حل عددی جریان دو بعدی مغشوش گذر ضوتی بین پره های ثابت توربین با روش تداخلی غیرلزج-لزج

thesis
abstract

تحقیق حاضر به بررسی جریان دو بعدی بین پره های ثابت توربین، با استفاده از یک تکنیک منطقه ای می پردازد. تکنیک استفاده شده، روش تداخلی غیرلزج-لزج می باشد. در این روش، میدان جریان به دو ناحیه غیرلزج و لزج شامل رژیم های آرام و مغشوش تقسیم می شود. ناحیه غیر لزج همان میدان اصلی جریان در بین پره های توربین در نظر گرفته می شود و ناحیه لزج لایه مرزی نزدیک جداره پره ها می-باشد که با توجه به کاهش فشار در توربین ها، ضخامت این ناحیه کم می باشد. با این تکنیک می توان برای ناحیه اصلی از معادلات اویلر و برای ناحیه لزج از فرم خاصی از معادلات نویر استوکس (آرام و مغشوش)، استفاده کرد و از حل کامل معادلات ناویر استوکس برای کل میدان جریان که باعث صرف هزینه و زمان بیشتر محاسبات می شود، اجتناب ورزید. در این تحقیق از روش تحلیلی سویت برای محاسبه پارامترهای لایه مرزی آرام و از روش تحلیلی گرین (دو معادله دیفرانسیلی و یک معادله جبری) برای محاسبه پارامترهای لایه مرزی مغشوش از جمله، ضخامت جابجایی و ضخامت مومنتوم استفاده می شود. پس از محاسبه ضخامت جابجایی لایه مرزی در هر رژیم که به معنای ضخامت جرم از دست رفته می باشد، این مقدار در روش تداخلی غیرلزج-لزج به هندسه اولیه پره ها اضافه شده که عملاً باعث تنگ تر شدن مسیر جریان به میزان محدودی می شود. در مرحله بعد روش عددی حجم محدود دنتون که براساس حل معادلات اویلر می باشد، کل جریان را حل می کند. با توجه با داشتن توزیع خواص جریان روی سطوح پره ها (از حل عددی غیر لزج پره ها) می توان مجدداً ضخامت جابجایی لایه مرزی را محاسبه و با مقدار قبلی مقایسه کرد. با تکرار این عملیات و نزدیک شدن حل ها با یکدیگر، همگرائی لازم محقق می شود و نتیجتاً تاثیر لزجت در حل غیرلزج به گونه ای پدیدار می شود. نتایج نشان می دهد که با استفاده از تکنیک حل غیرلزج-لزج می توان تاثیر لایه مرزی را لحاظ نمود و چون مقدار ضخامت این ناحیه لزج محدود می باشد، نیازی به حل کامل معادلات نویر استوکس در کل میدان جریان نمی باشد. لذا نتایج حل عددی معادلات اویلر می تواند با این روش بهبود یابد و حجم محاسبات هم با رعایت دقت لازمه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی پره توربین باد محور افقی با روش مومنتوم المان پره به همراه حل عددی سه بعدی جریان آن

هدف این پژوهش، طراحی آیرودینامیکی پره توربین باد 20 کیلووات محور افقی، با روش مومنتوم المان پره و تحلیل عددی جریان سه بعدی اطراف آن، می­باشد. در روش مومنتوم المان پره، ابتدا، منحنی­های ضرایب آیرودینامیکی یک ایرفویل مشخص به عنوان ورودی در نظر گرفته می­شود. سپس، مشخصات هندسی مقاطع مختلف پره شامل: طول وتر، زاویه پیچش و زاویه نسبی جریان و همچنین قطر پره با این روش محاسبه می­گردد. به منظور انتخاب به...

full text

بررسی جریان دو بعدی بین پره های ثابت توربین بخار با بکارگیری روش معکوس جهت تلفیق روش های حل عددی حجم کنترل و تفاضل محدود

تلاش حاضر که تحت عنوان پایان نامه کارشناسی ارشد عرضه شده است، به بررسی جریان تراکم پذیر بین پره های توربین بخار می پردازد و از روش های مختلفی که بر پایه استفاده از روش های حجم کنترلی و تفاضل محدود قرار گرفته اند، استفاده شده است. هر کدام از این روش ها دارای مزایای خاص خود هستند که در اینجا از دو روش حل عددی کامپیوتری دنتون و مک کورمک استفاده شده است. در این پایان نامه با تلفیق این دو روش حل عدد...

15 صفحه اول

حل جریان دوبعدی تراکم پذیر و لزج گذر صوتی در ردیف پره توربین گازی

در این پروژه شبیه سازی عددی معادلات ناویر-استوکس لایه نازک دوبعدی در ردیف پره توربین گازی در رژیم گذر صوتی مورد نظر است . همچنین این پروژه قادر به شبیه سازی عددی معادلات فوق الذکر در ردیف پره های کمپرسور و نیز شبیه سازی عددی جریانات خارجی نظیر جریان سیال روی بال هواپیما میباشد. روش بکار رفته در حل این معادلات ، روش حجم کنترلی جیمسن می باشد. از ویژگیهای روشهای حجم کنترلی، انعطاف پذیر بودن آنها ب...

15 صفحه اول

بکارگیری طرح AUSM+ جهت بهبود نتایج و کاهش خطای عددی روش حجم محدود جیمسون در جریان دوبعدی بین پره های ثابت توربین

با‌توجه به اهمیت نقش توربین‌ها در صنایع مختلف، طراحی دقیق‌تر جهت افزایش راندمان آن‌ها، نیازمند حل دقیقی از جریان داخل پره‌های توربین می‌باشد. امروزه با پیشرفت روش‌های مدلسازی عددی، دستیابی به یک روش دقیق عددی برای گرفتن ناپیوستگی‌های جریان و حل دقیق آن به طوری که دارای حداقل نوسان و خطاهای عددی باشد، همواره مورد توجه محققین مدلسازی به روش عددی بوده است. در تحقیق حاضر ابتدا در یک کانال همگرا- وا...

full text

طراحی و تحلیل عددی توربین هیدروکویل با پره گام ثابت و متغیر

در سال­های اخیر، نیاز به تولید انرژی با هزینه پایین، به‌کارگیری توربین­های هیدرولیکی در ابعاد میکرو را مورد توجه گسترده جهانی قرار­داده­است. هزینه پایین ساخت، راه­اندازی و نگهداری، هد و دبی پایین مورد نیاز، ابعاد کوچک، بی­نیازی از شبکه گسترده انتقال برق و تمرکز­زدایی از تولید برق با حذف نیروگاه­های بزرگ حرارتی، آبی و ... از جمله ویژگی­های منحصر به فرد توربین­های میکرو هستند. توربین هیدروکویل به...

full text

حل جریان سه بعدی در ردیف پره های توربین

در این پروژه حل عددی معادلات اویلر سه بعدی در ردیف پره های توربین در حالت گذر صوتی به همراه ترم چرخش با بکارگیری روش کنترل محدود "جیمسون " انجام شده است . از ویژگیهای این روش حجم کنترل، کاربرد آسان در به کارگیری آن روی هندسه های پیچیده بوده که به انتقال دستگاه مختصات نیازی نمی باشد. در این روش با انتگرال گیری از معادلات در هر کدام از خانه های شبکه، این معادلات به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معم...

15 صفحه اول

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 فردوسی مشهد

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023