نام پژوهشگر: غلامعلی عاطفی
محمد قلی زاده غلامعلی عاطفی
در اکثر کارهای صورت گرفته در زمینه روغنکاری برای حل معادلات حاکم بر جریان (معادلات ناویر-استوکس) از فرض re<<1 استفاده می گردد، که در آن ها ترم اینرسی در مقایسه با لزجت صرفنظر می شود. در بسیاری از موارد، خصوصا در یاتاقان هایی که با سرعت های بالا سروکار دارند. فرض مذکور فرض دستی نخواهد بود. در این پایان نامه، معادلات ناویر-استوکس برای یک یاتاقان لغزنده با در نظر گرفتن هر دو ترم اینرسی و لزجت حل شده و میدان های فشار و سرعت محاسبه گردیده است. بعد از محاسبه میدان های فشار و سرعت، نیروهای موثر در روغنکاری یاتاقان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در پایان، نتایج حاصله با نتایج بدست آمده از یک روش تقریبا تحلیلی مقایسه شده و ارزیابی لازم صورت گرفته است.
رضا عبداله پور نوروز محمد نوری
در این پروژه جریان توربولانت دو بعدی تراکم ناپذیر در داخل کانال (جریان کویت) با استفاده از روش گردابه های تصادفی مدل سازی شده است. به دلیل دیدگاه لاگرانژی در این روش حل نیاز به هیچ گونه مدل کمکی برای بررسی جریان مغشوش نمی باشد و میدان جریان نیز نیاز به شبکه بندی محاسباتی ندارد. هدف اصلی در روش گردابه های تصادفی حل دقیق معادله ماویر استوکس می باشد. به طور خلاصه این تیوری میدان سرعت را به دو میدان پتانسیل و سلونوییدی تقسیم می کند. که حل میدان سلونوییدی از حل معادله انتقال ورتیسیتی حاصل می شود. با تقریب ورتکس ها با استفاده از معادلات جابه جایی و نفوذ که از معادله انتقال ورتیسیتی بدست آمده اند. میدان سلونوییدی بدست می آید. نتایج بدست آمده از روش گردابه های تصادفی با حل های بدست آمده از محیط کسرات و نتایج تجربی مقایسه شده است. و در انتها مدلی برای جریان آشفته داخل کانال ارایه می شود که ارتباط بین پارامترهای روش گردابه های تصادفی را در رینولدزهای مختلف نشان می دهد.
رامین محرابیان بردر غلامعلی عاطفی
مکانیک محیط پیوسته یک تیوری پدیدارشناسی (فنومنولوژی) است که در چند دهه اخیر تکامل چشمگیری داشته است در ترمودینامیک راسیونال از فرض تعادل محلی در پروسه های نامتعادل استفاده شده و به این هدف پرداخته می شود که میدان چگالی دما و حرکت را از معادلات بیلان جرم بیلان اندازه حرکت و انرژی بدست آورد. بدلیل بیشتر بودن مجهولات از معادلات در کنار معادلات بیلان احتایج به معادلات مواد است در بررسی معادلات مواد دو تیوری وجود دارد اولی تیوری مواد خطی اونزاگر و دیگری تیوری راسیونال تروزدل در تیوری راسیونال معادلات مواد براساس قوانین علل گذشته اثرات محلی عینیت مادی و قوانین ترمودینامیک تکامل داده می شوند. تروستل اصلی را با توجه به قوانین مکانیک راسیونال ارایه می کند که در آن واقعیات فیزیکی در حالک کلی توسط یک مدل پیوسته سینماتیکی از درجه m تصویر می شوند یعنی به هر نقطه مادی از محیط پیوسته m تانسور سینماتیکی ارتباط داده می شود که مستقل از یکدیگر هستند به بیان دیگر هر نقطه از محیط دارای m درجه آزادی سینماتیکی می باشد. در حالت کلی چنانچه در تقریب معادله ساختاری مواد گرادیان هایی تا درجه m از m تانسور سینماتیکی در نظر گرفته شود در این صورت مدل محیط پیوسته از درجه n و مرتبه m می باشد. براساس تیوری تروستل به منظور تکامل معادلات مواد از سه روش می توان استفاده کرد. روش اول برمبنای تیوری سیالات ریزقطبی است. روش دوم مبتنی بر تکامل معادلات مواد با توجه به تیوری سیالات غیرمحلی است سومین رویکرد استفاده توآما از هر دو تیوری مذکور است که باعث دقیق تر شدن حل می گردد ولی به علت افزایش ثوابت