نام پژوهشگر: فراز راستکار ابراهیم زاده

مطالعه ی عددی انتقال حرارت همرفت ترکیبی سیالات ویسکوالاستیک در جریان های داخلی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  فراز راستکار ابراهیم زاده   سیما باهری اسلامی

در سیالات لزج در اثر اعمال تنش، برش ایجاد شده و این برش به طور پیوسته با زمان تغییر می کند. در حالی که مواد الاستیک در اثر برش ، به طور لحظه ای تحت تنش قرار می گیرند و با حذف تنش به سرعت به حالت اولیه شان باز می گردند. سیالات و ویسکو الاستیک هر دو مشخصه سیالات لزج و مواد الاستیک را دارا می باشند.به علت اثرات الاستیک در سیالات ویسکوالاستیک تعمیم تئوری سیالات نیوتنی به این تنوع سیالات بسیار دشوار می باشد. معادلات حرکت این سیالات بسیار پیچیده و غیر خطی می باشد و معادله مشخصه جریان (constitutive equation) در اکثر موارد یک معادله ی دیفرانسیلی است که باید به صورت کوپل با معادلات مومنتوم حل شود. به علت پیچیدگی معادلات و همچنین پیچیدگی رفتار این سیالات که متفاوت از سیالات نیوتنی است در این مطالعه از هندسه ساده کانال عمودی متشکل از دو صفحه عمودی موازی برای بررسی همرفت ترکیبی استفاده شده است. جریان پایا، دو بعدی و غیر قابل تراکم فرض می شود. برای حل معادلات حاکم روش حجم محدود و برنامه ای که به زبان فرترن نوشته شده است، به کار گرفته می شود.یک مدل سیال ویسکو الاستیک انتخاب شده و رفتارهای آن از لحاظ الگوهای جریان و پارامترهای انتقال حرارت مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است و تاثیر کمیتهای سیال ویسکو الاستیک، کمیتهای جریان و انتقال حرارت روی رفتار این سیالات بررسی شد. همچنین سعی شده است که در زوایای مختلف کانال نسبت به افق نیز بررسی نسبتاً دقیقی انجام شود. تاثیر افزایش عدد weissenberg بر روی اعداد nu و cf در روی دیوارهی کانل مورد بررسی قرار گرفت. پروفیل های سرعت و دما نیز در طول کانال رسم شد و با سیّالات نیوتنی مقایسه گردید. هر یک از موارد ذکر شده در زوایای مختلف بررسی شدند و با مقایسه نسبت به یکدیگر، حالتی را که میزان انتقال حرارت بیشترین مقدار است را مشخص کردیم. لازم به ذکر است که نسبت زمان تاخیر به زمان رهاسازی را نیز می توان به عنوان یک پارامتر بی بعد در نظر گرفته و تاثیر تغییرات آن بر پارامترهای جریان و انتقال حرارت مطالعه کرد.