طراحی و مدلسازی یک سوپاپ رئومغناطیسی با مسیرهای جریان حلقوی و شعاعی
چکیده
در این مقاله، یک سوپاپ MR دارای کانال های مقاومت جریان حلقوی سیال و کانال های مقاومت جریان سیال شعاعی به طور همزمان طراحی شده است، و ساختار و اصل کاری آن توصیف شده است. علاوه بر این، یک مدل ریاضی برای سوپاپ MR با هر دو مسیرهای جریان حلقوی و شعاعی توسعه یافته است و شبیه سازی به منظور بررسی سوپاپ MR به تازگی توسعه یافته انجام شده است. نتایج شبیه سازی بر اساس مدل پیشنهادی نشان می دهد که بازده سوپاپ MR با کانال های مقاومت سیال دایروی نوع-دیسک نسبت به کانال های مقاومت سیالات حلقوی تحت همان چگالی شار مغناطیسی و شعاع بیرونی سوپاپ برتر است. علاوه بر این نتایج نیز نشان می دهند که بازده سوپاپ MR را می توان به طور چشمگیر با دو نوع شکاف مقاومت جریان سیال- شکاف های مقاومت جریان حلقوی سیال و شکاف های مقاومت جریان سیال نوع-دیسک به طور همزمان بهبود بخشید.
مقدمه
سیال رئومغناطیسی (MR) یک نوع سیال هوشمند است که خواص رئولوژیکی آن می تواند به سرعت توسط یک میدان مغناطیسی تغییر یابد. با خواص رئولوژی قابل کنترل، سیال MR را می توان برای ساخت دستگاه ها و سیستم های مختلف هوشمند مورد استفاده قرار داد (Carlson و همکاران، 1996). اخیرا، طراحی، مدل سازی، و کاربردهای سوپاپ MR توسط چند محقق با توجه به توسعه دامپرهای MR (Wang و Gordaninejad، 1999، 2005) و سیستم های هیدرولیکی MR (Kordonsky، 1993. Kordonsky و همکاران، 1994، 1996؛ Gorodkin و همکاران، 1998؛ Yoo و Wereley، 2002، 2004) بررسی شده است.
دمپرهای سیال رئومغناطیسی که از مزایای سیالات MR بهره گیری می نماید، دستگاه های کنترل نیمه فعالی هستند که قادر به تولید دامنه نیروی کافی برای کاربردها در مقیاس بزرگ هستند، در حالی که تنها به یک باتری برای تامین توان نیاز دارند (Dyke و همکاران، 1996؛ Spencer و همکاران .، 1997). شکل 1, طرح کلی یک دمپر سیال MR را نشان می دهد که ویژگی کلیدی آن, در یک سوپاپ MR قابل کنترل نهفته است.
ABSTRACT
In this article, an MR valve possessing simultaneously annular fluid flow resistance channels and radial fluid flow resistance channels is designed, and its structure and working principle are described. In addition, a mathematical model for the MR valve with both annular and radial flow paths is developed and the simulation is carried out to evaluate the newly developed MR valve. The simulation results based on the proposed model indicate that the efficiency of the MR valve with circular disk-type fluid resistance channels is superior to that with annular fluid resistance channels under the same magnetic flux density and outer radius of the valve. Furthermore, the results also show that the efficiency of the MR valve can be improved significantly with two types of fluid flow resistance gaps, viz. annular fluid flow resistance gaps and circular disk-type fluid flow resistance gaps simultaneously.
INTRODUCTION
MAGNETORHEOLOGICAL (MR) fluid is one kind of smart fluid whose rheological properties can be rapidly varied by a magnetic field. With the controllable rheological properties, the MR fluid can be used to make various smart devices and systems (Carlson et al., 1996). Recently, designs, modeling, and applications of MR valves have been explored by several researchers due to the development of MR dampers (Wang and Gordaninejad, 1999, 2005) and MR hydraulic actuation systems (Kordonsky, 1993; Kordonsky et al., 1994, 1996; Gorodkin et al., 1998; Yoo and Wereley, 2002, 2004).
Magnetorheological fluid dampers, which utilize the advantages of MR fluids, are semiactive control devices that are capable of generating the magnitude of force sufficient for large-scale applications, while requiring only a battery for power (Dyke et al., 1996; Spencer et al., 1997). Figure 1 shows the schematic of an MR fluid damper, whose key feature lies in a controllable MR valve.
چکیده
مقدمه
ساختار و اصل کاری سوپاپ MR
فرمول مسأله
ساختار سوپاپ MR با مسیرهای جریان حلقوی و شعاعی
مسیر شار مغناطیسی سوپاپ MR با هر دو مسیرهای جریان حلقوی و شعاعی
مدل سازی سوپاپ MR
مدلسازی جریان سیال MR در کانال حلقوی
مدلسازی جریان سیال MR در یک کانال دیسک مدور
مدل سازی یک سوپاپ MR با هر دو کانال های مقاومت دیسک حلقوی و دایروی
6 نتایج شبیه سازی و تحلیل
نتایج
ABSTRACT
INTRODUCTION
STRUCTURE AND WORKING PRINCIPLE OF THE MR VALVE
Problem Formulation
Structure of the MR Valve with Both Annular and Radial Flow Paths
Magnetic Flux Path of the MR Valve with Both the Annular and Radial Flow Paths
MODELING OF THE MR VALVE
Modeling of MR Fluid Flow in an Annular Channel
Modeling of MR Fluid Flow in a Circular Disk Channel
Modeling of an MR Valve with Both the Annular and the Circular Disk Resistance Channels
SIMULATION RESULTS AND ANALYSIS
CONCLUSIONS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه