کاربرد روش شبکه بولتزمن در تحلیل جریان سیال و انتقال گرما در مقیاس های کوچک

thesis
abstract

روش شبکه بولتزمن (lbm) یک روش محاسباتی است که توانایی مدل سازی جریان سیال و انتقال حرارت را دارد. تحلیل میدان جریان با مرزهای پیچیده، دستورات ساده برنامه نویسی و شرایط آسان برای پردازش موازی از مزیت های این روش است. هدف این پایان نامه، توسعه و بازنویسی یک کد کامپیوتری به زبان فرترن است که بتواند جریان سیال همراه با انتقال حرارت را در ابعاد بزرگ وریز مقیاس تحلیل کند. (کد موجود قبلی فقط جریان سیال بدون انتقال حرارت را تحلیل می کرد) .جریان آرام دوبعدی و تراکم ناپذیر و سیال نیوتونی و تک فاز است. در تحلیل جریان در ابعاد ریز مقیاس (جریان لغزشی) از شرط مستقیم و طیفی برای سرعت و شرط مستقیم و dsbc برای دما استفاده شده است. از شرط زو-هی سرعت ثابت و شرط دمای معکوس لغزشی برای شرط عدم لغزش روی دیواره ها و برای مرزهای ورودی و خروجی از شرط زو-هی سرعت ثابت و فشار ثابت استفاده شده است. از شبکه d2q9 در همه تحلیل های سیالاتی و حرارتی استفاده شده است. بعد از تدوین کد مورد نظر مسائل زیر تحلیل شده اند: 1)هدایت گرما در جسم جامد با مرزهای پیچیده 2)جریان پتانسیل روی اجسام با شکل پیچیده 3)جریان و انتقال حرارت بین دو صفحه موازی در ابعاد بزرگ و ریز 4)جریان جا به جایی طبیعی در یک محفظه با و بدون جسم داخلی با مرز پیچیده در ابعاد بزرگ و ریز در تمام موارد، نتایج با داده های تحلیلی و عددی موجود مقایسه شده است که در همه موارد دقت وتوانایی کد تهیه شده به اثبات رسیده شده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تحلیل جریان سیال تراکم ناپذیربه روش حجم محدود- بولتزمن شبکه ای به همراه انتقال گرما

چکیده در این مقاله، روش حجم محدود-بولتزمن شبکه­ای برای جریان و انتقال حرارت در سیال تراکم ناپذیر توسعه داده شده است. برای حل میدان دما از تابع توزیع دوگانه بولتزمن استفاده شده است. دو ضریب تصحیح مرتبه دو برای محاسبه شار بر اساس فشار و دما در مرز سلول ­ ها در روش بولتزمن شبکه­ای و تلفیق آن با روش حجم محدود ارائه گردیده که به صورت قابل توجهی باعث افزایش سرعت همگرایی و کاهش تعداد تکرار حل عددی شده...

full text

کنترل جریان سیال با محیط متخلخل : روش شبکه بولتزمن

در این مقاله با استفاده از روش شبکه بولتزمن و ترکیب آن با مدل برینکمن-فورچیمر به  مطالعه جریان اطراف مانع مربعی پوشیده شده توسط محیط متخلخل پرداخته می­شود. در این مدل، اثرات نیروی پسا ناشی از حضور محیط متخلخل به صورت یک عبارت نیرو در معادله­ی شبکه بولتزمن وارد می‌شود. در ابتدا جریان پوازی صفحه­ای کاملا متخلخل، جریان حفره کاملا متخلخل و جریان کوئت کاملا متخلخل شبیه­سازی شده و نتایج عددی حاصل با ...

full text

بررسی انتقال گرما در کانال با مانع مربعی در محیط متخلخل: روش شبکه بولتزمن

هدف از این پژوهش بررسی اثرات محیط متخلخل بر ترمودینامیک جریان در کانال با مانع مربعی کاملاً متخلخل به کمک روش شبکه بولتزمن می‌باشد. به منظور شبیه‌سازی انتقال حرارت در محیط متخلخل، از مدل عمومی برینکمن– فورچیمر در مقیاس REV همراه با تابع توزیع دوگانه استفاده می‌گردد. در ابتدا به منظور اعتبارسنجی شبیه‌سازی انتقال حرارت در محیط متخلخل،  انتقال حرارت در کانال ساده و کانال با مانع مربعی شبیه‌سازی می­...

full text

تحلیل ترمو – هیدرودینامیک جریان سیال درون کانال با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مقاله‏‌ ترکیب روش حجم محدود با روش شبکه بولتزمن به منظور تحلیل رفتار ترمو – هیدرودینامیک جریان سیال تراکم ناپذیر ارائه شده است. بدین منظور از مدل تابع توزیع دوگانه برای معادلات گرمایی بولتزمن استفاده شده است. به منظور افزایش پایداری و همگرایی معادلات فاکتورهای تصحیح مرتبه دوم در محاسبه جملات شار مورد استفاده قرار گرفته اند و همچنین با افزودن جمله اتلاف مصنوعی مرتبه چهارم به معادلات سعی ش...

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

کنترل جریان سیال با محیط متخلخل : روش شبکه بولتزمن

در این مقاله با استفاده از روش شبکه بولتزمن و ترکیب آن با مدل برینکمن-فورچیمر به  مطالعه جریان اطراف مانع مربعی پوشیده شده توسط محیط متخلخل پرداخته می­شود. در این مدل، اثرات نیروی پسا ناشی از حضور محیط متخلخل به صورت یک عبارت نیرو در معادله­ی شبکه بولتزمن وارد می شود. در ابتدا جریان پوازی صفحه­ای کاملا متخلخل، جریان حفره کاملا متخلخل و جریان کوئت کاملا متخلخل شبیه­سازی شده و نتایج عددی حاصل با ...

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 یزد

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023