شبیه سازی جریان سیال در ابعاد میکرو با اصلاح شرایط مرزی در روش شبکه بولتزمن

thesis
abstract

هدف از تحقیق حاضر شبیه سازی جریان سیال در هندسه هایی با ابعاد ریز با استفاده از روش شبکه بولتزمن و توسعه این روش برای جریان هایی با اعداد نودسن بالاست. جریان سیال در هندسه هایی با ابعاد ریز رفتار کاملا متفاوتی با جریان سیال در ابعاد معمول دارد. از جمله خصوصیات این جریان ها می توان به پدیده هایی همچون لغزش بر روی سطوح جامد و رقت گاز در طول میکروکانال اشاره نمود. با توجه به گسترش سیستم های میکرو الکترو مکانیکی در دهه های اخیر، حل عددی مسایل مربوط به میکرو و نانوجریان ها مورد توجه محققان قرار گرفته است. از آنجاییکه روش شبکه بولتزمن بر مبنای تیوری جنبشی گازها استوار است، بنظر می رسد که این روش ابزار بسیار مناسبی برای شبیه سازی این جریان ها باشد. در تحقیق حاضر ضمن بررسی توانایی مدل های مختلف ارایه شده در روش شبکه بولتزمن برای حل میکرو جریان ها، یک مدل جدید برای زمان آرامش پیشنهاد شده است. این مدل مبتنی بر اصلاح زمان آرامش بر اساس ویسکوزیته موثر سیال است که قادر به شبیه سازی جریان در رژیم های لغزشی و گذار می باشد. همچنین، مقدار لغزش محاسبه شده در شرط مرزی پخش مولکولی و شرط مرزی لغزشی- انعکاسی با استفاده از زمان آرامش جدید با مدل های مرتبه بالاتر شرط مرزی انطباق دارد. جهت ارزیابی روش حل، پروفیل سرعت جریان در یک کانال با اعمال اختلاف فشار در دو سر کانال و در گستره اعداد نودسن از 001/0 تا 10 با نتایج دیگر روش های عددی مقایسه شده است که انطباق خوبی بین نتایج وجود دارد. کاهش ابعاد کانال در حدود ابعاد مولکولی، موجب افزایش اثر نیروهای بین مولکولی جامد- سیال بر روی مولکول های سیال در نزدیکی دیواره کانال می شود، که در تحقیق حاضر این موضوع لحاظ شده است. همچنین اثر پدیده رقت در میکروکانال با رسم توزیع فشار در طول کانال نشان داده شده است. تغییرات فشار در طول میکرو کانال بصورت غیرخطی می باشد که با افزایش اختلاف فشار در دو سر کانال، میزان انحراف افزایش می یابد. از دیگر پدیده های شاخص در میکرو جریان ها در رژیم گذار، پدیده مینیمم نودسن است که با رسم نمودار دبی حجمی برحسب عدد نودسن انتهای کانال، در حدود عدد نودسن 1 مشاهده شده است. همچنین نتایج با تیوری دینامیک گازها و روش بولتزمن خطی مقایسه شده است که انطباق بسیار خوبی بین نتایج وجود دارد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

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

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

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

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

شبیه سازی جریان سیال در یاتاقانهای ژورنال میکرو با استفاده از روش شبکه بولتزمن

هدف از این پایان نامه توسعه یک برنامه کامپیوتری برای جریان گاز با ابعاد میکرو، بین دو استوانه هم مرکز، توسط روش شبکه بولتزمن می باشد. به منظور مدل کردن اندرکنش بین گاز و دیواره جامد از یک شرط مرزی محلی، برگرفته شده ازتئوری جنبشی گازها استفاده شده است. شبیه سازیهای عددی به گونه ای انجام شده اند که بتوانیم توزیع سرعت مماسی را تحت شرایط مختلف جریان مورد بررسی قرار دهیم. از روش ترکیبی پخش مولکولی ...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی

در مقاله حاضر، شبیه­سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی به­همراه مدل شان-چن انجام شده­است. یک تابع پتانسیل برای مدل کردن اندرکنش ذرات سیال استفاده شده که میدان سرعت جریان را اصلاح کرده و تغییر فاز بخار-مایع همچنین اثرات کشش سطحی در فصل مشترک بین دو فاز را در جریان­های کاویتاسیونی شبیه­سازی می­کند. معادله خطی بدست آمده در الگوریتم حاضر بر اساس روش شبکه بو...

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 - دانشکده مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023