بررسی عددی سه بعدی جریان آشفته خون با اعداد رینولدز پایین در عروق دارای گرفتگی با تمرکز بر نواحی آرام-آشفته و لایه ای شدن مجدد جریان (متد جدید)

thesis
abstract

تمامی جریان های حوزه مهندسی اعم از جریان های ساده دو بعدی تا موارد خیلی پیچیده تر، بالاتر از یک عدد رینولدز خاص ناپایدار می-شوند. با توجه به تأثیر جریان آشفته بر روی پارامترهای هیدرودینامیکی لزوم شناخت مکانیزم های منتهی شونده و تعیین موقعیت ناحیه گذار جریان و تبدیل به جریان آشفته کاملاً آشکار می باشد. به عنوان یک نمونه از مسائل مهم و پرکاربرد در زمینه مهندسی پزشکی و مهندسی بیومکانیک وقوع گرفتگی در عروق می باشد. وقوع گرفتگی در عروق ماهیت و طبیعت جریان پایین دست را به طور اساسی دچار دگرگونی می-کند. جریان در پایین دست گرفتگی وابسته به پارامترهای هندسی، درجه گرفتگی و عدد رینولدز جریان می تواند به جریان آشفته تبدیل شود. از منظر دینامیک سیالات، میدان جریان در داخل عروق دارای گرفتگی به سه ناحیه تقسیم بندی می شود، بدین صورت که از ابتدای ورودی لوله تا شروع جریان آشفته، جریان آرام می باشد. با شروع جریان آشفته تا شروع لایه ای شدن مجدد جریان، جریان آشفته و از شروع لایه ای شدن مجدد جریان تا پایین دست و خروجی لوله جریان آرام می باشد. تاکنون مدل آشفتگی زیادی ارائه شده اند، که هر یک برای رژیم های خاص جریان و حتی در ناحیه خاصی از میدان جریان معتبر و دقیق می باشند. در تمامی مطالعات عددی گذشته همواره از یک مدل آشفته و یا آرام برای شبیه سازی کل میدان جریان استفاده شده است، اما با توصیفی که از میدان جریان در بالا ارائه شده، این نوع شبیه سازی همواره با خطا همراه خواهد بود. در این پروژه با استفاده از روش حل ناحیه به ناحیه، به شبیه سازی میدان با توجه به رژیم جریان حاکم بر میدان پرداخته شده است. شبیه سازی برای دو مدل گرفتگی متفاوت متقارن محوری و نامتقارن با 50% و 75% کاهش سطح مقطع برای اعداد رینولدزهای 500، 1000، 2000 انجام گرفته است. هدف از این مطالعه، شناسایی موقعیت های گذار جریان به جریان آشفته و لایه ای شدن مجدد جریان و بررسی میزان صحت آن با داده های تجربی و عددی موجود می باشد. نتایج به دست برای مدل متقارن محوری، حاکی از پیش بینی عالی پروفیل های سرعت محوری و تنش های برشی دیواره می باشد. با توجه به اینکه برای مدل نامتقارن هیچ گونه نتایج تجربی و عددی معتبر نمی باشد تنها به ارائه نتایج پرداخته شده است. به طور کلی با افزایش عدد رینولدز تا یک عدد رینولدز بحرانی طول ناحیه چرخش افزایش یافته و سپس با افزایش عدد رینولدز این مقدار کاهش می یابد. در نهایت شبیه سازی ناحیه به ناحیه برای مدل سازی در گرفتگی با هندسه متفاوت و متوالی و یا در جریان دارای گرفتگی انشعابات و یا مدل سازی سیستم هوایی در نای و یا جریان های گذرا همانند جریان روی بال هواپیما پیشنهاد می شود.

similar resources

بررسی عددی تاثیر پدیده ی اثر سطح بر گذر جریان آرام به آشفته در اعداد رینولدز پایین

تمرکز مطالعه¬ی حاضر بر روی گذر جریان آرام به آشفته حول ایرفویل متقارن sd8020 در جریان آزاد و تحت پدیده¬ی اثر سطح با اعداد رینولدز پایین چهار هزار در زوایای حمله 5 و 8 درجه می¬باشد. برای حل معادلات rans ناپایای حاکم بر جریان از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج با داده¬های تجربی دیگران مقایسه شده و مطابقت خوبی در پیش¬بینی ضرایب آیرودینامیکی تحت اثر پدیده¬ی سطح و جریان آزاد با اعداد رینولدز پا...

full text

مطالعه هیدرودینامیکی الگوی جریان آشفته در قوس رودخانه با استفاده از مدل عددی سه بعدی

در این تحقیق، الگوی جریان آشفته در قوس 180 درجه رودخانه به صورت سه بعدی با بکار بردن معادلات کامل ناویر استوکس و استفاده از دو مدل آشفتگی k-e استاندارد و مدل k-w جهت مدل‌سازی تنش‌های رینولدز و بستن سیستم معادلات حاکم(معادلات رینولدز) با روش عددی استفاده شده است. حل معادلات به روش حجم محدود صورت گرفته است. برای صحت‌سنجی نتایج حاصله، از نتایج مدل آزمایشگاهی دانشگاه تربیت مدرس (MHL)1 اس...

full text

شبیه سازی عددی جریان آشفته با سطح آزاد در کانال دارای سرریز جانبی

 سرریزهای جانبی از انواع سازه­های هیدرولیکی می­باشند که در انحراف آب اضافی در سیستم­های جمع­آوری فاضلاب شهری و همچنین در شبکه­های آبیاری و زهکشی به عنوان تنظیم کننده سطح آب  به کار برده می­شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال همراه با سرریز جانبی لبه تیز با بهره­گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه­سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آ...

full text

بررسی عددی جریان کاملا سه بعدی حول یک میکرو ذره کروی چرخان در محدوده اعداد رینولدز متوسط و پایین

در این مقاله به بررسی عددی جریان سه بعدی سیال غیرقابل تراکم در اطراف یک ذره کروی جامد معلق در حال دوران در محدوده 0.1£re£100 پرداخته می شود. به این منظور یک کد عددی سه بعدی نوشته شده که برای گسسته سازی معادلات دیفرانسیل جزیی با روش جبری از روش حجم محدود و با آرایش مرتب شده متغیرها و برای مدل نمودن شارهای جابجایی از روش ون لیر و برای ارتباط دادن میدان های فشار و سرعت از روش سیمپل سی استفاده می ک...

full text

مطالعه هیدرودینامیکی الگوی جریان آشفته در قوس رودخانه با استفاده از مدل عددی سه بعدی

در این تحقیق، الگوی جریان آشفته در قوس 180 درجه رودخانه به صورت سه بعدی با بکار بردن معادلات کامل ناویر استوکس و استفاده از دو مدل آشفتگی k-e استاندارد و مدل k-w جهت مدل سازی تنش های رینولدز و بستن سیستم معادلات حاکم(معادلات رینولدز) با روش عددی استفاده شده است. حل معادلات به روش حجم محدود صورت گرفته است. برای صحت سنجی نتایج حاصله، از نتایج مدل آزمایشگاهی دانشگاه تربیت مدرس (mhl)1 استفاده شده ا...

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

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 ارومیه - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023