تحلیل عددی جریان آشفته داخل لوله تحت شرایط شتابهای متوسط

thesis
abstract

هدف این تحقیق بررسی ویژگیهای سیال تحت تاثیر جریان شتاب دار آشفته است. در این پایان نامه، جریان شتاب دار آشفته در یک لوله برای اعداد رینولدز، از 7000 تا 45200 (بر پایه سرعت متوسط و قطر) بوسیله شش مدل معمول جریان متلاطم شبیه سازی می شود. زمان دوره شتابدهی از 5 ثانیه تا 45 ثانیه است. مدلهای مفروض شامل مدل جبری بالدوین-لومکس (bl)، مدل تک معادله ای اِسپالارت-آلماراس (sa)، مدلk-e با تصحیح دیواره لام-برِمهارست (ke)، مدل k-w ویلکاکس (kw) ، مدل تنش برشی انتقالی مِنتِر (sst) و مدل kev2 دوربین (kev2) می باشند. نتایج حاصل از این مدل ها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. برای تحلیل بهینه جریان در لوله، سه حالت یک بعدی و دو بعدی و سه بعدی بررسی شد و با مقایسه نتایج، استفاده از مدل یک بعدی برای تحلیل این نوع رژیم جریان مناسب تشخیص داده شد. برای تحلیل عددی در این رساله از روش گسسته سازی کرانک-نیکلسون استفاده شده است و معادلات توسط روش ماتریس سه قطری حل شده اند. یکی از ویژگی های متمایز کننده جریان مورد مطالعه با جریان آشفته غیر شتاب دار، میزان طول توسعه یافتگی در لوله می باشد که از رابطه طول توسعه یافتگی معمول تبعیت نمی کند. طول توسعه یافتگی در جریان آشفته شتاب دار بیش از طول معادل در حالت بدون شتاب محاسبه می گردد. یکی دیگر از وجوه تمایز جریان شتاب دار آشفته با جریان غیر شتاب دار، ظهور پدیده ای موسوم به تأخیر زمانی است که در مشخصه های سیال بروز پیدا می کند. بطوری که هر یک از مشخصه های جریان از جمله انرژی جنبشی تلاطمی، شدت آشفتگی، نوسانات سرعت و ... با تأخیر زمانی نسبت به جریان بدون شتاب (جریان شبه پایا) شروع به تغییر می کنند. زمان تأخیری انرژی جنبشی جریان متلاطم محاسبه شده در نزدیکی خط مرکزی لوله که توسط مدل kev2 محاسبه می گردد به نتایج آزمایشگاهی نزدیک است. مدل kev2 بهترین نتایج را نسبت به سایر مدل های انتخاب شده به خصوص در ناحیه دور از دیواره بدست می دهد. در انتهای رساله، مدل kev2 با استفاده از مشخصه v2 برای جریان شتابدار اصلاح می شود. اصلاح صورت گرفته نشاندهنده تاثیر مثبت آن بر روی همه مشخصه ها می باشد. این اصلاح برای دوره های مختلف شتابدهی مورد بررسی قرار گرفت که نشاندهنده تاثیر مثبت آن بر نتایج در زمانهای مختلف دوره شتابدهی می باشد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

بررسی عددی رفتار جریان دوفازی داخل لوله های تبخیرکننده عمودی

full text

اصلاح مدل تلاطمی k-e-v 2 برای جریان آشفته شتابدار داخل لوله

در این تحقیق به بررسی و اصلاح مدل آشفتگی k-e-v2 پرداخته شده است. مدل k-e-v2 اثرات ناشی از دیواره را در جریانهای آشفته پایا به خوبی اعمال می‌کند. در جریانهای آشفته ناپایا به علت پیچیدگی‌های خاص این نوع رژیم جریان اکثر مدلهای آشفتگی توانمندی لازم برای مدلسازی مناسب میدان جریان بخصوص در کنار دیواره را ندارند و مدل k-e-v2 با توجه به ماهیت متغیرهای مورد استفاده در آن دارای این قابلیت است. هر چند این...

full text

اثر مدل توربولانس بر شبیه سازی عددی جریان آشفته نانوسیال در یک لوله افقی

با توجه به کاربرد روز افزون استفاده از نانوسیال به عنوان سیال عامل خنک کننده و همچنین گسترش مدل سازیهای عددی به منظور کاهش زمان و هزینه طراحی، در این پژوهش، جریان مغشوش نانوسیال آب- اکسید سیلیسیم و آب- اکسید مس برای دو شرایط مختلف در یک لوله افقی تحت شار حرارتی ثابت به صورت عددی شبیه سازی شده است. برای مدلسازی جریان آشفته، چندین مدل توربولانس دو معادله ای و یک مدل تنش رینولدز موجود در نرم افزار...

full text

تحلیل عددی انتقال حرارت در لوله با توئی متخلخل تحت جریان پالسی

در این نوشتار جریان پالسی و انتقال حرارتِ ناشی از آن در لوله‌یی با توئی متخلخل، با استفاده از شبیه‌سازی عددی بررسی شده است. در این توئیِ متخلخلِ چسبیده به جداره، جریان با استفاده از مدل نیمه‌تجربیِ برینکمن ـ فرچ‌مایر (بسطی از مدل دارسی) مدل شده است. اثرات عدد دارسی، ضخامت لایه‌ی متخلخل، نسبت هدایت حرارتی مؤثر، و نیز فرکانس و دامنه‌ی پالس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش ض...

full text

بررسی عددی جریان آشفته در کسکید دو نمونه توربوماشین گذرصوتی

در این مقاله با استفاده از حلگر توانمند سی­اف­ایکس جریان گذرصوتی عبوری از دو کسکید توربین و کمپرسور، شبیه­سازی شده و الگوی تغییرات مشخصات آشفتگی جریان مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مقاله اثر هندسه پره، برهمکنش موج-لایه مرزی و جدایش­های جریان بر الگوی جریان و مشخصات آشفتگی جریان گذرصوتی دو نمونه کسکید توربوماشین بررسی شده­اند. نتایج، بیانگر دقت بالای مدل­ دو معادله­ای کا امگا اس اس تی در مد...

full text

مدل‌سازی عددی جریان واکنشی آشفته درون ماده متخلخل

در مقاله حاضر جریان واکنشی مغشوش درون یک ماده متخلخل با توسعه یک کد کامپیوتری مدل می‌گردد. معادلات انرژی مجزا برای فازهای سیال و جامد با روش عدم تعادل حرارتی، معادلات اغتشاش k-ε با روش تجزیه مضاعف و آهنگ مصرف سوخت براساس رابطه یک‌مرحله‌ای آرنیوس اعمال شده­اند. مدل‌سازی اغتشاش منجر به نزدیکی نتایج مدل‌سازی با نتایج تجربی گردید. اغتشاش موجود در جریان موجب تاثیر بیشتر پخش و انتقال حرارت به ناحیه پ...

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 فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023