حل عددی پدیده ی کاویتاسیون همراه با دمش گاز بر روی هندسه های متقارن محوری با استفاده از روش المان مرزی بر پایه ی پتانسیل

thesis
abstract

در این پایان نامه کاویتاسیون جزئی و سوپرکاویتاسیون همراه با دمش گاز حول اجسام متقارن محوری، توسط روش المان مرزی بر مبنای تئوری جریان پتانسیل به صورت عددی شبیه سازی شده اند. به این منظور بخش خیس شده ی جسم و سطح کاویتی توسط پنل هایی تقریب زده می شود که روی آن ها حلقه های دوگان و چشمه با قدرت ثابت توزیع شده اند (توزیع حلقه ی دوگان روی سطوح جسم و کاویتی و توزیع حلقه ی چشمه روی سطح کاویتی). قدرت چشمه ها و دوگان ها می توانند از یک پنل به پنل دیگر تغییر کنند. جهت مدل سازی کاویتاسیون همراه با دمش گاز، فرض می شود که گاز از انتهای کاویتی به بیرون مکیده شود. بنابراین به جای چشمه و دوگان یک چاه با قدرت مشخص روی آخرین پنل تشکیل دهنده ی مرز کاویتی که مقطع مکش نامیده شده قرار داده می شود. با اعمال اتحاد مرتبه ی سوم گرین و بیان این تئوری در جریان پتانسیل در اطراف هر سطح، کاویتاسیون همراه با دمش گاز مدل سازی می گردد. در این تحقیق عدد کاویتاسیون مشخص فرض شده است و طول و شکل اولیه ی کاویتی حدس زده می شود. شرایط مرزی شامل شرط مرزی سینماتیکی روی سطح جسم جامد و شرایط مرزی دینامیکی و سینماتیکی روی مرز کاویتی می باشند. شرط مرز دینامیکی از معادله ی برنولی به دست می آید. با اعمال شرایط مرزی و حل دستگاه معادلات حاصل، مقادیر مجهول قدرت چشمه و دوگان و طول کاویتی مشخص می شوند. شکل کاویتی با تکرار و از طریق تنظیم پنل ها به گونه ای که جریان بر سطح کاویتی مماس شود و سرعت عمودی روی هر پنل صفر گردد، به دست می آید. جهت مقایسه ی نتایج روش المان مرزی با نتایج روش های عدی مبتنی بر حل معادلات ناویر- استوکس، در تحقیق حاضر کاویتاسیون همراه با دمش گاز در اطراف اجسام متقارن محوری به کمک روش نسبت حجمی سیال نیز به صورت عددی شبیه سازی شده است. تأثیر پارامترهای مختلف بر روی طول کاویتی و ضریب پسا بررسی شده است. مقایسه ی بین نتایج روش المان مرزی و نتایج تجربی و تحلیلی موجود و نیز روش های عددی، توانایی این روش را در شبیه سازی کاویتاسیون همراه با دمش گاز تأیید می نماید. نتایج نشان می دهند که در عدد کاویتاسیون یکسان طول کاویتی به دست آمده برای کاویتاسیون همراه با دمش گاز %5 تا %10 در مقایسه با کاویتاسیون طبیعی بیشتر است. دقت مناسب در پیش بینی پارامترهای هندسی و جریانی (شکل کاویتی و ضریب پسا) باعث اعتبار بخشی به روش استفاده شده می باشد. مهمترین مزیت روش مذکور سرعت هم گرایی بسیار بالای آن است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

حل عددی پدیده‌ی کاویتاسیون روی هندسه‌های متقارن محوری با استفاده از روش نسبت حجمی سیال (V‌O‌F)

در این تحقیق، پدیده‌ی کاویتاسیون روی هندسه‌های متقارن محوری کاویتاتورها و بدنه‌ی پرتابه‌ها با استفاده از روش نسبت حجمی سیال )V‌O‌F( با الگوریتم یانگز و روش جریان تعادلی همگن به‌صورت عددی مدل‌سازی شده است. کاربرد اصلی روش نسبت حجمی سیال در تحلیل جریان‌های مایع با سطح آزاد است. در این تحقیق قابلیت حل جریان گاز به الگوریتم V‌O‌F افزوده شد و سپس با اعمال مدل‌های تحلیلی ـعددی انتقال جرم کاویتاسیون د...

