فهرست مقالات محیط متخلخل

• دسترسی آزاد مقاله
  • صفحه چکیده
  • متن کامل
  
  1 - مدل‎سازی ریاضی جریان سیال و انتقال گرما روی یک سطح کشسان در محیط متخلخل
  محمود زرینی
  10.30495/jnrm.2023.40617.1516
  در پژوهش حاضر، جریان سیال و انتقال گرما روی سطح کشسان در محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت؛ و یک مدل ریاضی برای معادلات لایه مرزی سطح کشسان آن بر اساس معادلات ناویر- استوکس به صورت معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی و شرایط مرزی ارایه گردید؛ که این معادلات با استفاده از ت چکیده کامل

  در پژوهش حاضر، جریان سیال و انتقال گرما روی سطح کشسان در محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت؛ و یک مدل ریاضی برای معادلات لایه مرزی سطح کشسان آن بر اساس معادلات ناویر- استوکس به صورت معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی و شرایط مرزی ارایه گردید؛ که این معادلات با استفاده از تغییر متغیرهای خاصی به شکل معادلات دیفرانسیل معمولی با شرایط مرزی تغییر یافت؛ و با روش عددی پرتابی، شرایط مرزی مدل به شرایط اولیه تبدیل شد. در نهایت، یک جواب تحلیلی برای سرعت جریان سیال به دست آمد و برای یافتن انتقال گرما، معادله انرژی با استفاده از روش عددی رونگ- کوتا حل گردید.تکرار (در پژوهش حاضر، جریان سیال و انتقال گرما روی سطح کشسان در محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت؛ و یک مدل ریاضی برای معادلات لایه مرزی سطح کشسان آن بر اساس معادلات ناویر- استوکس به صورت معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی و شرایط مرزی ارایه گردید؛ که این معادلات با استفاده از تغییر متغیرهای خاصی به شکل معادلات دیفرانسیل معمولی با شرایط مرزی تغییر یافت؛ و با روش عددی پرتابی، شرایط مرزی مدل به شرایط اولیه تبدیل شد. در نهایت، یک جواب تحلیلی برای سرعت جریان سیال به دست آمد و برای یافتن انتقال گرما، معادله انرژی با استفاده از روش عددی رونگ- کوتا حل گردید.) پرونده مقاله
• دسترسی آزاد مقاله
  • صفحه چکیده
  • متن کامل
  
  2 - حل تحلیلی معادله حاکم بر جریان غیر‌دارسی به روش ریاضی آنالیز هموتوپی
  امیر حسین آروین محمد هادی فتاحی محمد صدقی اصل عباس محمدی
  10.30495/wsrcj.2022.70054.11329
  زمینه و هدف: روش آنالیز هموتوپی (HAM) اولین بار توسط لیائو (1992) برای حل معادلات تابعی پیشنهاد شد. این روش مبتنی بر هموتوپی است و یک راه‌حل تقریبی- تحلیلی برای معادلات تابعی ارائه می‌دهد. در سال‌های اخیر، این روش و اصلاحات آن به طور موثر برای حل طیف وسیعی از مسائل خطی چکیده کامل

