جلسه دفاع پژوهشی 1 (آقای یدالله محمدهاشمی)

فارسی

موضوع: طراحی، ساخت و بررسی عملکرد یک خنک­ کننده حالت جامد بر اساس خمش آلیاژهای حافظه ­دار
ارائه دهنده: یدالله محمدهاشمی
استاد راهنما: دکتر محمود کدخدایی
استاد مشاور: دکتر محمدرضا توکلی نژاد
اساتید داور: دکتر محمد سیلانی، دکتر مهدی جوانبخت، دکتر پرویز کاملی
چکیده:
امروزه وسایل خنک­ کننده به گونه ­ای به نیازهای مبرم بشر تبدیل شده که تقریبا 17 درصد از مصرف الکتریسیته کره­ زمین را به خود اختصاص داده ­اند. این وسایل عموماً از نوع تراکم-پایه بوده و عوارض جانبی مهمی چون گرمایش زمین و تخریب لایه اوزون را می ­توانند به همراه داشته باشند. گروهی از خنک­ کننده ­ها به خنک­ کننده ­های حالت جامد معروف هستند و قادرند با اعمال جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی و یا نیروی مکانیکی بر مواد جامد، سرمایش ایجاد کنند. در سال­ های اخیر، وسایل خنک­ کننده حالت جامد بر پایه آلیاژهای حافظه­ دار، به واسطه ویژگی­ های امیدبخش خود چون ضریب عملکرد بالا، هزینه کم، سازگاری با محیط ­زیست، گرمای نهان و تغییر دمای آدیاباتیک قابل ملاحظه، علاقه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده ­اند و به­ تدریج به عنوان جایگزینی برای وسایل خنک ­کننده تراکم-پایه مطرح می ­شوند. اگرچه، هنوز چالش ­های حل نشده­ای برای تجاری­ سازی این تکنولوژی وجود دارد. به طور مثال، وسایل خنک­ کننده موجود عمر خستگی و اختلاف دمای محدود دارند. علاوه بر این، چنین دستگاه ­هایی بیشتر بر اساس بارگذاری محوری آلیاژهای حافظه ­دار طراحی و ساخته شده ­اند و همین باعث می­ شود عملگرهای هیدرولیکی یا مکانیکی پرتوان، نیاز اساسی این­گونه از وسایل باشد. در این رساله، به منظور حل چالش اخیر، وسیله­ خنک­ کننده­ای بر اساس بارگذاری خمشی آلیاژهای حافظه ­دار طراحی و ساخته ­شود. بدین ترتیب، نه تنها نسبت توان به وزن مجموعه بهبود می ­یابد، استفاده از خمش، امکان کم­ک کردن حجم خنک­ کننده برای استفاده در کاربردهای با ابعاد کوچک را نیز فراهم می­ کند. بدین منظور، یک مدل کاملاً کوپله ترمومکانیکی و وابسته به نرخ برای بررسی رفتار خمشی آلیاژهای حافظه­ دار ارائه خواهد ­شد. با مشخصه ­یابی آلیاژ حافظه­دارِ مورد استفاده به کمک آزمون­ های ترمومکانیکی چون کشش یک محوره و گرماسنجی پویشی تفاضلی، ثوابت مادی به­ دست می ­آیند. به کمک این ثوابت، مدل ارائه ­شده با انجام آزمون ­های خمشی و اندازه­ گیری دما و نیروی اعمالی در طول چرخه­ های مکانیکی صحت ­سنجی خواهد ­شد. سپس، مکانیزمی برای اعمال خمش برای استفاده در خنک­ کننده، طراحی خواهد ­شد. به کمک رفتار ترمومکانیکی پیش­بینی­ شده در خمش خالص و همچنین در نظر­گرفتن انتقال حرارت بین آلیاژ و منابع سرد و گرم، تاثیر کمیت­ های هندسی و بارگذاری بر روی ضریب عملکرد و اختلاف دمای حاصل در خنک­ کننده آلیاژ حافظه­ دار خمش-پایه مطالعه خواهد شد. بر این اساس، خنک­ کننده­ای بر پایه بارگذاری خمشی آلیاژهای حافظه­ دار، طراحی و ساخته­ خواهد ­شد. در نهایت، با ارزیابی مشخصه­ های کلیدیِ خنک­ کننده­ ی ساخته ­شده و صحت­ سنجی رفتارِ پیش­بینی­ شده توسط شبیه­ سازی، در صورت نیاز قسمت­ هایی از دستگاه از نظر جزئیات مکانیزم استفاده شده برای اعمال خمش و یا انتقال حرارت بهبود خواهد یافت. با توجه به دانسته ­های محقق، برای اولین بار است که دستگاهی بر اساس بارگذاری خمشی آلیاژهای حافظه­ دار با کنترل­ پذیری بالا بر روی کمیت­ های بارگذاری، ساخته و شبیه­ سازی می­شود. این مهم می­ تواند قدمی در راستای بهبود وسایل خنک­ کننده و تسهیل استفاده از آن­ها در زمینه سیستم­ های میکروالکترومکانیکی باشد.

مکان: 

اتاق شورای دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

دوشنبه, آبان 13, 1398 - 08:00

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی