حل تحلیلی جریان و انتقال حرارت سیال ویسکوالاستیک در لوله خمیده

پایان نامه
چکیده

سیالات غیرنیوتنی دارای کاربرد وسیعی در فعالیتهای نظامی، پزشکی و صنعتی می باشند که از دیرباز تا کنون توجه ویژه ای به آن معطوف شده است. دانش بررسی جریان سیالات غیر نیوتنی، امروزه به رئولوژی معروف گردیده است و به دلیل ویژگی های خاص موجود در این گونه از سیالات، رفتارهای متفاوت و غیرقابل انتظاری از این گونه از سیالات بروز می یابد. هدف از این پژوهش، بررسی جریان سیال ویسکوالاستیک و انتقال حرارت آن در لوله خمیده، مدل سازی ریاضی، حل آن و سپس تحلیل و ارزیابی حل موجود می باشد. در این پژوهش، با استفاده از سریهای حساب اختلالات، حل تقریبی مناسبی برای جریان سیال ویسکوالاستیک مدل مرتبه دو ارائه شده و در نهایت با بهره گیری از همین حل، بررسی انتقال حرارت این مدل از سیال نیز مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. در ادامه نیز حل انتقال حرارت سیال مدل اولدروید-بی در یک لوله خمیده نیز با استفاده از همین روش مورد محاسبه قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش در بخش بررسی جریان سیال ویسکوالاستیک مدل سیال مرتبه دو در لوله خمیده نشان می دهد که افزایش عدد وایزنبرگ در سیال مرتبه دو ضمن تقویت شدت جریان های ثانویه، باعث متمایل شدن گردابه های تیلور و موقعیت بیشینه سرعت محوری به سمت ناحیه بیرونی لوله خمیده شده است. همچنین افزایش زمان رهایی از تغییر شکل در سیال مرتبه دو همراه با کاهش درگ جریان در لوله خمیده خواهد شد. تحلیل های انجام گرفته روی انتقال حرارت جریان ها سیالات مدل اولدروید-بی و مرتبه دو، نتایج مشابهی را نشان می دهد. افزایش عدد وایزنبرگ، تاثیر بسزایی روی انتقال موقعیت بیشینه دمای بی بعد سیال دارد. همچنین، با افزایش عدد رینولدز در حالت جریان خزشی، مقدار ناسلت کاهیده، که معیاری برای مقایسه عدد ناسلت بین لوله خمیده و صاف می باشد، کاهش می یابد. اما این روند در قبال افزایش عدد رینولدز در حالت جریان دارای اینرسی با افزایش مقدار ناسلت کاهیده مواجه می شود.

منابع مشابه

بررسی تحلیلی اثر ثابت های زمانی سیال ویسکوالاستیک بر جریان در لوله های خمیده

چکیده در این تحقیق، حل تحلیلی برای جریان سیال مرتبه دو در یک لوله خمیده ارائه شده است. در این راستا از روش حساب اختلالات برای تحلیل میدان جریان استفاده شده و برخلاف تحقیقات پیشین، جملات سری­های حساب اختلالات تا مرتبه دو محاسبه شده­اند. در ضمن، رابطه تحلیلی برای دبی جریان ارائه شده و سرعت محوری، جریان ­ های ثانویه و مولفه­های میدان تنش به شکل دقیقی محاسبه شده­اند. همچنین، براساس حل ارائه شده برا...

متن کامل

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 ...

متن کامل

حل عددی اثر افزایش دمای دیواره بر جریان و انتقال حرارت در لوله حرارتی نوسانی

در این مقاله اثرات افزایش اختلاف دمای دیواره‌ها (یا اختلاف دمای متوسط بین اواپراتور و کندانسور) و میزان شارژ مایع بر جریان نوسانی درون یک لوله مینیاتوری شکل دو انتها بسته به قطر 5/1 میلی‌متر، بررسی شده است. معادلات حاکم با اعمال قوانین بقای جرم، اندازه حرکت و انرژی برای راب‌ مایع و توده‌های بخار به دست آمده‌‌اند. برای گسسته‌سازی معادلات و حل عددی‌ آنها از روش تفاضل محدود صریح استفاده شده است. ن...

متن کامل

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...

متن کامل

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

منابع 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 صنعتی شاهرود

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023