  زمینه و هدف: روش آنالیز هموتوپی (HAM) اولین بار توسط لیائو (1992) برای حل معادلات تابعی پیشنهاد شد. این روش مبتنی بر هموتوپی است و یک راه‌حل تقریبی- تحلیلی برای معادلات تابعی ارائه می‌دهد. در سال‌های اخیر، این روش و اصلاحات آن به طور موثر برای حل طیف وسیعی از مسائل خطی و غیرخطی در علوم کاربردی برای یافتن جواب‌های سری انواع مختلف معادلات غیر‌خطی، از جمله معادلات جبری‌، معادلات دیفرانسیل معمولی، معادلات دیفرانسیل جزئی و معادلات دیفرانسیل-انتگرال مورد استفاده قرار گرفته است .(Abbasbandy et al. 2006) هدف از این تحقیق ارائه یک حل تحلیلی زودیافت با دقت قابل قبول برای معادله غیرخطی جریان غیردارسی در محیطهای درشت دانه با استفاد از روش HAM می‌باشد.که محققان قبلی به انجام تحقیقات بیشتر در این زمینه توصیه کرده بودند.روش پژوهش: در این پژوهش ابتدا معادله حاکم بر جریان غیردارسی برای اولین بار به روش HAM حل شده است، سپس پروفیل های سطح آب معادله نهایی روش HAM به ازای 6 دبی ورودی با شرایط مرزی متفاوت در دو محیط متخلخل درشت‌دانه با مصالح گرد و تیزگوشه بدست آورده شد. و نتایج پروفیل سطح‌آب بدست آورده شده از روش HAM با داده‌های آزمایشگاهی صدقی‌اصل(2010) که درآزمایشگاه اشتوتگارت آلمان بدست آمده، مقایسه شده است. از تابع هدف نرمال (NOF) برای مقایسه جواب‌های روش HAM با داده‌های آزمایشگاهی صدقی‌اصل(2010) استفاده شده است. یافته‌ها: مقایسه نتایج روش HAM با داده‌های آزمایشگاهی صدقی‌اصل (2010) تحت شرایط مرزی بالادست و پایین‌دست به ازای دبی‌های متفاوت و با شیب نزدیک به افق S = 0.00001 صورت گرفته است. نتایج نشان داده‌اند که دبی های q=30 lit/s، با درصدخطای NOF برابر 0.000099828 در محیط متخلخل تیزگوشه وq =26.25 lit/s، با درصدخطای NOF برابر 0.000102162 در محیط متخلخل گردگوشه به ازای دبی‌های ورودی بیشتر، دقت بهتری نسبت به داده‌های آزمایشگاهی را دارند. این روش در شیب‌های افق دارای جواب‌های منطقی و پروفیل‌های سطح آب در روش HAM و داده‌های آزمایشگاهی در اکثر نقاط برهم منطبق و یا نزدیک به هم بوده است، در شیب‌های بالاتر به علت تاثیر شیب و نیروی گرانش دچار نوعی تورم در پروفیل جریان می‌شود که از مبحث جریان ماندگار و یکنواخت خارج است و خود نیازمند تحقیق دیگری است.نتایج: نتایج نشان داده که پروفیل سطح آب در بیشتر موارد به هم نزدیک هستند و نشان دهنده دقت روش توسعه یافته بر پایه آنالیز HAM می‌باشد. با این حال هنگامی که اختلاف تراز آب بالادست و پایین دست زیاد می‌شود، درصد خطا بالا می رود. به عبارت دیگر با افزایش گرادیان هیدرولیکی در محیط متخلخل خطا نیز افزایش می‌یابد. در نهایت با بررسی نتایج روش HAM نسبت به داده‌های آزمایشگاهی، میتوان نتیجه گرفت که این روش، در محیط‌ متخلخل با مصالح تیزگوشه نسبت به مصالح گردگوشه به ازای دبی‌های بیشتر دقت بهتری را نشان می دهد که به دلیل سرعت جریان و تخلخل بالا تر در این محیط می باشد. پرونده مقاله
• دسترسی آزاد مقاله
  • صفحه چکیده
  • متن کامل
  
  3 - اثر نویز در پیش‌بینی زمانی جریان و انتقال آلودگی در محیط متخلخل با استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی
  شهرام موسوی وحید نورانی محمد تقی اعلمی
  10.22034/jest.2018.22886.3191
  زمینه و هدف: عدم قطعیت پارامترهای صحرایی، نویز در داده های مشاهداتی و شرایط مرزی نامشخص از مهم‌ترین عوامل محدود کننده در مدل‌سازی جریان و انتقال آلودگی در محیط‌های متخلخل است. روش بررسی: در این تحقیق، دشت میاندوآب به‌عنوان مطالعه موردی برای شبیه سازی تراز آب زیرزمینی و چکیده کامل

