مدل سازی عددی پدیده اسلاشینگ در مخازن محتوی سیال با استفاده از روش نسبت حجمی سیال.
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
- نویسنده رسول الهی
- استاد راهنما محمد پسندیده فرد
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1390
چکیده
پدیده اسلاشینگ هنگامی اتفاق می افتد که مخزنی که بصورت جزئی از سیال پر شده است، تحت نیروهای خارجی پایا و یا گذرا قرار گیرد. در این حالت، سطح آزاد مایع حرکت نموده و به دیواره های مخزن برخورد کرده و با دیواره مخزن تبادل نیرو می نماید. این نیرو ها ممکن است سبب بروز مشکلاتی مانند اختلال در عملکرد سفینه های فضائی گردد. در این پژوهش، یک مدل محاسباتی که قادر به شبیه سازی اسلاشینگ مایع در مخازن دو بعدی که دارای حرکت های خطی و زاویه ای تحت شتاب های خطی و زاویه ای ثابت و یا وابسته به زمان می باشد توسعه داده شده است. در این شبیه سازی، تغییر شکل سطح آزاد مایع-گاز با استفاده از روش نسبت حجمی سیال و الگوریتم یانگز مدل سازی می گردد. همچنین در این پایان نامه، تلفیقی از دو روش تئوری و عددی برای شبیه سازی تقابل سیال-سازه استفاده می گردد. معادلات حاکم برای جریان دو بعدی غیر قابل تراکم، معادلات پیوستگی و ناویر استوکس همراه با معادله جابجایی سطح آزاد می باشد. در اینجا معادلات جریان سیال بیانگر اسلاشینگ مایع بوده و معادلات دینامیکی بیانگر حرکت مخزن می باشند که بطور جداگانه در دو برنامه کوپله شده حل می گردند.این برنامه بگونه ای کوپله شده است که در یک زمان، خروجی یک برنامه به عنوان ورودی برنامه دیگر استفاده می گردد. خروجی برنامه سیالاتی نیرو ها وگشتاور های وارده به مخزن به واسطه اسلاشینگ بوده و خروجی برنامه دینامیکی ، سرعت ها و شتاب های وارد بر مخزن می باشد. این برنامه عددی برای شبیه سازی اسلاشینگ درون مخزنی با حرکت نوسانی چپ به راست اجباری استفاده گردید. نتایج عددی بدست آمده از این حرکت شتاب دار وابسته به زمان، با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه گردید. و نتایج بدست آمده مطابقت خوبی با نتایج تجربی نشان می دهد که نشان دهنده قابلیت روش نسبت حجمی سیال درمدل سازی جریان های پیچیده سطح آزاد می باشد. همچنین این برنامه عددی قادر به شبیه سازی حرکت های پیچیده مخزن از جمله حرکت غلتیدن آن و همچنین حرکت چرخ فلکی مخزن بوده و علاوه بر این، مدل توسعه داده شده می تواند در طراحی و بهینه سازی مخازن سیال و انتخاب بهترین چیدمان تلاطم گیر های مخازن استفاده گردد.
منابع مشابه
حل عددی پدیدهی کاویتاسیون روی هندسههای متقارن محوری با استفاده از روش نسبت حجمی سیال (VOF)
در این تحقیق، پدیدهی کاویتاسیون روی هندسههای متقارن محوری کاویتاتورها و بدنهی پرتابهها با استفاده از روش نسبت حجمی سیال )VOF( با الگوریتم یانگز و روش جریان تعادلی همگن بهصورت عددی مدلسازی شده است. کاربرد اصلی روش نسبت حجمی سیال در تحلیل جریانهای مایع با سطح آزاد است. در این تحقیق قابلیت حل جریان گاز به الگوریتم VOF افزوده شد و سپس با اعمال مدلهای تحلیلی ـعددی انتقال جرم کاویتاسیون د...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان سیال لزج با استفاده از روش المانهای مرزی
به منظور استفاده از روش المانهای مرزی در حل مسایل سیالات, بایستی علاوه بر انفصال روی مرز، تعدادی سلول داخلی برای محاسبه انتگرالهای ناشی از ترمهای جابجایی نیز در نظر گرفت. برای این منظور از روش تابع پنالتی که کاربرد زیادی در روش المانهای محدود دارد استفاده شده است. با استفاده از این روش، ترم فشار از معادلات حاکم حذف شده و معادلات به شکل معادلة ناویر در الاستواستاتیک تبدیل میشود. این روش از ب...
متن کاملمدل سازی عددی دو بعدی/ با تقارن محوری تعامل یک جسم جامد تغییر شکل پذیر با یک سیال تراکم ناپذیر با استفاده از روش نسبت حجمی سیال
در تحقیق حاضر، مدل سازیِ عددی شبیه سازی برهمکنش بین یک جسم جامد تغییر شکل پذیر دو بعدی/ با تقارن محوری و محیط سیال توسعه داده شده است. جسم جامد به صورت یک ماده هایپرالاستیک در نظر گرفته شده است که کاربردهای فراوانی در سیستم های بیولوژیکی دارد. مدل توسعه یافته از روش اویلری برای سیال و جسم جامد تغییر شکل پذیر و از روش نسبت حجمی سیال برای تعیین موقعیت جسم جامد بهره می برد. برای محاسبات مربوط به جس...
15 صفحه اولآنالیز عددی مخازن ذخیره سوخت ذوزنقه ای شکل با در نظر گرفتن پدیده اسلاشینگ
پدیده اسلاشینگ یکی از مسائل پیچیده در پدیدههای جریان با سطح آزاد است. بررسی این پدیده کاربرد زیادی در زمینه های مختلف علوم مهندسی دارد که از آنجمله میتوان به بررسی رفتار کشتی های حمل سوخت و گاز مایع اشاره نمود. این پدیده از دیدگاه سازه ای می تواند شرایط بحرانی را برای سازه های دریایی بوجود آورد که از آنجمله میتوان به افزایش مقدار فشار وارد بر بدنه مخزن اشاره نمود. لذا نحوه توزیع فشار بر ر...
متن کاملشبیه سازی عددی پدیده کاویتاسیون حول هیدروفویل دوبعدی و سه بعدی با استفاده از مدل آشفتگی شبیه سازی گردابه های بزرگ و مدل بازسازی سطح نسبت حجمی سیال
هدف از تحقیق حاضر مدلسازی جریان تراکم ناپذیر کاویتاسیونی بر روی هندسه دو بعدی و سه بعدی هیدروفویل clark-y با استفاده از روش نسبت حجمی سیال (vof) و مدل آشفتگی شبیه سازی گردابه های بزرگ (les) می باشد. ابزار انجام تحقیق حاضر بسته نرم افزاری مرجع باز اپن فم (openfoam) می باشد. مدل زیر شبکه ای استفاده شده در روش les از نوع تک معادله ای "گردابه ای-لزجتی" می باشد و جریان کاویتاسیونی به صورت یک مخلوط د...
15 صفحه اولمنابع 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
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023