تحليل تئوري و تجربي فرآيند كانالسازي اصطكاكي اغتشاشي

دكتري

رشد و توسعه تجهيزات مكانيكي و الكتريكي فشرده و قدرتمند معمولاً نيازمند سيستم¬هاي زدايش حرارت كوچكي نيز مي¬باشد. مبدل¬هاي حرارتي مينياتوري يا از طريق اتصال چنيدين لوله و يا به واسطه ايجاد ارتباط ما بين كانال¬هاي سيال مستقلي ايجاد مي¬گردند كه هر يك در چندين گام ساخته شده است. در اين بين، كانال¬سازي اصطكاكي اغتشاشي ، فناوري مقرون به صرفه و نويني است كه مي¬توان از كاربرد عملياتي آن جهت كاهش پروسه ساخت كانال¬هاي متصل از چندين گام به تنها يك گام و غلبه بر چالش¬هاي ساخت كانال¬هاي خنك¬كار داخلي بهره جست. فرآيند FSC بر مبناي بهينه¬سازي يكي از عيوب جرياني متداول در فرآيند اصطكاكي اغتشاشي به نام عيب كرمي¬شكل بنا شده است كه خود بر ضرورت فهم دقيق جريان در ناحيه اغتشاش يافته و به دنبال آن بررسي تأثير شاخص¬هاي فرآيندي بر خواص كانال¬هاي توليد شده دلالت دارد. بنابراين، در اين رساله بر مبناي بررسي دقيق مطالعات موجود در پيشينه پژوهشي، مطالعه آزمايشگاهي فرآيند FSC طرح¬ريزي و در سه گام طراحي و ساخت گيره نگهدارنده، طراحي و ساخت سيستم بازبيني نيروهاي فرآيندي و طراحي و ساخت اوليه ابزارها اجرايي شده است. با اطمينان از موفقيت آزمايشگاهي فرآيند و با توجه به ضرورت وجود رابطه كيفي مابين شاخص¬هاي فرآيندي و خواص كانال¬هاي توليد شده، مدلي تحليلي بر مبناي رفتار اسكرو اكستروژن¬ها ارائه گشته است كه نتايج آزمايشگاهي نشان¬دهنده انطباق رفتاري اين مدل با فرآيند FSC است. از سويي ديگر و به منظور توسعه كاربرد صنعتي اين فرآيند، ضروري است تا تاثير شاخص¬هاي ساخت FSC بر اصلي¬ترين فاكتورهاي طراحي MHEs به وضوح مشخص گردد. بنابراين، در ادامه اين رساله، ابزارهاي نويني بر پايه مدل تحليلي ارائه شده و درك عميق جريان پيچيده ماده در فرآيندهاي بر پايه اصطكاكي اغتشاشي ، طراحي شده است. طراحي ابزارها بر پايه دو اصل كلي تسهيل جداسازي مواد و هم¬چنين تشديد ميزان ماده تخليه شده از حفره كانال¬هاي ايجاد شده استوار است. اين ابزارهاي طراحي شده FSC، به صورت تجربي در هر دو جريان آرام و آشفته مورد استفاده قرار گرفته¬اند تا تأثيرات هندسه اين ابزارها بر روي خواص عملكردي "مقاومت جرياني" و "مقاومت¬هاي حرارتي همرفتي و رسانش" گذرگاه-هاي خنك¬كاري ساخته شده، مورد مطالعه قرار گرفته و در نهايت به انتخاب ابزار الماسي شكل به عنوان ابزار برتر منجر گرديده است.

192652

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك جامدات - طراحي كاربردي

دكتر محمد حق پناهي