انقباض، ضريب انتقال جرم، چگالي و گرماي ويژه نسبت به حدود اتربرگ و رطوبت ماده است. تبخير از لايه نازك گسترش يافته به عنوان مكانيزم تبخير در دوره خشك شدن با نرخ ثابت مورد بررسي قرار گرفته است. چينش هاي دو بعدي و سه بعدي مورد بررسي قرار گرفته اند. با هدف مقايسه نتايج، از يك سراميك با اناليز شيميايي واحد براي هر دو چينش استفاده شده است. اختلاف زيادي بين نتايج حاصل از دو چينش مشاهده شد. محصول دو فازي ، همگن ، نمگير ، ايزوتروپيك و با قابليت انقباض بالا لحاظ شده. معادلات اصلي به دليل رفتار انقباضي به بيان لاگرانژي نوشته شده اند. مدل به صورت عددي با روش تفاضل محدود حل شده است. ارزيابي نتايج با مقايسه اطلاعات تجربي و عددي انجام شده است. به كمك شبيه سازي مي توان رطوبت ، كرنش ، وتنش را در زمان و فضا محاسبه كرد. مقادير تنش ها در حالت دو بعدي و سه بعدي با مدول يانگ ثابت و متغير محاسبه شده است. اثر تغييرات مدول يانگ در طول فرايند مورد بررسي قرارگرفته است.
كلمات كليدي:
خشك شدن، مدلسازي، انتقال جرم، انتقال حرارت ، تحليل تنش، تحليل كرنش
MEDC01_082_1892748.pdf
