شبیه سازی دینامیک یک غشاء الاستیک در یک کانال دارای گودال با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن- مرز غوطه ور

Authors

عبدالرحمان دادوند

اسعد علیزاده

abstract

در مطالعه حاضر، حرکت و تغییر شکل یک غشاء الاستیک در یک کانال دوبعدی با گودال و بدون گودال با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطه ور شبیه-سازی می گردد. برای حل میدان جریان سیال از روش شبکه بولتزمن و برای شبیه سازی اندرکنش سیال و غشاء از روش مرز غوطه ور استفاده می شود. غشاء الاستیک به صورت یک مرز انعطاف پذیر غوطه ور در جریان سیال در نظر گرفته می شود. در روش مرز غوطه ور، غشاء الاستیک در مختصات لاگرانژی نشان داده می شود، در صورتی که میدان جریان سیال با یک شبکه بندی اویلری یکنواخت و ثابت گسسته می شود. اندرکنش بین سیال و مرز غوطه ور با استفاده از تابع دلتای دیراک مدل می شود. اثرات شرط مرزی عدم لغزش با افزودن یک جمله نیرو به معادله شبکه بولتزمن در نظر گرفته می شود. بسته به شدت جریان (یا عدد رینولدز)، موقعیت اولیه غشاء و سفتی آن و اندازه گودال، غشاء الاستیک در داخل گودال فقط حرکت چرخشی داشته و یا توسط جریان به بیرون از آن هدایت می شود. نتایج برحسب میدان سرعت و فشار جریان سیال و نیز شکل غشاء در زمان های مختلف نشان داده شده است. نتایج حاصل با نتایج تجربی و عددی موجود مقایسه گردید که تطابق خوبی را نشان داد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

شبیه سازی عددی دینامیک گلبول قرمز خون در یک میکروکانال با مانع پله‌ای با استفاده از روش شبکه بولتزمن- مرز غوطه ور

در مطالعه حاضر، دینامیک یک گلبول قرمز در میکروکانال دوبعدی ساده و میکروکانال دارای مانع پله­ای، با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطه­ور شبیه­سازی می­گردد. گلبول قرمز به صورت یک مرز انعطاف­پذیر غوطه­ور در جریان سیال در نظر گرفته می­شود. اثرات تغییر لزجت پلاسما بر حرکت و تغییر شکل گلبول قرمز بررسی شد. در ادامه حرکت گلبول قرمز دایروی در جریان پوازیه بررسی گردید. با توجه به این که گل...

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

اثر نوسان یک رشته ی الاستیک پشت استوانه صلب بر کاهش ضریب پسآ در جریان سیال تراکم‌ناپذیر: روش مرز غوطه ور-شبکه بولتزمن-شبکه فنر

تحقیق حاضر یک حل عددی از تقابل سازه­ی الاستیک-سیال تراکم ناپذیر با استفاده از روش مرز غوطه­ور است، که در آن فاز جامد یک رشته­ الاستیک قرار گرفته پشت یک استوانه صلب در جریان سیال است. هدف، بررسی اثرات متقابل این رشته و استوانه بر یکدیگر و به طور خاص اثر رشته الاستیک بر کاهش ضریب پسآی استوانه است. در روش مرز غوطه­ور، فاز جامد و سیال در دو ناحیه مجاز از هم حل می­شوند. برای حل جریان و مومنتوم فاز س...

full text

جریان سیال غیرنیوتنی حرارتی در کانال دارای جسم متحرک با روش مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن

در مطالعه حاضر یک روش ترکیبی مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن غیرنیوتنی (ib-nlbm) با الگوریتم اعمال نیروی چندمرحله ای برای شبیه سازی جریان و انتقال حرارت غیرنیوتنی در مجاورت مرزهای ثابت و متحرک توسعه داده شده است. ib-nlbm قابلیت مدل سازی انتقال حرارت از سطح اجسام با دمای متغیر در هندسه های پیچیده را داراست. این روش را می توان به عنوان یک رویکرد شبکه ای غیرمنطبق بر جسم در نظر گرفت که در آن دامنه سیال ت...

شبیه سازی جریان استوکس دو بعدی حول اجسام الاستیک با استفاده از روش مرز غوطه ور

در طول دوران فعالیت های علمی بشر به سبب لزوم تحلیل جریان حول اجسام با هندسه های پیچیده و یا متحرک، دیگر روش های رایج محاسباتی بدلیل دشوار بودن ایجاد شبکه مناسب با آن هندسه ها کارساز نخواهد بود . در این خصوص یکی از موفق ترین روش ها، روش مرز غوطه ور می باشد. مزیت این روش بر سایر روش های متداول cfd این است که در اینجا شبکه محاسباتی هیچ اجباری در تطبیق خود با مرزهای جسم غوطه ور ندارد. بنابرین با یک...

15 صفحه اول

روش مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن جهت مدلسازی جریان سیال غیرنیوتنی بر روی مرزهای منحنی

در این مطالعه با استفاده از روش مرز غوطه¬ور شبکه بولتزمن به مدلسازی جریان سیال غیرنیوتنی با مدل توانی بر روی سطوح منحنی پرداخته شده¬است. از جمله ویژگی¬های این روش در مطالعه حاضر، می¬توان به صورت فشاری معادلات شبکه بولتزمن جهت مدلسازی مناسب گرادیان فشار در سیستم مورد مطالعه اشاره کرد. بعلاوه جهت اعمال شرط مرزی عدم لغزش در اطراف مرز جسم، روش مرز غوطه¬ور به صورت ضمنی به کار گرفته شده است. همچنین ج...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

Publisher: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

volume 15

issue 10 2015

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023