  زمینه و هدف: عدم قطعیت پارامترهای صحرایی، نویز در داده های مشاهداتی و شرایط مرزی نامشخص از مهم‌ترین عوامل محدود کننده در مدل‌سازی جریان و انتقال آلودگی در محیط‌های متخلخل است. روش بررسی: در این تحقیق، دشت میاندوآب به‌عنوان مطالعه موردی برای شبیه سازی تراز آب زیرزمینی و غلظت کلراید انتخاب شد. برای مدل‌سازی زمانی انتقال آلودگی از روش‌های هوش مصنوعی استفاده شد. در روش پیشنهادی، ابتدا سری های زمانی تراز آب زیرزمینی و غلظت کلراید در پیزومترهای مختلف با استفاده از روش آستانه موجک رفع نویز شدند. در ادامه اثر نویز و رفع نویز در سری های زمانی تراز آب زیرزمینی و غلظت کلراید در مدل‌های هوش مصنوعی موردبررسی قرارگرفت. برای این منظور، 14 پیزومتر مختلف با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و سیستم عصبی-فازی تطبیقی برای تخمین غلظت کلراید در یک ماه بعد، آموزش و اعتبارسنجی شدند. یافته ها: نتایج نشان داد که روش آستانه موجک برای رفع نویز سری های زمانی می تواند تا 25 درصد کارایی مدل‌های هوش مصنوعی را افزایش دهد. همچنین توانایی مدل عصبی-فازی تطبیقی در هر دو مرحله آموزش و صحت سنجی به دلیل کارایی منطق فازی برای غلبه بر عدم قطعیت پدیده از شبکه عصبی مصنوعی بیش تر بوده است. بحث و نتیجه گیری: استفاده از رفع نویز موجکی سری های زمانی به عنوان پیش پردازش داده ها در پیش بینی زمانی جریان آب زیرزمینی و انتقال آلاینده ها، کارایی مدل های هوش مصنوعی را افزایش می دهد. پرونده مقاله
• دسترسی آزاد مقاله
  • صفحه چکیده
  • متن کامل
  
  4 - بررسی مکانیزم انتقال رطوبت در بافت های گیاهی با استفاده از مدل های انتقال در محیط های متخلخل – قسمت اول: مدل های انتقال رطوبت
  فاطمه مظفری غربا محمد مهدی مهارلویی احمد غضنفری مقدم
  10.30495/sarj.2021.1947768.1057
  انتقال آب در بافت های گیاهی پدیده ای پیچیده ای است. دیواره سلولی و غشای پلاسمایی نسبت به آب نفوذ پذیر بوده و میزان تبادل آب بین سلول و فضای بین سلولی به میزان اختلاف فشار آب درون سلولی و ارتجاع پذیری غشای سلولی بستگی دارد. حرکت آب در درون بافت های گیاهی شامل انتقال ه چکیده کامل

  انتقال آب در بافت های گیاهی پدیده ای پیچیده ای است. دیواره سلولی و غشای پلاسمایی نسبت به آب نفوذ پذیر بوده و میزان تبادل آب بین سلول و فضای بین سلولی به میزان اختلاف فشار آب درون سلولی و ارتجاع پذیری غشای سلولی بستگی دارد. حرکت آب در درون بافت های گیاهی شامل انتقال همزمان گرما و جرم است و بنابراین خواص ترموفیزیکی بافت گیاهی در این انتقال نقش مهمی دارند. فشار مویینگی، نفوذپذیری ذاتی، نفوذپذیری نسبی، نفوذ رطوبت موثر و هدایت حرارتی از جمله خواص کلیدی حرارتی و انتقال مورد نیاز برای بررسی جامع مکانیزم انتقال رطوبت در بافت گیاهی هستند. مواد گیاهی را می توان یک محیط متخلخل در غیر ثابت نظر گرفت که حاوی حدود 80 تا 95 درصد آب است. نفوذ مولکولی برای گازها (بخار آب و هوا)، نفوذ مویینگی برای مایع (آب) و مکانیسم های همرفت (جریان دارسی) در مدل خشک کردن در محیط متخلخل استفاده می شود. بدین ترتیب برای بررسی چگونگی حرکت آب در بافت های گیاهی می توان از مدل های چند فازی استفاده کرد. در مدل های چند فازی مکانیسم انتقال، انتقال آب را به دو صورت مایع و گاز را همزمان تحت تأثیر دما و سایر خصوصیات بافت گیاهی مورد بررسی قرار می دهد. در این مقاله بافت گیاهی به عنوان یک محیط متخلخل در نظر گرفته شده و مکانیزم هایی و عوامل موثر در انتقال رطوبت در این بافت ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. پرونده مقاله
• دسترسی آزاد مقاله
  • صفحه چکیده
  • متن کامل
  
  5 - مروری بر اصول انتقال حرارت و مکانیک سیالات در محیط های متخلخل
  مهرداد مسگرپور علی حیدری سیف الله سعدالدین
  محیط های متخلخل به دلیل خواص فیزیکی و ساختار داخلی خود، میتوانند اثرات منحصر به فردی در حوزه مکانیک از خود بر جای بگذارند. بررسی مکانیک سیالات در محیط های متخلخل میتواند به کاربرد این محصولات در بسیاری از صنایع کمک فراوانی نماید.با توسعه مباحث نظری در این موضوع میتوان د چکیده کامل

