بررسی عددی لایه مرزی و انتقال حرارت فالکنر-اسکن در جریان سیالات ویسکوالاستیک

thesis
abstract

مطالعه جریان لایه مرزی یکی از مسائل بنیادی در مکانیک سیالات بشمار می¬رود که از دیرباز موردتوجه پژوهشگران این رشته قرار داشته است. تاکنون تحقیقات بسیار زیادی روی جریان لایه مرزی صورت گرفته است که اکثر آن ها در خصوص سیالات نیوتنی بوده و تعداد کمی از آن ها به سیالات غیرنیوتنی و به ویژه سیالات ویسکوالاستیک پرداخته¬اند. هدف اصلی این پژوهش شناخت بهتر اثرات خواص ویسکوالاستیک، بر مشخصه¬های لایه مرزی با وجود اثرات گرادیان فشار می¬باشد. در این تحقیق با رویکرد عددی به انتقال حرارت و لایه مرزی ایجادشده توسط جریان سیال ویسکوالاستیک باوجود جمله گرادیان فشار پرداخته شده است. در رویکرد عددی، برای شبیه سازی این جریان، از دینامیک سیالات محاسباتی به صورت ضمنی با استفاده از نرم افزار متلب استفاده شده است. جریان در دو حالت وابستگی پارامترهای جریان به دما سیال و عدم وابستگی به دما مورد بررسی قرار گرفته است. در واقع، در این تحقیق معادله انرژی به همراه معادلات بقا، برخی خواص سیال از قبیل لزجت، ضریب رسانش و ظرفیت حرارتی ویژه تابعی از دمای نقطه ای سیال در نظر گرفته شده است؛ زیرا با توجه به اینکه گروه غالبی از سیالات ویسکوالاستیک، مذاب های پلیمری می¬باشند و در این حالت تفاوت دمای زیادی مشاهده می¬شود و از طرفی با توجه به حساسیت برخی خواص مواد ویسکوالاستیک به دما، در حل معادله انرژی استفاده از این فرضیه ضروری به نظر می¬رسد. در حل عددی از مدل مرتبه دو، به عنوان مدل ساختاری سیال ویسکوالاستیک استفاده شده است. جهت اطمینان از پاسخ¬های روش عددی، استقلال نتایج از شبکه محاسباتی بررسی شده و همچنین پاسخ¬ها در حالت نیوتنی با حل بلازیوس و فالکنراسکن مقایسه شده اند. ضخامت لایه¬مرزی هیدرودینامیکی، ضخامت مومنتوم، ضخامت جابجایی و ضخامت لایه¬مرزی حرارتی فالکنر- اسکن در سیال ویسکوالاستیک بیشتر از سیال نیوتنی می¬باشد. در حل عددی نشان داده شد که با افزایش اختلاف تنش¬های نرمال اول روی دیواره، ضخامت لایه مرزی هیدرودینامیکی، ضخامت مومنتوم، ضخامت جابجایی و لایه مرزی حرارتی افزایش می¬یابد. ضریب درگ در اختلاف تنش های نرمال اول مختلف و گرادیان فشارهای متفاوت گزارش شده است.تاثیر تغییرات عدد پرانتل جریان سیال ویسکوالاستیک بر مشخصه¬های لایه¬مرزی مطالعه شده است. تغییرات ناسلت محلی در اعداد پرانتل مختلف مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. عدد ناسلت متوسط در گرادیان فشارهای متفاوت و ضریب اختلاف تنش نرمال اول مورد بررسی قرار گرفته شده است.

similar resources

بررسی عددی لایه مرزی هیدرودینامیکی و حرارتی فالکنر-اسکن سیالات ویسکوالاستیک

مطالعه جریان لایه مرزی یکی از مسائل بنیادی در مکانیک سیالات بشمار می رود، که از دیرباز مورد توجه پژوهشگران این رشته قرار داشته است. تا کنون تحقیقات بسیار زیادی روی جریان لایه مرزی صورت گرفته است که اکثر آنها در خصوص سیالات نیوتنی بوده و سهم اندکی از آنها به سیالات غیر نیوتنی پرداخته اند. هدف اصلی این پژوهش شناخت بهتر اثرات خواص ویسکوالاستیک، بر مشخصه های لایه مرزی می باشد. در این تحقیق با رویکر...

full text

روش تجزیه آدومین در حل معادله لایه مرزی فالکنر-اسکن

در این مقاله روش تجزیه ادومین (ADM)، برای حل معادلات حاکم بر لایه مرزی دو بعدی برای سیال تراکم ناپذیر به‌کاربرده شده است. این روش یکی از روش‌های تحلیلی برای حل معادلات غیرخطی است. در تحقیق حاضر، معادله فالکنر- اسکن برای شرایط خاص (جریان بلازیوس، جریان نقطه سکون، جریان در کانال همگرا، جریان روی گوه) حل شده است. مشاهده شد که این روش نتایج بسیار دقیقی به دست می‌دهد و همچنین یک ابزار قدرتمند ریاضی ...

full text

مطالعه‌ی عددی اثرات اعداد برینکمن بر انتقال حرارت جریان سیال ویسکوالاستیک در کانال با انبساط ناگهانی

در این مقاله، جریان اینرسی و غیر همدمای سیال ویسکوالاستیک در کانال صفحه‌ای متقارن با انبساط ناگهانی 3:1 برای محدوده اعداد برینکمن 0/01≥Br≥20 بررسی شده است. برای مدل سازی رفتار سیال ویسکوالاستیک، از مدل رئولوژیکی و غیرخطی فن تین-تنر استفاده شده است. از روش حجم محدود برای گسسته سازی معادلات حاکم و از الگوریتم پیزو برای حل همزمان این معادلات استفاده شده است. جریان سیال غیر قابل تراکم و دارای خواص ...

full text

بررسی عددی انتقال حرارت اجباری سیالات مغناطیسی در لوله های مارپیچ تحت تأثیر میدان مغناطیسی در جریان آرام

full text

بررسی عددی جریان و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در حفره

در این پژوهش، مدل سازی دوبعدی جریان و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در کانال با یک حفره با استفاده از مدل cef به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل نتایج، ابتدا استقلال حل عددی از شبکه مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن، برای صحه گذاری نتایج حل میدان جریان با روابط تحلیلی و مطالعات قبلی مقایسه شد. در این فصل، نتایج عددی برای سیال نیوتنی، نیوتنی تعمیم یافته و ویسکوالاستیک شامل خطوط جریان، ...

15 صفحه اول

مدل سازی عددی جریان آرام و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در یک کانال مستطیلی به همراه اثرات ناحیه ورودی

در تحقیق حاضر، با استفاده از معادله متشکله گزیکس به مدل سازی سه بعدی جریان و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در حال توسعه در کانال های مستطیلی پرداخته شده است. اکثر تحقیقات انجام شده در این زمینه، معطوف به ناحیه توسعه یافته جریان می باشد که با توجه به فقدان تحقیقی جامع در زمینه جریان سیالات ویسکوالاستیک در حال توسعه، این تحقیق ضروری به نظر می رسد. معادلات حاکم بر مسئله معادلات بقا و همچنین معادل...

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 شاهرود - دانشکده مکانیک

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023