کاربرد روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی جریان گازی در یک میکروکانال تحت تاثیر میدان مغناطیسی.

Authors

احمدرضا رحمتی

استادیار دانشگاه کاشان حسین خراسانی زاده

دانشگاه کاشان محمدرضا عرب یار محمدی

دانشگاه کاشان

abstract

چکیده در کار حاضر جریان گازی با نادسن خروجی 0.2 تحت تاثیر میدان مغناطیسی در یک میکروکانال که با گرادیان فشار تحریک شده مورد مطالعه قرار می گیرد. اثر تغییرات پارامترهای میدان مغناطیسی شامل قدرت و طول با اعمال سرعت لغزشی در دیواره های میکروکانال به صورت عددی شبیه سازی شده است. مدل هندسی جریان، یک مجرای مسطح دو بعدی با عرض ثابت در طول میکروکانال بوده و جریان مورد نظر پایدار و آرام فرض شده است. معادلات حاکم بر میدان جریان و میدان مغناطیسی به روش شبکه بولتزمن و به طور هم زمان حل شده و تغییرات سرعت، فشار، نیروی لورنتس و مولفه القایی میدان مغناطیسی مورد بحث قرار گرفته است. ویژگی این تحقیق، متغیر بودن پارامترهایی مانند عدد نادسن و نیروهای حجمی در طول میکروکانال است. از طرف دیگر، با استفاده از دقت مرتبه دو در محاسبه سرعت لغزشی، نتایج با بهبود قابل توجهی به روابط تحلیلی نزدیک شده و با تعیین مناسب پارامتر زمان آرامش، خطای منحنی انحراف فشار نسبت به مطالعات گذشته کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی عددی نشان می-دهد که با کاهش طول میدان مغناطیسی اعمالی به 40% میانی میکروکانال، رفتار مولفه محوری نیروی مغناطیسی به توزیع m شکل تبدیل شده و شیب فشار در ناحیه اثر میدان افزایش یافته و نقطه بیشینه انحراف فشار در طول کانال جابه جا می شود. از طرفی سرعت در دیواره، در این ناحیه، دارای رفتاری متفاوت از سرعت در مرکز کانال است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

شبیه‌سازی جریان جابجایی طبیعی نانوسیال در یک محفظه‌ شیب‌دار تحت میدان مغناطیسی به روش شبکه بولتزمن

در این تحقیق، از مدل توابع توزیع دوتایی با ضریب تخفیف چندتایی روش شبکه بولتزمن برای شبیه‌سازی جریان جابجایی طبیعی نانوسیال در یک محفظه‌ شیبدار تحت میدان مغناطیسی استفاده شده است. محفظه موردنظر دوبعدی بوده و حاوی نانوسیال آب-اکسید تیتانیوم می‌باشد. محفظه دارای زاویه ø نسبت به سطح افقی بوده و تحت یک میدان مغناطیسی یکنواخت قرار گرفته است. روش عددی ارائه شده به ترتیب میدان جریان و میدان دما را با ا...

full text

روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی جریان سیال کاریو-یاسودا در یک کانال دارای انسداد

در مطالعهحاضر به شبیه­سازی جریان سیال غیرنیوتنی خون درون یک کانال دو بعدی دارای انسداد پرداخته شده است. از مدل سیال کاریو-یاسودا برای بررسی رفتار رقیق برشی خون استفاده گردیده است. روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی عددی جریان خون بکار گرفته شده است. مدل‌سازی مرزهای منحنی مربوط به انسدادها با دقت مرتبه دو انجام پذیرفته است. نتایج عددی حاصل از حل با نتایج مربوط به سیال غیرنیوتنی کاریو-یاسو...

full text

کاربرد و مقایسه روش های بولتزمن شبکه ای مختلف با شبکه بندی غیریکنواخت در شبیه سازی جریان در داخل میکروحفره و میکروکانال

In this study, for the first time, a comparison of single-relaxation-time, multi-relaxation-time and entropic lattice Boltzmann methods on non-uniform meshes is performed and application of these methods for simulation of two-dimensional cavity flows, channel flows and channel flows with sudden expansion is studied in the slip and near transition regimes. In this work, Taylor series expansion a...

full text

شبیه سازی عددی و ارائه روش حل برای جریان سیال غیر نیوتنی تحت تاثیر میدان مغناطیسی در لایه مرزی یک صفحه کشسان

جریان آرام تراکم ناپذیر سیال غیر نیوتنی روی یک صفحه کشسان متحرک، در حضور یک میدان مغناطیسی یکنواخت مطالعه شده است. سرعت صفحه مشخص و در طول آن به صورت خطی تغییر می‌کند. به کمک تبدیلات تشابهی، دستگاه معادلات پاره‌ای حاکم بر جریان به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی غیر خطی تبدیل و سپس توسط روش‌ عددی ارئه شده بر مبنای تفاضل محدود ، حل گردیده است. اثرات پارامتر‌های سیال، جریان و میدان مغناطیسی بر...

full text

کاربرد روش شبکه بولتزمن در شبیه‌سازی انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال درون یک محفظه متوازی‌الاضلاع شکل در حضور میدان مغناطیسی

چکیده در کار حاضر، برای اولین بار، جابجایی طبیعی نانوسیال درون محفظه متوازی‌الاضلاع شکل با دو مانع مثلثی با شرایط مرزی دمایی متفاوت در حضور میدان مغناطیسی با روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی شده است. در شبیه‌سازی صورت گرفته میدان سرعت و دما با حل همزمان معادلات روش شبکه بولتزمن برای توابع توزیع سرعت و دما محاسبه شده است. تأثیر عوامل مختلفی چون عدد رایلی (۱۰۳-۱۰۵)، عدد هارتمن (۰-۹۰)، کسر حجمی ن...

full text

شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی

در مقاله حاضر، شبیه­سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی به­همراه مدل شان-چن انجام شده­است. یک تابع پتانسیل برای مدل کردن اندرکنش ذرات سیال استفاده شده که میدان سرعت جریان را اصلاح کرده و تغییر فاز بخار-مایع همچنین اثرات کشش سطحی در فصل مشترک بین دو فاز را در جریان­های کاویتاسیونی شبیه­سازی می­کند. معادله خطی بدست آمده در الگوریتم حاضر بر اساس روش شبکه بو...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

جلد ۱۶، شماره ۷، صفحات ۲۲۹-۲۴۰

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023