  محیط های متخلخل به دلیل خواص فیزیکی و ساختار داخلی خود، میتوانند اثرات منحصر به فردی در حوزه مکانیک از خود بر جای بگذارند. بررسی مکانیک سیالات در محیط های متخلخل میتواند به کاربرد این محصولات در بسیاری از صنایع کمک فراوانی نماید.با توسعه مباحث نظری در این موضوع میتوان در بسیاری از دستگاههای سیالاتی به منظور افزایش کارایی مورد استفاده قرار گیرند.سطح تماس بسیار زیاد، مقاومت مکانیکی بالا، قابلیت تولید در انواع سطح مقطع و جنس کاربرد این محصولات را افزایش داده است. به دلایلی متعدد توزیع اماری خواص، ساختار شبکه ای تصادفی و نیز عدم امکان بررسی ضخامت جداره ها در مسیرهای داخلی، توسعه روابط برای این محیطها بسیار دشوار است. در این مطالعه به بررسی مکانیک سیالات و قوانین پایه حاکم بر این محیط ها پرداخته میشود. همچنین در این تحقیق روابط افت فشار، انتقال حرارت و تولید انتروپی در این محیطها بررسی میشود. پرونده مقاله
• دسترسی آزاد مقاله
  • صفحه چکیده
  • متن کامل
  
  6 - طراحی داربست هیبریدی متخلخل برپایه چندسازه PEPC اصلاح‎شده با کیتوسان به منظور کاربرد در مهندسی بافت نرم: بررسی شباهت های ساختاری و رفتار زیست مکانیکی
  آزاده ایزدیار آغمپونی مازیار شریف زاده بائی سعید حیدری کشل عظیم اکبرزاده خیاوی
  امروزه، مهندسی بافت به‌عنوان یکی از روش‎های درمانی مؤثر برای ترمیم بافت‌های نرم و سخت شناخته می‌شود. اگرچه که طراحی بسترهایی که پیروی‎کننده الگوی رشد سلول و عملکرد زیست‎مکانیکی بافت هستند، چالشی مهم در این زمینه به‎حساب می‎آیند. در پژوهش حاضر، به&lrm چکیده کامل

  امروزه، مهندسی بافت به‌عنوان یکی از روش‎های درمانی مؤثر برای ترمیم بافت‌های نرم و سخت شناخته می‌شود. اگرچه که طراحی بسترهایی که پیروی‎کننده الگوی رشد سلول و عملکرد زیست‎مکانیکی بافت هستند، چالشی مهم در این زمینه به‎حساب می‎آیند. در پژوهش حاضر، به‎منظور بررسی نقش ترکیب بسپارهای طبیعی و مصنوعی در پیروی محیط‌های زیستی، داربست‌های متخلخل PEPC ا(PEG/PCL) وPCPا(PEG/کیتوسان/PCL) با روش خشک‎کردن انجمادی طراحی شد. سپس، ویژگی فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و زیستی داربست‌های یاد شده با دیگر داربست‌های طراحی‎شده (کیتوسان، PEG و PCL) مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ترکیب بسپارها (طبیعی/مصنوعی)، نقش اصلی را در ایجاد میکرومحیط متخلخل و کشسانی مشابه با بستر خارج سلولی بافت ایفا می‌کند. به‌طوری که، داربست هیبریدی PCP در مقایسه با داربست چندسازه PEPC، تخلخل بیشتر (با قطر منافذ کمتر) و مدول کشش مشابه با بافت نرم (MPa 5/11) را ارائه داد. افزون ‎بر آن، حضور کیتوسان در داربست PCP منجر به افزایش تورم‌پذیری، کنترل سرعت تخریب و بهبود رشد سلولی(96 %) نسبت به سایر گروه‎ها شد. بنابراین، به نظر می‎رسد داربست هیبریدی PCP، از طریق پیروی رفتارهای زیست‎مکانیکی و ساختاری بافت‌های نرم مانند پوست، رباط، بافت اندوتلیال و عروق خونی، می‌تواند نقش مهمی را در بازسازی بافت ایفا کند. پرونده مقاله