بررسی تغییر شکل و تبخیر یک قطره مایع داخل کانال بر اثر تابش در میدان جریان گازی (پیشرونده) با استفاده از روش های حل عددی (دینامیک سیالات محاسباتی cfd)
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده امین جلالیان
- استاد راهنما سهیل شهیدی نژاد محمد حسن رحیمیان امیر فرهاد نجفی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1387
چکیده
در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی دو فازی همراه با تشعشع یک قطره متحرک به صورت عددی در جریان گاز غیر قابل تراکمِ عبوری از داخل کانال و چگونگی میدان جریان داخل و خارج قطره و نیز تغییر شکل قطره در طی حرکت در میدان گرانش صفر مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور حل عددی معادلات بقا جرم، مومنتوم و انرژی برای جریان در محدوده عدد ماخ پایین در حالت ? بعدی برای دو فاز مختلف بررسی شده و در هر گام زمانی معادلات مذکور بصورت دقیق نسبت به زمان حل شده اند. علاوه بر میدان جریان گاز خارجی، جریان داخل قطره هم حل می شود که نشان از ایجاد گردابه های متقارنی داخل قطره دارد. عامل این گردابه ها وجود تنش برشیِ حاصل از اختلاف سرعت بین قطره و جریان گاز اطراف است. عامل حرکت قطره تنش برشی و تنش نرمال جریان گاز اطراف است؛ که طبق قانون بقای مومنتوم، در مرز قطره، باعث حرکت قطره می شود. برای حل معادلات ناویر استوکس از روش عددی مک1 استفاده شده، که در این روش برای گسسته سازی جملات جابجایی از روش کوئیک کمک گرفته شده است. از آنجا که در حل عددی تمام متغیر ها در مرکز سلول تعریف شده اند به منظور جلوگیری از نوسانات فشار، روش رای و چو بکار رفته است. برای حل معادلات انرژی روش عددی حجم محدود منظور نظر قرار گرفته است. که در آن برای گسسته سازی جملات جابجایی روش کوئیک بکار رفته است. قطره بصورت جسم کدر فرض شده و برای منظور کردن اثرات تابش، بالانس انرژی در سطح قطره بکار رفته است. دبی بخار خروجی از قطره با برقراری بالانس انرژی در سطح قطره در نقاطی که به دمای جوش رسیده اند محاسبه شده است. قطره در طی حرکت بر اثر نیرو های وارده بر سطح تغییر شکل می دهد، برای ردیابی سطح مایع و ثبت شکل جدید در زمان جدید یک روش ردیابی حجم، که یک تابع ثبت کننده کسر حجم (بهتر است در اینجا گفته شود "کسر سطح"، زیرا دو بعدی است) را بکار می برد، مورد استفاده قرار می گیرد. شبکه عددی بصورت یکنواخت بکار رفته و میدان جریان بدون تبدیل مختصات حل می شود. در این تحقیق ابتدا جریان و انتقال حرارت بر روی استوانه ثابت در حالت های جابجایی و تابشی و ترکیب هر دو ارائه شده است؛ سپس جریان و انتقال حرارت بر روی قطره در حال سقوط برای حالت های جابجایی و تابشی و ترکیب هر دو ارائه شده است و در نهایت جریان و انتقال حرارت بر روی قطره متحرک در حالت جابجایی ارائه شده است. تفاوتی که این کار با کارهای مشابه دارد این است که در این پروژه اثرات چرخش های داخلی قطره و تغییر شکلِ قطره روی انتقال حرارت بررسی شده است، که این کار یک کار جدیدی خواهد بود. اثرات قابل توجه این 2 پدیده در تحلیل انتقال حرارت داخلی بسیار حائز اهمیت خواهد بود. چرخش های داخلی باعث ایجاد جابجایی حرارتی در داخل قطره خواهد شد و در نظر گرفتن تغییر شکل، مساله را به سمت یک پدیده واقعی سوق می دهد.
