• شماره ركورد
    26788
  • پديد آورنده

    اريانا اكبري

  • عنوان
    طراحي و ساخت سيستم فراصوت توان باال جهت ايجاد امواج فراصوت در محيط گازي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك- ساخت و توليد
  • سال تحصيل
    1398
  • تاريخ دفاع
    1401/2/31
  • استاد راهنما
    رضوان عابديني
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    رادياتور فراصوتي توان بالا (ايربورن فراصوت) يك فناوري سبز است كه پتانسيل زيادي براي استفاده در مواد غذايي (خشك كردن مواد غذايي) و صنايع مرتبط با محيط زيست دارد. هدف اين فناوري ايجاد تغييرات موقت و يا دائمي در محيط، اشيا و مواد از طريق انتشار امواج فراصوت با شدت زياد از طريق هوا و محيط‌هاي چند فازي است. به طور خاص، اثر غيرخطي توليد شده در چنين محيط‌هايي دليل نتايج مفيد فراصوت در اين كاربردها مي‌باشد. هدف اين پروژه طراحي و ساخت ايربورن فراصوت براي توليد امواج فراصوت توان بالا در هوا مي‌باشد. در ابتداي امر مرور تحقيقات پيشين در طراحي، تحليل و كاربرد اين فناوري انجام گرفته است. سپس با هدف مدل‌سازي محصول، شبيه‌سازي تحليل مودال ايربورن (طراحي شده در نرم‌افزار SolidWorks) در نرم‌افزار انسيس (ANSYS) انجام شد. در اين مرحله مدل‌سازي با هدف دستيابي به فركانس (20 كيلوهرتز) و شكل مود ارتعاشي خاص (مود ارتعاش طولي مجموعه ترنسديوسر و بوستر و ارتعاش عرضي ايربورن) و دور نمودن شكل مودهاي مزاحم از اطراف فركانس اصلي انجام گرفت. در نهايت براساس نتايج شبيه‌سازي و تعيين ابعاد جزئي، نمونه نهايي طراحي و ساخته شد. همچنين براي تعيين ميدان آكوستيك فراصوتي حاصل از ارتعاشات ايربورن، محيط انتشار امواج فراصوت در هوا توسط نرم‌افزار كامسول (COMSOL) شبيه‌سازي گرديد. پس از مونتاژ ايربورن بر روي مجموعه ترنسديوسر و بوستر فراصوت، آزمايش‌هاي تجربي بررسي رفتار و عملكرد سيستم شامل تحليل امپدانسي، آزمون ضربه و آزمون دامنه ارتعاشي ايربورن انجام شد. در نهايت آزمون اندازه‌گيري فشار صوتي و ميدان آكوستيك ايربورن توسط ميكروفون و سيستم ضبط كننده فركانس بالا انجام شد. نتايج آزمون‌ها نشان دهنده دقت مناسب طراحي مودال براي دستيابي به فركانس نزديك به 20 كيلوهرتز و دور بودن فركانس‌هاي مزاحم مي‌باشد. همچنين داده‌هاي آزمون اندازه‌گيري دامنه ارتعاشي نشان دهنده نزديكي نمودار شبيه‌سازي با آزمون تجربي مي‌باشد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1401/05/02
  • عنوان به انگليسي
    Design and Manufacturing of High Power Ultrasonic System to Create Ultrasonic Waves in Gaseous Media
  • تاريخ بهره برداري
    5/21/2023 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    اريانا اكبري

  • چكيده به لاتين
    Airborne Power Ultrasonic is a green technology that has great potential for using in food and the environment. The goal of this technology is to create temporary or permanent changes in the media, objects and materials by propagating of high-intensity ultrasonic waves through air and multi-phase media. In particular, the nonlinear effects produced in such media are the reason for the beneficial result of ultrasonic in airborne power ultrasonic applications. The purpose of this project is to design and manufacture ultrasonic airborne to produce high power ultrasonic waves in the air.At first, articles which are related to design and application of this technology has been studied. Then, with the aim of product modeling, simulation of Airborne modal analysis (designed in SolidWorks software) was performed in ANSYS Workbench software. At this step, modeling was performed with the aim of achieving a specific frequency and removing the shapes of untuned modes around this frequency. Based on the simulation results, a designed airborne was made. The media of ultrasound propagation in air was also simulated by COMSOL software. After assembling the Airborne on the transducer and ultrasonic booster, experimental tests were performed to eva‎luate the behavior and performance of the system, including impedance analysis, impact test and Airbone vibration amplitude test. Finally, Airborne sound pressure measurement and acoustic field test was performed by microphone and high frequency recording system. The test results show the appropriate accuracy of the modal design to achieve a frequency near to 20 kHz and the distance of untuned frequencies. Also, the vibration amplitude measurement test data show the closeness of the simulation diagram to the experimental test.
  • كليدواژه هاي فارسي
    فراصوت توان بالا , خشك كردن مواد غذايي
  • كليدواژه هاي لاتين
    High Power Ultrasonic , food drying
  • Author
    Ariyana Akbari
  • SuperVisor
    Dr. Rezvan Abedini