دوره و شماره: دوره 5، شماره 2 - شماره پیاپی 9، اسفند 1399 

تصحیح مدل گیلمور جهت بررسی تاثیر لزجت و تراکم پذیری مایع میزبان بر دینامیک کاویتاسیون تک حباب

الهه نحوی فرد، کاوه پسندیده

چکیده چکیده
یک تصحیح جدید روی مدل گیلمور برای شبیه ­سازی دقیق­تر اثرات لزجت برشی و حجمی و تراکم‌پذیری مایع میزبان روی دینامیک شعاعی کاویتاسیون تک حباب تحت میدان فراصوت تحریکی معرفی می­شود. همچنین برای توصیف دقیق‌تر ترمودینامیک گاز داخل حباب، از مدل هیدروشیمیایی استفاده می­شود که در آن فرایندهای مهم شامل تبادل جرم و حرارت با مایع میزبان از طریق دیواره حباب و همچنین واکنش­های شیمیایی داخل حباب در نظر گرفته می­شوند. نتایج حاصل از مدل ارائه شده با نتایج حاصل از معادله پرکاربرد گیلمور مقایسه می­شوند. نتایج شبیه­سازی­‌­ها برای تک حباب آرگون در آب نشان می­دهند که صرف نظر کردن از جملات مرتبط با لزجت و تراکم­پذیری مایع در معادله پایستگی تکانه می­تواند روی بیشینه دما و فشار داخل حباب در انتهای رمبش تاثیرگذار باشد. تحت شرایط استفاده شده در این پژوهش بیشینه فشار تا بالای %2 تغییر خواهد کرد. همچنین تحولات زمانی تعداد ذرات بخار آب داخل حباب تطابق بسیار خوبی با نتایج حاصل از شبیه­سازی­های دینامیک مولکولی دارند.

بررسی دینامیک الکترون در یک موجبرهم محور استوانه ای حاوی پلاسمای مغناطیده با در نظر گرفتن میدان ها ی هیبریدی مد متقارن سمتی

عباس عبدلی آرانی، محمد مهدی منتظری

چکیده در این مقاله با جایگذاری تانسور دی الکتریک در معادلات ماکسول و اعمال شرایط مرزی در موجبر هم محور استوانه ای حاوی پلاسمای مغناطیده، شش مؤلفه ی میدان های هیبریدی را برای مد متقارن سمتی به دست آورده می شوند. رابطه پاشندگی و توان امواج الکترومغناطیسی منتشره در پیکربندی مورد نظر محاسبه و مولفه های میدان های هیبریدی ترسیم می شوند. سپس دینامیک و انرژی یک الکترون نسبیتی خارجی تزریق شده به موجبر در نظر گرفته شده با مد متقارن سمتی بررسی می‌شود. . معادلات دیفرانسیل به دست آمده با استفاده از روش رانگ کوتای مرتبه چهار حل می شوند. مسیر حرکت، مولفه های سرعت، انرژی کل و انرژی جنبشی الکترون تزریق شده در موجبر هم محور مذکور ، به صورت گرافیکی ارایه می گردند.

اثر پارامترهای مختلف بر شدت جذب و باند گپ بلور فوتونی پلاسمایی سه تایی با احتساب اثرات گرمایی و برخوردی پلاسما

زینب رحمانی، ناهید رضایی

چکیده در این مطالعه، انتشار امواج الکترومغناطیس و ساختار باند گپ در یک بلور فوتونی پلاسمایی یک بعدی سه تایی شامل پلاسمای برخوردی با در نظر گرفتن سرعت حرارتی الکترونها بررسی شده است. هر سلول واحد ساختار متشکل از لایه های دی الکتریکI_پلاسما_دی الکتریکII می باشد. پلاسما نوعی ماده پاشنده است، یعنی ضریب شکست آن به فرکانس موج الکترومغناطیسی فرودی وابسته است. همین ویژگی ، بلور فوتونی پلاسمایی را از سایر بلورهای فوتونی معمول متمایز می کند. در این مقاله با استفاده از روش ماتریس انتقال، شدت جذب و انعکاس امواج الکترومغناطیس با قطبش TE هنگامی که به طور عمود و مورب بر بلور فوتونی فرود می آید، مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند با تغییر پارامترهای مختلف بلور فوتونی مانند ضخامت و دمای الکترونی لایه پلاسما، ثابت دی الکتریک و ضخامت لایه های دی الکتریک، می توان پهنا، تعداد و محل نوارهای گاف را بصورت هدفمند تنظیم کرد و شدت جذب موج فرودی را کنترل کرد.