مواد نیاز به شرایط مرزی بیشتری دارد که بستن مسیله را مشکل می کند. در این پروژه معادلات ساختاری مواد در مدل های محیط پیوسته گرادیان درجه دوم و محیط پیوسته کسرات بدست آمده و به کمک این معادلات ساختاری قوانین حاکم بر این محیطها را بدست آورده ایم و در نهایت با استفاده از معادلات حاکم جریان سیال داخل کانال به کمک هر دو مدل حل شده است. در ادامه برای مقایسه بیشتر مکانیک محیط پیوسته تکامل یافته با مکانیک محیط پیوسته کلاسیک جریان داخل کانال را به کمک معادلات کلاسیک ناویر-استوکس بدون حذف ترم های غیرخطی و به روش عددی حل کردیم و مشاهده شد که در صورتی که ترم های اینرسی غیرخط از معادلات ناویر-استوکس حذف نشوند و در صورتی که ترم های تنش رینولدز را درست مدل کنیم می توانیم جریان توربولانس را حل کنیم در حالی که تیوری های مکانیک محیط پیوسته تکامل یافته بسیار ساده تر این امکان را در اختیار ما قرار می دهند. علارغم برتری محسوس معادلات مکانیک محیط پیوسته تکامل یافته بر معادلات کلاسیک نیاز به شرایط مرزی بیشتر و ناشناخته بودن ثوابت مواد عملا استفاده از این معادلات را محدود می کند. بنابراین می توان گفت محیطهای پیوسته تکامل یافته مانند سیال گرادیان مراتب بالاتر و یا محیط هایی با درجات آزادی بیشتر مانند محیط کسرات در مقایسه با تیوری کلاسیک مکانیک محیطهای پیوسته از جزییات سینماتیک بیشتری برخوردارند. در نتیجه به معادلاتی منجر می شوند که در توصیف پدیده ها دقیقتر بوده و راهی برای بررسی پدیده های پیچیده از قبیل جریان توربولانس فراهم می کنند.
حسینعلی استیری غلامعلی عاطفی
بحث انتقال حرارت و جرم استوانه، از دیرباز مورد توجه پژ.هشگران بوده است . در مقاله حاضر به حل عددی معادله انتقال جرم در مختصات استوانه ای پرداخته شده است که در این راستا ابتدا معادلات اندازه حرکت و معادله پیوستگی حل شده است . از آنجائیکه برای حل معادلات انتقال جرم، میدان جریان مورد نیاز است ، لذا ابتدا با استفاده از روش adi و sor معادلات - به صورت عددی حل شده و سپس با استفاده از نتایج حاصل معادله انتقال جرم نیز حل شده است . در مقاله حاضر معادله دیفرانسیل انتقال جرم به طور کامل حل شده است . جریان جرمی مورد نظر در محدوده اعتلا رینولدزآرام (re<100) و به ازای اعداد اشمیت مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل با یکدیگر و همچنین با نتایج مقالات دیگر موجود مقایسه شده است . نتایج شامل کانتورهای تمرکز جرمی استوانه بوده که در یک عدد اشمیت معلوم به ازای تغییر عدد ریندلدز نمایش داده شده است . همچنین میزان تغییر عدد شرود در نزدیکی سطح استوانه و در جهت نمایش داده شده است و ز آنجائیکه عدد شرود مبین تغییر تمرکز جرمی روی سطح استوانه است ، جهت نمایش تغییرات نرخ انتقال جرم در نزدیکی سطح استوانه مناسب می باشد. سپس در حالت لغزش و به ازای یک لیولدز (re 50) نتایج حاصل شده اند. در زمینه حالت لغزش کاری صورت نگرفته است و پژوهشهای انجام شده در مبحث انتقال جرم در حالت عددلغر بوده است . نتایج در حالت لغزش به صورت کانتورهای انتقال جرم نمایش داده شده است که مشاهده می شود با افزایش عدد تروستل (شرط مرزی عدم لغزش ) کانتورهای جرمی در پشت استوانه به سمت داخل متمایل میشوند. برای ارائه نتایج به صورت کمی اعداد شرود در دو حالت لغزش مقایسه شده اند. از جمله نتایج حاصل از این مقاله میتوان به افزایش عدد شرود با افزایش عدد رینولدز در یک عدد اشمیت ثابت اشاره کرد. که نشان دهنده این موضوع است که با افزایش عدد رینولدز نرخ تغییرات تمرکز جرمی در جهت شعاع و هم در جهت افزایش زاویه زیاد میشود.
