مدلسازی عددی جریان توربولانت گاز-جامد در مختصات سه بعدی

thesis
abstract

جریانهای آشفته گاز همراه با ذرات جامد در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و زیست محیطی نظیر صنایع معدنی، شیمیایی، تبدیل انرژی و کنترل آلودگی هوا کاربرد دارد. در این پایان نامه برای پیش بینی خواص جریان آشفته گاز-جامد رو به بالا در یک لوله عمودی با شار ثابت و یک لوله افقی، مدلی سه بعدی به روش چهارطرفه اویلرین-لاگرانژین ارائه شده است. فاز گاز با معادلات متوسط زمانی رینولدز مومنتوم و انرژی و الگوی جریان آشفته k?-t?, k-t و فاز ذرات به صورت لاگرانژین و برخورد غیر الاستیک با روش مستقیم در نظر گرفته شده است. معادلات فاز گاز با الگوریتم سیمپل در مختصات سه بعدی استوانه ای روی یک شبکه جابجا شده حل شده اند. نتایج محاسباتی لوله عمودی در مورد سرعت گاز و ذره وانرژی توربولانس گاز برای ذرات 243um و 500 و نتایج حرارتی برای ذراتی با قطر 200um با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و سپس خواص مهم هر دو فاز از قبیل پروفیل های سرعت، دما، شدت انرژی توربولانس هیدرودینامیکی و حرارتی گاز، شدت اغتشاشات هیدرودینامیکی و حرارتی ذره و توزیع غلظت شعاعی در نسبت بارها و رینولدزهای مختلف و در دو وضعیت بدون برخورد و با برخورد مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که برخورد ذرات تاثیر قابل ملاحظه ای بر مسیر حرکت ذرات می گذارد. در نسبت بارهای نسبتا پایین توزیع شعاعی سرعت و دمای ذرات و سرعت گاز در اثر برخورد یکنواخت تر می شود. برخورد ذرات در نسبت بارهای کم سبب کاهش عدد ناسلت می شود. ولی بطور کلی اثر برخورد ذرات روی میدان هیدرودینامیکی بسیار بیشتر از میدان حرارتی است. نتایح محاسباتی لوله افقی در مورد سرعت گاز و ذره و انرژی توربولانس گاز برای ذرات 200um با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و سپس کمیتهای مهم هر دو فاز از قبیل پروفیل های سرعت، شدت انرژی توربولانس هیدرودینامیکی گاز، توزیع غلظت ذرات در نسبت بارها و رینولدزهای مختلف مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش نسبت بار و کاهش سرعت گاز ورودی، عدم تقارن نمودارهای کمیت های جریان را در مقطع لوله تشدید می کند و غلظت ذرات را در نزدیکی دیواره پایینی لوله افزایش می دهد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مطالعه الگوی جریان در محفظه احتراق موتور جت بوسیله شبیه سازی عددی سه بعدی جریان

هدف از انجام این تحقیق شبیه سازی عددی جریان سرد در فضای بیرون و درون محفظه احتراق از خروجی کمپرسور تا ورودی توربین است. در این شبیه سازی فضای دیفیوزر، کانال حلقوی اطراف محفظه احتراق، سوراخ های مختلف محفظه، سویلر در نظر گرفته شد. از مزایای کار حاضر آن است که نیازی به اعمال شرط مرزی در سوراخ‌ها و استفاده از روابط تجربی نمی‌باشد و فقط در ورودی دیفیوزر و خروجی محفظه احتراق، شرط مرزی اعمال می‌گردد. ...

full text

شبیه‌سازی عددی سه بعدی الگوی جریان در حوضچه ترسیب اولیه با استفاده از مدل عددی SSIIM2

حوضچه‌های پیش ته‌نشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرایند تصفیه آب به شیوه متعارف به‌شمار می‌روند. به دلیل هزینه بسیار زیاد ساخت این حوضچه‌ها که در حدود 30 درصد کل هزینه تصفیه‌خانه‌های آب را به خود اختصاص می‌دهد، مدل‌سازی و عملکرد بهینه حوضچه‌های ترسیب بسیار حائز اهمیت است. در حوضچه‌های ته‌نشینی و رسوب‌گذار به دلیل وجود گرادیان‌های سرعت متفاوت، نواحی مختلفی از جریان از جمله جریانات چرخشی به‌...

full text

تحلیل عددی میدان جریان سه بعدی حول یک کره در رینولدزهای پایین به روش مختصات منطبق بر مرز

در این پژوهش به بررسی عددی میدان جریان تراکم ناپذیر در اطراف یک کره جامد در رینولدزهای پایین (تا حدود 270) پرداخته شده است. برای توسعه قابلیتهای روش حجم محدود، از روش مختصات منطبق بر مرز استفاده شده است. برای گسسته کردن معادلات دیفرانسیل جزیی به روابط جبری از روش حجم محدود با آرایش مرتب شده متغیرها1، برای مدل کردن شارهای جابه جایی از روش وان لیر و برای مرتبط کردن میدانهای فشار و سرعت، از الگوری...

full text

مدلسازی عددی سه بعدی پاسخ گروه شمع در برابر گسترش جانبی ناشی از روانگرایی

در این مقاله رفتار گروه شمع در برابر گسترش‌ جانبی ناشی از روانگرایی با استفاده از تحلیل المان محدود سه‌بعدی همبسته خاک-آب بررسی شده است. به منظور صحت سنجی مدل عددی، از نتایج یک مدل آزمایشگاهی بزرگ مقیاس میزلرزه 1g استفاده شده است. مدل عددی با دقت قابل قبولی پاسخ خاک در میدان آزاد شامل شتاب، فشار آب حفره‌ای اضافی و جابجایی و همچنین پاسخ گروه شمع شامل جابجایی و لنگر خمشی را شبیه‌سازی نموده است. ن...

full text

مدلسازی عددی انتقال حرارت ناپایا از گاز به ذرات در یک بستر دو بعدی گاز-جامد

در بسترهای سیالی گاز- جامد شدت انتقال جرم در اثر اختلاط های شدید روی داده در بستر و سرعت انتشار بالای هوا در بستر، زیاد است. بالا بودن سطح تماس بین ذرات جامد و گاز، شدت انتقال حرارت بین فازی را در بستر افزایش داده و پراکندگی تقریباً همگن گاز در بیشتر نقاط بستر، گرادیان دمای بستر را کاهش می دهد. پس بهبود عملکرد بستر های سیالی گاز – جامد، به علت توانایی بالقوه آن ها در افزایش شدت انتقال حرارت و ای...

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 امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023