شبیه سازیِ عددیِ اثرِ میدانِ الکترواستاتیک بر رویِ جریانِ سیالِ رسانا با سطحِ آزاد و کاربرد آن در پدیده ی اتمیزه شدنِ الکترواستاتیک

پایان نامه
چکیده

در این پژوهش، شبیه سازیِ عددیِ اثرِ میدانِ الکترواستاتیک بر رویِ جریانِ مایعِ رسانا با سطحِ آزاد در هندسه ی دو بعدی و یا متقارنِ محوری مورد نظر بوده است. اثرِ میدانِ الکترواستاتیک بر جریان ، نیرویی است که به علتِ فرضِ رساناییِ مایع تنها بر سطحِ آزاد آن وارد می شود. اثر این نیرو مشابهِ نیرویِ کشش سطحی با استفاده از روش نیرویِ سطحیِ پیوسته، در معادلات وارد شده است. برایِ محاسبه ی نیرویِ الکتریکی لازم است ابتدا پتانسیلِ الکتریکی در تمامِ حوزه ی حل محاسبه شود. رسانایی مایع موجب می شود که پتانسیلِ الکتریکی در تمامِ نقاطِ آن یکسان باشد. بنا بر این سطحِ آزاد مایع یک مرز با پتانسیلِ معلوم برای محاسبه ی پتانسیلِ الکتریکی در هوایِ اطرافِ می باشد. این مرز نسبت به زمان تغییر کرده و در حالتِ کلی بر شبکه ی کارتزینِ به کارگرفته شده منطبق نمی باشد. برای حلِ این مشکل، نقاطی که برایِ مجزاسازیِ معادلاتِ الکترواستاتیک در سلول هایِ حاویِ سطحِ آزاد استفاده می شود به جایِ قرارگیری در مرکز سلول، بر رویِ سطحِ آزاد قرار داده می شوند. با توجه به موقعیتِ سطحِ آزاد، حالت هایِ مختلفی برایِ انجامِ این کار به وجود می آید که همه ی آنها مشخص و در نظر گرفته شده است. برایِ محاسبه ی گرادیانِ پتانسیلِ الکتریکی بر رویِ سطحِ آزاد هم با مشکلِ عدمِ انطباقِ سطحِ آزاد بر شبکه مواجه می باشیم. برایِ حل این مشکل نیز راه کار مناسبی در نظر گرفته شده است. برایِ بررسیِ مدلِ عددیِ توسعه داده شده، حالتِ ساده ای از تَرشدگیِ الکتریکی (electrowetting) شبیه سازی شده و نتایجِ آن با نتایجِ آزمایشگاهی مقایسه شده است. این کار علاوه بر این که صحتِ عملکرد کد را نشان می دهد، توانایی شبیه سازیِ این پدیده را نیز به اثبات می رساند. در نهایت با استفاده از برنامه ی توسعه داده شده، پدیده ی اتمیزه شدنِ الکترواستاتیک شبیه سازی شده است. در این پدیده اختلافِ ولتاژی میانِ یک لوله ی موئین و الکترود مقابلِ آن اعمال می شود. جریانِ خارج شده از لوله ی موئین تحتِ اثرِ نیرویِ الکتریکیِ ناشی از این اختلافِ ولتاژ به ذراتِ باردارِ بسیار ریزی تبدیل می گردد. با توجه به شرایطِ مسئله، این پدیده در رژیم های مختلفی اتفاق می افتد. از میانِ این رژیم ها سه رژیمِ ریزچکیدن، دوکی و مخروط- جت که بیشترین توجه را در میانِ محققین به خود جلب کرده است انتخاب شده و به کمکِ نتایجِ شبیه سازی علتِ ایجاد و برخی ویژگی هایِ آنها توضیح داده شده است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

متن کامل

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

متن کامل

شبیه سازی عددی سطح آزاد و میدان جریان در کانال دایروی در امتداد سرریز جانبی در شرایط جریان زیربحرانی

چکیدهسرریز جانبی بهعنوان سازه کنترلکننده جریان بر روی دیواره کانال اصلی نصب میشود. هنگامیکه سطح آببالاتر از تاج سرریز جانبی است، جریان اضافی از روی تاج سرریز شده و به داخل کانال جانبی هدایت میشود. اینسازهها کاربرد وسیعی در شبکههای دفع فاضلاب شهری، سیستمهای آبرسانی، شبکه زهکشی و انحراف سیلابدارند. در این مطالعه سطح آزاد جریان و دبی جریان عبوری از روی سرریز جانبی در یک کانال دایروی با استفاده ازو...

متن کامل

شبیه سازی عددی انتقال گرمای همرفتی آزاد نانو سیال تحت میدان مغناطیسی در داخل محفظه موجدار

در این مقاله، مدل عددی انتقال گرمای همرفتی آزاد همراه با اثر میدان مغناطیسی یکنواخت  در حالت جریان لایه ای پایا، در یک محفظه موجدار که با استفاده از نانو سیال اکسید مس پر شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. دیوارهای راست و چپ محفظه عایق در نظر گرفته شده اند، در حالی که دیوارهای بالایی و پایینی موجدار همدما می باشند. معادلات حاکم بر مسئله به صورت تابع جریان- فرمول گردابه مورد بررسی قرار گرفته و ...

متن کامل

شبیه سازی عددی جریان آشفته با سطح آزاد در کانال دارای سرریز جانبی

 سرریزهای جانبی از انواع سازه­های هیدرولیکی می­باشند که در انحراف آب اضافی در سیستم­های جمع­آوری فاضلاب شهری و همچنین در شبکه­های آبیاری و زهکشی به عنوان تنظیم کننده سطح آب  به کار برده می­شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال همراه با سرریز جانبی لبه تیز با بهره­گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه­سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آ...

متن کامل

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 فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023