شبیه‌سازی تاثیر پهنای حفره بر مکانیسم شارژ ابرخازن‌ها

امین کریم آبادی، مراد بیاگوی، سید احسان ندایی اسکویی

چکیده ابرخازن‌ها به عنوان سیستم ذخیره انرژی الکتریکی پرکاربرد هستند و با توجه به پیچیدگی آن‌ها شبیه‌سازی‌های عددی نقش مهمی در فهم مکانیسم آن‌ها دارند. شکل هندسی حفره‌ها در مکانیسم و ظرفیت الکتریکی ابرخازن‌ها تاثیرگذار هستند. در این مقاله تاثیرات پهنای حفره‌های خطی با رفتار یوندوستی حفره‌ها بررسی شده است. برای این منظور حفره‌های خطی مشابهی با پهناهای متفاوت با الگوریتم PLT با کمک پکیج CAVIAR شبیه‌سازی شد. شبیه‌سازی‌ها در دو ولتاژ ۰ و ۲ ولت صورت گرفت. از نتایج شبیه‌سازی مشخص شد که پهنای حفره یک فاکتور مهم است و هرچه پهنای حفره افزایش یابد رفتار یون دوستی حفره بیشتر می شود.

فرآیند باردار شدن ذره غبار در پلاسمای غباری با تابع توزیع ماکسولی نسبیتی

ایمان مطیع، مسعود طاهری مقدم، علی بخشایشی، تقی میرزایی

چکیده در این کار تحقیقاتی، اثرات نسبیتی در فرآیند شارژ ذره غبار با در نظر گرفتن سطح مقطع نسبیتی بوسیله­ی نظریه حرکت مداری محدود (OLM)، مدل جنبشی و تابع توزیع ماکسولی-نسبیتی بررسی شده است و جریان­های یونی و الکترونی بدست آمده است. سپس با استفاده از حل عددی، پتانسیل الکتریکی ذره غبار محاسبه شده است و مشخص شد که با افزایش چگالی ذرات غبار، این ذرات به عنوان جزیی از پلاسمای چند مولفه­ای هستند که رفتار جمعی نشان می­دهند. علاوه بر این نشان داده شد که در رژیم نسبیتی جرم یون­ها در پلاسماهای سبک، پر رنگ­تر از دمای یون­ها می­باشد. همچنین مشخص شد که با نزدیک شدن یون­ها به محدوده فوق نسبیتی، پتانسیل الکتریکی ذرات غبار افزایش یافته و اختلاف بین پتانسیل الکتریکی ذرات غبار در پلاسماهای اکسیژنی، هلیمی و هیدروژنی بیشتر می­شود.

بررسی تاثیر محیط بر ویژگی کهکشانهای پیر و جوان در جهان نزدیک

سپیده اسکندرلو، سعید توسلی

چکیده در این پژوهش براساس دادههای SDSS اثر محیط کهکشانی بر روی ویژگی های فیزیکی کهکشانهای پیر و جوان
مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور در دو محیط پرچگال )خوشه( و کم چگال )تهی جا( فهرستی از
کهکشانهایی که درخشان تر از 𝑀𝑟~−17 هستند و در انتقال بسرخ 𝑧<0.04 قرار دارند، تهیه کرده ایم. در
هر دو محیط کهکشانی، با افزایش جرم، سرعت پراکندگی کهکشانهای پیر افزایش می یابد. در صورتی که به طور
آماری چنین رفتاری برای کهکشانهای کم جرم جوان دیده نمی شود. علاوه براین در هر دو محیط، اندازه کهکشانهای
پیر نسبت به کهکشان هم جرم جوان کوچکتر است. همچنین شاخص سرسیک برای کهکشانهای کم جرم جوان در
هر دو محیط مقدار ثابتی است درصورتی که با افزایش جرم، شاخص سرسیک کهکشانهای پیر افزایش می یابد. در
نهایت ارتباط میان جرم و رنگ کهکشانها در هر دو محیط نشان میدهند که رنگ کهکشانهای پیر با افزایش جرم
ثابت است اما در مقابل رنگ کهکشانهای جوان با افزایش جرم قرمزتر میشود. نتایج این پژوهش نشان میدهد که
ویژگیهای فیزیکی کهکشانهای پیر و جوان در هر دو محیط یکسان است.

بررسی اثرات اتلافی در تشکیل پلاسمون های غیر خطی

مریم تحفه، صدیقه میرابوطالبی، لاله فرهنگ متین

چکیده برانگیختگی پلاسمون ها روی سطح پلاسمای چگال موجب انتقال انرژی موج الکترومغناطیسی از درون پلاسما است. وجود اثرات غیر خطی و همچنین اثرات اتلافی در چنین پلاسمایی اجتناب ناپذیر میباشد. در این مقاله به مطالعه­ی اینگونه اثرات در برانگیختگی امواج سطحی، در مرز مشترک بین پلاسمای چگال و خلاء می پردازیم. از روش حل بسط اختلالی استفاده میکنیم و معادلات را تا تقریب درجه دوم، به صورت تحلیلی، حل میکنیم. با مطالعه رابطه پراکندگی، شرایط تشکیل امواج سطحی را هم در تقریب خطی و هم در تقریب درجه دوم مورد مطالعه قرار می­دهیم. نتایج نشان می دهند که اثرات اتلافی تاثیرات مهمی در رابطه پراکندگی و نتایج حاصل از آن دارند. بویژه، وجود این اثرات، بازه فرکانس های ایجاد امواج سطحی را در تقریب خطی گسترش میدهد . در تقریب درجه دوم غیر خطی، این اثرات اتلافی به برانگیختگی امواج سطحی در فرکانس های پایین تر میانجامد.