مرتضی داودی دیلمی غلامعلی عاطفی
پاشش و پودرشدن به معنای تزریق یک جت سیال از وسیله ای به نام انژکتور و سپس تبدیل بدنه سیال به قطرانی ریز، از جمله مسائلی است که کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف موتور جت ها و موشک های سوخت مایع نام برد. مکانیزم پاشش و فرآیند پودر شدن سیال از پیچیدگی های بسیار و تا حدی ناشناخته برخوردار است . از آن جمله می توان به پیچیدگی های موجود در جت های آشفته تک فازی، جریان های چند فازی، پایداری جت و علل پودر شدن اشاره کرد. همین امر باعث شده تا اکثر کارهای تحقیقاتی در این زمینه به صورت تجربی انجام شده باشد. از طرفی، دیگر اطلاع از هندسه پاشش (زاویه پاشش ، سرعت و مشخصات هندسی جت) و توزیع اندازه و سرعت قطرات تولیدی توسط یک انژکتور خاص ، در مسائلی مانند طراحی محفظه احتراق، یکنواختی در احتراق، پایداری احتراق و آلودگی ناشی از احتراق تاثیر بسزایی دارد. همچنین اندازه و سرعت قطرات ، در بسیاری از روش های عددی شبیه سازی جریان در داخل محفظه های احتراق، یکی از اساسی ترین اطلاعات ورودی می باشد. پروژه حاضر، با بهره گیری از روش های عددی برای حل معادلات حاکم بر جریان سیال، تلاشی در جهت پیش بینی چنین اطلاعاتی می باشد که در دو بخش اصلی صورت گرفته است . در بخش اول، با اعمال معادلات حاکم (بقای جرم و اندازه حرکت) بر روی یک المان از جت خروجی از انژکتور و حل عددی این معادلات ، اثر پارامترهایی نظیر دبی جریان و سرعت چرخش جت ، بر روی سرعت و مشخصات هندسی جت ، بررسی شده است . در بخش دوم، با بکارگیری معادلات حاکم (بقای جرم، اندازه حرکت و انرژی) برای بدنه سیال پیوسته خروجی از انژکتور (به عنوان یک حجم کنترل) و حل عددی این معادلات ، محتمل ترین توزیع اندازه و سرعت ذرات با استفاده از اصل ماکزیمم آنتروپی بدست آمده است . بدین منظور از تابع آنتروپی shannon (s-k ipilnpi که از مکانیک کوآنتمی بدست آمده است)، استفاده شده است . همچنین مقایسه نتایج عددی مدل ارائه شده با نتایج تجربی موجود، تطابق خوبی را نشان می دهد و امید است که نتایج حاصل از این پروژه، در راستای حل برخی از مشکلات موجود در طراحی محفظه احتراق موشک های سوخت مایع، بتواند راهگشای مناسبی باشد.
علی سررشته داری غلامعلی عاطفی
هنگامی که مخزنی شامل سیال مایع، تحت تحریکی نظیر جابجایی قرار گیرد، مایع درون آن شروع به نوسان نموده ، دراثر این حرکت نوسانی ، نیرو و گشتاری از طرف مایع به ظرف محتوی آن اعمال می گردد. این حرکت نوسانی که به اصطلاح تلاطم سیال خوانده می شود ، در اثر تغییر عوامل موثر در آن ، می تواند اثرات مختلفی بر سازه یا یک مخزن متحرک داشته باشد. این امر در موارد گوناگونی از کاربردهای صنعتی اهمیت یافته ، نیازمند شناخت دقیق این پدیده می باشیم . در این پروژه روشهای بررسی و تحلیل این مساله را برای یک مخزن استوانه ای مورد مطالعه قرار داده، آنها را به دست می آوریم.