بررسی س.سپانسیون غلیظ تحت جریان پواسل با عدد رینولدز محدود در حالت سه بعدی

thesis
abstract

حرکت قطرات غوطه ور در داخل کانال ها و لوله ها، کاربردهای عملی زیادی دارد و در بازه وسیعی از فعالیت های صنعتی دیده می شود. در این رساله، مطالعه سه بعدی سوسپانسیون قطرات در جریان پواسل در یک کانال پریودیک و در اعداد رینولدز محدود انجام شده است. حل کامل معادلات ناویر استوکس که در بر گیرنده کشش سطحی است با استفاده از روش اختلاف محدود/ ردیابی قطرات صورت گرفته است. این روش بر مبنای نوشتن یک دسته معادله بقا برای کل دامنه حل است. به گونه ای که هر دو فاز به صورت یک سیال با خواص مادی متغیر رفتار می کند. روش توصیف شده و بکار رفته در این پایان نامه، ترکیبی از تکنیک های تسخیر و ردیابی قطره است. یک شبکه ساکن منظم برای جریان سیال استفاده می شود اما سطح مشترک با استفاده از یک شبکه مجزا با بعد پایین تر ردیابی می شود. به منظور تحلیل رفتار سوسپانسیون در اعداد رینولدز محدود، جملات جابجایی به معادلات ناویر استوکس افزوده شده است. اگر نسبت چگالی قطره به سیال بیرونی برابر یک باشد، از یک کد fishpack که حل کننده سریع پواسون است برای حل معادله فشار استفاده شده، در حالی که اگر نسبت چگالی مخالف یک باشد، از یک کد چند شبکه ای mudpack استفاده شده است. مهاجرت عرضی یک قطره و حرکت سوسپانسیون متشکل از تعداد زیاد قطرات در جریان پواسل به صورت سه بعدی مورد مطالعه قرار گرفته و تأثیر پارامترهای بدون بعد نظیر عدد رینولدز، عدد کاپیلاری، نسبت چسبندگی، نسبت چگالی و کسر حجمی بررسی شده است. برای شبیه سازی سوسپانسیون متشکل از تعداد زیاد قطرات، از نسخه پردازش موازی کد استفاده شده است. شبیه سازی یک قطره در غیاب نیروی جاذبه در اعداد رینولدز محدود نشان داد که قطره شکل پذیر، در هر موقعیت اولیه ای که قرار داشته باشد به یک موقعیت تعادل بین مرکز و دیواره مهاجرت می کند ( اثر سگر سیبربرگ)، اما قطره با نیروی جاذبه، الگوی جریان پیچیده تری دارد که وابسته به اندازه نیروی شناوری است. شبیه سازی سوسپانسیون تعداد زیاد قطرات نشان داد که برای قطرات با شکل پذیری زیاد (عدد کاپیلاری زیاد)، یک مقدار ماکزیمم برای توزیع چگالی در مرکز کانال بدست می آید در حالیکه قطرات تقریباً کروی (عدد کاپیلاری کم)، به سمت موقعیت تعادلی بین مرکز و دیواره کانال حرکت می کنند. چسبندگی موثر سوسپانسیون با افزایش عدد کاپیلاری کاهش، و با افزایش عدد رینولدز افزایش پیدا می کند. انرژی اغتشاشی جریان در عرض کانال (دمای سوسپانسیون) برای شرایط مختلف محاسبه و مشاهده شد که این انرژی، در مرکز کانال جایی که نرخ برش کم و برخورد قطرات ضعیف است، مینیمم است. هنگامی که از مرکز کانال دور می شویم، انرژی اغتشاشی افزایش می یابد و نزدیک دیواره ها ماکزیمم می شود.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مطالعه عددی حرکت قطرات در جریان پواسل در رینولدز محدود

در این پایان نامه جریان سیالات دو فازی ذرات تغییر شکل پذیر در جریان پواسل مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. این کار بوسیله حل عددی معادلات ناویر-استوکس بدون در نظر گرفتن هیچگونه مدل سازی ساده شونده و با نظر گرفتن نیروی کشش سطحی برای سیال دو فازی انجام میگیرد. محاسبات بر اساس روش front tracking انجام میگیرد. برای معادلات بیضوی فشار از یک کد fish pack که حل کننده سریع پواسن است استفاده خواهد شد. جریان...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی سوسپانسیون غلیظ تحت جریان برشی ساده در اعداد رینولدز محدود

حرکت سوسپانسیون قطرات از میان کانالها و لوله ها، موضوع مطالعه بسیاری از محققان بوده است. در این رساله، مطالعه سه بعدی سوسپانسیون قطرات در جریان برشی ساده و در اعداد رینولدز محدود انجام شده است. حل کامل معادلات ناویر - استوکس، که دربرگیرنده کشش سطحی است، با استفاده از روش ردیابی قطرات / اختلاف محدود در یک دامنه پریودیک صورت گرفته است. این روش بر مبنای نوشتن یک دسته معادله بقا برای کل دامنه حل اس...

بررسی تجربی رشد عرضی و طولی جریان گل آلود سه بعدی در حالت غیر دایم

In this paper, the spreading of three-dimensional, turbulent and unsteady inclined turbidity currents has been investigated. The experimental results were normalized in the form of non-dimensional plots and then a theoretical model was developed. The current width, b, and the relative situation of the tip of the nose of turbidity current, x, are normalized with respect to the buoyancy length sc...

full text

مدل سازی اجزاء محدود سه بعدی پای انسان در حالت ایستادن متعادل

در این مطالعه مدل اجزاء محدود سه­بعدی از ساختمان پا، به واسطه‌ی بازسازی تصاویر سی­تی ایجاد شده است. مدل حاضر شامل 19 استخوان، 114 لیگامنت و فاشیای پلانتار می­باشد که در حجمی از بافت نرم محصور می­گردند. با تعریف شرایط مرزی و بارگذاری مناسب و همچنین در نظر گرفتن برهم‌کنش‌های مفصلی، حالت ایستادن متعادل شبیه­سازی شده است. در این مطالعه توزیع فشار تماسی در سطح پلانتار پا و همچنین توزیع تنش در ساختار...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

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 صنعتی اصفهان

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023