حل تقریبی تحلیلی میدان سرعت و دما در یک محفظه دو بعدی با دیوارههای افقی موجدار حاوی یک سیال غیرنیوتنی

thesis
abstract

با گذشت حدود یک قرن از انتشار مقاله آقای پرانتل در مورد انتقال حرارت جابجایی که می توان آنرا آغازگر این مبحث دانست، هنوز پایان نامه هایی در سطح دکتری روی این موضوع تعریف می شود. این نکته اهمیت و وجود نکات ناشناخته در این مورد را بیان می کند. یکی از مسائل کلاسیک در مورد انتقال حرارت جابجایی آزاد که سالها با حمایت "ناسا" در مورد آن تحقیق شده، محفظه ای مستطیلی شکل است که دارای دو دیواره افقی عایق و دو دیواره عمودی با اختلاف دمای ثابت می باشد. برای حل این مسئله بیش از 20 سال تحقیق صورت گرفت که حاصل آن انتشار مقالات متعدد تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی بود. از میان این تحقیقات دو روش مختلف تقریبی – تحلیلی برای حل مسئله ارائه شد که محدودیتهایی نیز داشتند. در چند دهه اخیر با گسترش روشهای عددی، این مسئله به نمونه ای برای چک کردن صحت این روشها تبدیل شده است. خیلی از حالات متفاوتی که برای این نوع مسئله مطرح می شود دارای حل تحلیلی و یا آزمایشگاهی نمی باشد. این امر باعث شده در کارهای عددی، اعتبارسنجی با کارهای عددی دیگر صورت بگیرد. این فقدان باعث شد تا به ارائه روشی تقریبی – تحلیلی برای گسترش حالات این مسئله پرداخته شود. در این تحقیق محفظه ای مستطیلی با دیواره های افقی موجدار و عایق و دیواره های عمودی با اختلاف دمای ثابت، حاوی سیال غیرنیوتنی به روش خطی سازی حل گردیده است. برای حل معادلات حاکم فرض شده که اعداد رایلی و پرانتل بزرگ هستند. در این حل، با ترکیب معادلات انرژی و ممنتم، معادله ای حاصل می شود که به تغییرات سرعت عمودی وابسته می باشد. با کمک این معادله و معادله انرژی، که با کمک معادله پیوستگی شکل جدیدی یافته، توابع سرعت و دما بدست می آیند. نتایج حاکی از آن است که این حل برای سیال غیرنیوتنی، جوابهایی مطابق با فیزیک مسئله و تحلیل ابعادی ارائه می دهد. همچنین تغییرات سرعت و دما در حالتی که دیواره های افقی موجی شکل می باشند قابل قبول است اما تغییرات ناسلت برای دیواره های موجدار در این حل قابل مشاهده نیست و تغییرات آنرا فقط از تحلیل ابعادی ارائه شده می توان متوجه شد. ضمنا از نمودارهای ترسیم شده مشخص است که با افزایش لزجت ظاهری، شار حرارتی دیواره های عمودی کاهش می یابد و با افزایش ارتفاع موج دیواره های افقی، مقدار عدد ناسلت افزایش یافته و تغییر طول موج تاثیری در عدد ناسلت ندارد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی مورب حاوی نانو سیال تحت میدان مغناطیسی

در این مقاله، تأثیر زاویه مورب بر آهنگ انتقال گرمای جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی پر شده از نانو سیال آب- مس در حضور میدان مغناطیسی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نیمی از دیوار‌های پایینی و سمت چپ محفظه عایق و نیمی دیگر از این دو دیوار محفظه در دمای گرم می­باشند. دیوار سمت راست محفظه در دمای سرد و دیوار بالایی آن عایق است. معادلات گسسته‌سازی شده با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده­ا...

full text

شبیه سازی عددی انتقال گرمای همرفتی آزاد نانو سیال تحت میدان مغناطیسی در داخل محفظه موجدار

در این مقاله، مدل عددی انتقال گرمای همرفتی آزاد همراه با اثر میدان مغناطیسی یکنواخت  در حالت جریان لایه ای پایا، در یک محفظه موجدار که با استفاده از نانو سیال اکسید مس پر شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. دیوارهای راست و چپ محفظه عایق در نظر گرفته شده اند، در حالی که دیوارهای بالایی و پایینی موجدار همدما می باشند. معادلات حاکم بر مسئله به صورت تابع جریان- فرمول گردابه مورد بررسی قرار گرفته و ...

full text

اثر یک جفت مانع دما ثابت بر جابجایی طبیعی سیالات غیرنیوتنی در یک محفظه مربعی

در این تحقیق، انتقال حرارت جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی پر شده از سیال غیرنیوتنی مدل تابع نمایی با وجود یک جفت مانع دما ثابت که به صورت افقی بر روی دیوار عمودی محفظه نصب شده اند، بررسی شده است. دیوار سمت چپ به همراه مانع های نصب شده بر روی آن در دمای ثابت t_h و دیوار سمت راست در دمای ثابت t_c قرار دارند. دیوارهای افقی محفظه عایق شده اند. معادلات حاکم برای سیال غیر نیوتنی مدل تابع نمایی به رو...

full text

جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی مورب حاوی نانو سیال تحت میدان مغناطیسی

در این مقاله، تأثیر زاویه مورب بر آهنگ انتقال گرمای جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی پر شده از نانو سیال آب- مس در حضور میدان مغناطیسی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نیمی از دیوار های پایینی و سمت چپ محفظه عایق و نیمی دیگر از این دو دیوار محفظه در دمای گرم می­باشند. دیوار سمت راست محفظه در دمای سرد و دیوار بالایی آن عایق است. معادلات گسسته سازی شده با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده­ان...

full text

حل تحلیلی دوبعدی میدان دما، تنش و جابجایی برای یک استوانه توخالی با شار حرارتی نامتقارن و زمانمند

در این مقاله یک حل تحلیلی دو بعدی برای میدان دما، تنش و جابجایی ها در استوانه ای تو خالی ارائه شده است. در سطح بیرونی این استوانه ی تو خالی، شار حرارتی نا متقارن و وابسته به زمان اعمال شده است. همچنین این استوانه حامل سیال است و در سطح داخلی به صورت جابجایی، تبادل حرارت می کند. از روش جدا سازی متغیر ها برای بدست آوردن میدان دما استفاده شده است. همچنین توزیع تنش ها بوسیله تابع تنش حرارتی بدست می...

full text

شبیه سازی یک بعدی ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی

بر خلاف مطالعات گذشته در جریان‌های غیر ماندگار سیالات غیر نیوتنی که از مدل‌های پیچیده دو بعدی جهت محاسبه گرادیان سرعت استفاده شده است در این تحقیق مدل‌های یک بعدی جهت محاسبه افت غیرماندگار به کار گرفته شده است که امکان پیاده سازی سریعتر و سرعت اجرایی بالاتری دارند. هدف اصلی این تحقیق بررسی پدیده ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی از نوع توانی (Power law) با استفاده از مدل‌های برونون و زیلک می‌باشد. ج...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023