full text

استفاده از مدل جت بازگشتی در انتهای حفره در شبیه سازی جریان همراه با کاویتاسیون حول هندسه های متقارن محوری به روش المان مرزی

موضوع اصلی این مقاله، شبیه­سازی جریان کاویتاسیون جزئی و گسترده حول هندسه­های متقارن محوری با استفاده از روش المان مرزی بر پایه پتانسیل و به­کارگیری مدل «جت بازگشتی» برای منطقه انتهای کاویتی است. مدل جت بازگشتی از جمله مدل­های بستن انتهای حفره است که تطابق نسبتاً مناسبی با فیزیک جریان ناپایای­ کاویتاسیون دارد. به منظور شبیه­سازی جریان کاویتاسیون، سطوح جسم و حفره توسط المان­هایی تقریب زده می­شوند....

full text

تحلیل جریان همراه با کاویتاسیون اجسام متقارن محوری با استفاده از روش المان مرزی بر پایه پتانسیل با مدل سازی جت بازگشتی

موضوع اصلی مورد بحث در این پایان نامه، تحلیل جریان همراه با کاویتاسیون حول اجسام متقارن محوری به کمک روش المان مرزی (bem) بر مبنای پتانسیل و با استفاده از مدل جت بازگشتی برای منطقه انتهای کاویتی می باشد. به این منظور، سطح کاویتی، سطح خیس شده جسم و سطح جت بازگشتی توسط المان هایی تقریب زده می شود و به کمک بیان انتگرالی تئوری گرین با این مضمون که «جریان پتانسیل روی هر سطح را می توان با یک توزیع چش...

15 صفحه اول

آنالیز عددی پروانه نیمه مغروق در حالت آب آزاد با استفاده از توسعه روش المان مرزی بر پایه جریان پتانسیل

با توجه به اینکه الگوریتم طراحی پروانه نیمه مغروق تحت تاثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی زیادی مرتبط است؛ لذا نیاز به ارائه روش مناسب و ابزار محاسباتی است که با در نظر گرفتن اثر تغییر کلیه پارامترها، به تحلیل جریان بر روی پروانه بپردازد. هدف اصلی از مطالعه حاضر توسعه روش المان مرزی بر پایه پتانسیل جهت تحلیل پروانه نیمه مغروق در حالت ناپایا، تحت شرایط آب آزاد می‌باشد. به کمک مفهوم مشتق مادی و با اس...

full text

شبیه سازی کاویتاسیون جزئی حول هندسه های با مقاطع دایروی و بیضوی به روش المان مرزی

در این تحقیق با استفاده از روش المان مرزی، نرم­افزاری جهت شبیه­سازی جریان کاویتاسیون جزئی حول هندسه­های با مقاطع دایروی (متقارن محوری) و بیضوی (شبه­سه­بعدی) ارائه می­شود. با توجه به سرعت بالای همگرایی تحلیل متقارن محوری در روش المان مرزی، ابتدا جریان کاویتاسیون حول هندسه­های با مقطع دایروی شبیه­سازی شده و سپس از نتایج این تحلیل جهت شبیه­سازی جریان حول هندسه­های با ...

full text

مدل سازی کاویتاسیون گسترده بر روی بال با استفاده از مدل غیرخطی جزئی روش المان مرزی

در این مقاله مدل سازی جریان پایای کاویتاسیون گسترده با استفاده از مدل غیرخطی پاره ای روش المان مرزی بررسی شده است. شبکه مورد استفاده از نوع ثابت بوده بنابراین قدرت چشمه و دوقطبی روی سطح هر المان و در هر مرحله ثابت می باشد. با توجه به استفاده از مدل غیرخطی پاره ای یا فرض ارتفاع کم کاویتی تمامی شرایط مرزی بر روی سطح جسم اعمال شده و هیچگونه محاسباتی بر روی سطح کاویتی انجام نمی گیرد. در این مدل عدد...

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

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023