منابع مشابه
مدل سازی عددی جریان گذرای گاز ایده آل درنازل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی/.
در این تحقیق مدل سازی عددی جریان گذرای گاز ایده آل درنازل با دمای ورودی 300 کلوین که برپایه جریان عددی دو بعدی است، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شد. هندسه مسئله با استفاده از روش گسسته سازی مرتبه 2 مدل شد. شبیه سازی های CFD در رژیم جریان آشفته انجام شدند. در رژیم جریان آشفته از مدلinviscid استفاده شد. مشاهده شد که جریان گذرای سیال درفاصله 05/0متر از ابتدای نازل آشفته می شود. نتای...
متن کاملبررسی تاثیر تغییر دبی بر روی چگونگی عملکرد فلر با استفاده از مدلسازی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی( CFD )
دینامیک سیلات محاسباتی (CFD ) ابزار عددی مناسبی برای حل معادلات پیچیده جریان سیال، انتقال حرارت و واکنش شیمیایی مانند مساله فلر است. در این تحقیق تاثیر تغییر دبی بر روی چگونگی عملکرد فلر یکی از پالایشگاههای نفت ایران در محدوده دبی واقعی 4000 پوند در ساعت با استفاده از مدلسازی به کمک CFD با نرم افزار انسیس فلوئنت ورژن 16.0 مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنین هندسه و مش بندی سیستم توسط نرم افزار ...
متن کاملشبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی دوفازی از حرکت قطره در میدان جریان و منیفولد سمت کاتد پیل سوختی پلیمری
پیل سوختی پلیمری با ترکیب اکسیژن و هیدروژن و تولید آب، انرژی آزادشده در طی فرایند شیمیایی را به برق تبدیل می‌کند، لذا به عنوان انرژی پاک بسیار مورد توجه می‌باشد. مهم‌ترین موانع در راستای تجاری‌سازی این فناوری، مشکلات مربوط به کنترل میزان آب تولیدی و مدیریت آن در پیل سوختی، مدیریت گرما و غیره می‌باشد. موضوع مدیریت آب در پیل‌های سوختی پلیمری، دراجزای مختلف آن قابل تحقیق است، در کار حاضر به بررسی ...
متن کاملبررسی و ارزش‌یابی فرض‌های به کار برده شده در حل تحلیلی معادله‌های دیفرانسیل حاکم بر میدان جریان دستگاه سانتریفوژ گازی از طریق مقایسه‌ی آن با حل عددی انجام شده با رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی
کاربرد میدان نیروی مرکز گریز در سرعت‌های زاویه‌ای بالا در صنعت هسته‌ای به ویژه برای جداسازی ایزوتوپ‌های سنگین، هم در بعد صنعتی و هم برای کاربردهای آزمایشگاهی واضح و آشکار است. حل معادله‌های دیفرانسیل ترموهیدرولیک حاکم بر چنین میدان جریانی به علت سرعت چرخش با سرعت بالا و تراکم‌پذیری شدید جرم اندک گاز تزریق شده به دستگاه، بسیار پیچیده است. حل تحلیلی این معادله‌ها در چنین شرایطی تنها با اعمال فرض...
متن کاملتخمین قطر ستون هوای مرکزی در یک هیدروسیکلون با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی
یک ویژگی جریان در هیدروسیکلون، تشکیل ستون هوای مرکزی است. جریان شدید چرخشی، ناحیه کم فشاری را در مرکز به وجود می‌آورد که معمولاً به تشکیل سطح آزاد مایع در حال دوران، به شکل استوانه منجر شده و در تمام طول هیدروسیکلون برقرار است. این ستون هوا بر کارایی جدایش تاثیر گذار است. در این پژوهش، برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی از نقاط کم فشار در داخل هیدروسیکلون استفاده شده است. به منظور تعیین توزیع فشار د...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023