تحلیل جریان در محیط متخلخل با استفاده از مدل سازی شبکه لوله ای معادل

پایان نامه
چکیده

تحلیل جریان در محیط متخلخل، کاربرد های فراوانی در شاخه های مختلف علوم و مهندسی دارد. به صورت متداول، دو رابطه ساختاری پایه تحت عنوان رابطه دارسی و رابطه فورشهایمر در تحلیل جریان در محیط متخلخل مورد استفاده قرار می گیرند که به ترتیب در جریان های خطی و غیر خطی کاربرد دارند. این روابط گرادیان هیدرولیکی را به سرعت جریان مرتبط می کنند. یکی از روش های تبیین این معادلات استفاده از مدل های هندسی می باشد. در مدل های هندسی سعی می شود که جریان در محیط متخلخل از دید میکروسکوپیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد که یکی از انواع این مدل ها، مدل های شبکه ای در مقیاس منفذی می باشد. در این نوع از مدل ها، فضای خالی محیط متخلخل توسط گروهی از حفرات و مجراها شبیه سازی می شود و با استفاده از این ساده سازی اقدام به تشریح ساختار معادلات پایه جریان می گردد. با استفاده از اندیشه ساختار مدل های شبکه ای در مقیاس منفذی، می توان مدلی تحت عنوان مدل شبکه لوله ای معادل بنا نمود که مشخصات عمومی فضای خالی در محیط متخلخل را در یک نگاه ماکروسکوپیک و با توجه به پارامترهایی نظیر شعاع هیدرولیکی و تخلخل محیط، در قالب شبکه ای متشکل از لوله ها تبدیل نماید. این تبدیل می تواند ضمن حفظ ساختار درونی محیط متخلخل به سادگی مورد تجزیه و تحلیل هیدرولیکی قرار گیرد و نتایجی از مشخصات ماکروسکوپیکی از جریان نظیر فشار، بلندای هیدرولیکی و دبی جریان را در اختیار گذارد. یک نکته اصلی در استفاده از روابط دارسی و فورشهایمر و یا دیگر روابط پایه ی جریان در محیط متخلخل چگونگی تعیین ضرایب ثابت این روابط می باشد. در این راستا، روابط تجربی (متکی بر داده های آزمایشگاهی) و یا نظری (نظیر استفاده از نظریه فرکتال) توسعه یافته اند که این ضرایب را به مشخصات فیزیکی پایه نظیر ترکیب دانه بندی محیط مرتبط می کنند. در این تحقیق، یک مدل شبکه ای متشکل از لوله های متعامد برای یک جریان دو بعدی در یک سد سنگریزه ای مستطیلی دارای سطح آزاد آب ایجاد می شود که در آن در محاسبه افت در مسیر لوله ها از رابطه تجربی استیفنسن و نیز یک رابطه بر پایه تحلیل فرکتالی استفاده می شود. مدل در یک فرآیند واسنجی و ارزیابی بر یک مجموعه داده آزمایشگاهی موجود اعمال می شود و نتایج رضایتبخشی ارائه می دهد.

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

تعیین ویژگی های فیزیکی شبکه معادل در تحلیل جریان درون محیط های متخلخل با استفاده از مدل های شبکه ای

تحلیل جریان درون محیط های متخلخل، کاربردهای متعددی در شاخه های مختلف علوم و مهندسی از جمله مهندسی منابع آب، محیط زیست، شیمی و نفت دارد. بیشتر تحقیقاتی که در این زمینه صورت پذیرفته، بر اساس مبانی تئوریک و نتایج حاصل از مشاهدات آزمایشگاهی دارسی و فورشهایمر است. در دهه اخیر، به دلیل نیاز به بررسی جریان های دو و یا سه بعدی و همچنین تحلیل برخی از پیچیدگی های جریان درون محیط های متخلخل، مدل های شبکه ...

متن کامل

تعیین ویژگی‌های فیزیکی شبکه معادل در تحلیل جریان درون محیط‌های متخلخل با استفاده از مدل‌های شبکه‌ای

تحلیل جریان درون محیط‌های متخلخل، کاربردهای متعددی در شاخه‌های مختلف علوم و مهندسی از جمله مهندسی منابع آب، محیط‌زیست، شیمی و نفت دارد. بیشتر تحقیقاتی که در این زمینه صورت پذیرفته، بر اساس مبانی تئوریک و نتایج حاصل از مشاهدات آزمایشگاهی دارسی و فورشهایمر است. در دهه اخیر، به دلیل نیاز به بررسی جریان‌های دو و یا سه بعدی و همچنین تحلیل برخی از پیچیدگی‌های جریان درون محیط‌های متخلخل، مدل‌های شبکه‌...

متن کامل

شبیه سازی جریان آب در محیط متخلخل با سطح آزاد با بهره‌گیری از مدل شبکه ترکیبی 1- آنالیز شبکه ترکیبی

شبیه‌سازی جریان در محیط متخلخل، کاربردهای متعدد و متنوعی در طراحی سدهای پاره سنگی، فیلترهای شنی، بهره‌برداری موثر از منابع آب زیر‌زمینی و مخازن نفت دارد. ظرف صد سال گذشته، تلاش‌های متعددی به منظور شبیه سازی جریان در محیط متخلخل با بهره‌گیری از قوانین دارسی و غیر دارسی صورت پذیرفته است. به لحاظ ماهیت جریان که بخشی از دامنه فیزیکی تحت فشار و نواحی مجاور سطح آزاد در معرض فشار جو می‌باشد، در این تح...

متن کامل

بررسی تاثیر استفاده از محیط متخلخل در کارایی مبدل حرارتی لوله ای در سیستم سنتز هیدروترمال جریان مداوم

فرایندهای سنتز هیدروترمال برای ساخت اکسیدهای فلزی نانو مورد استفاده قرار می گیرند. در این فرایندها، اکسیدهای فلزی باید با سرعت مناسب دمای خود را از دست بدهند؛ زیرا در غیر این صورت بلورهای درشت ‌تر تشکیل شده که این امر به کیفیت محصول ضرر می زند. استفاده از یک مبدل حرارتی قدرتمند به این امر کمک می کند. هدف از این مقاله، در مرحله ی اول مدلسازی عددی مبدل حرارتی در سیستم سنتز هیدروترمال جریان مداوم ...

متن کامل

مقایسه ساختارهای مختلف یک شبکه لوله ای معادل پیشنهادی برای تحلیل جریان غیر خطی دو بعدی در محیط های متخلخل درشت دانه همسانگرد

در این تحقیق با توجه به اهمیت بررسی جریان در سازه­های سنگریزه­ای درشت­دانه، به منظور مدل­سازی جریان دو بعدی دائمی غیر خطی در این گونه سازه­ها، یک مدل شبکه لوله­ای معادل بدون نیاز به واسنجی پارامترهای هیدرولیکی و بر اساس روابط موجود در زمینه هیدرولیک جریان در محیط متخلخل، معرفی گردید. چون شبکه لوله­ای معادل دارای یک جواب منحصر به فرد نمی­باشد، سه ساختار مختلف از مدل شبکه لوله­ای معادل با قطرهای ...

متن کامل

کنترل جریان سیال با محیط متخلخل : روش شبکه بولتزمن

در این مقاله با استفاده از روش شبکه بولتزمن و ترکیب آن با مدل برینکمن-فورچیمر به  مطالعه جریان اطراف مانع مربعی پوشیده شده توسط محیط متخلخل پرداخته می­شود. در این مدل، اثرات نیروی پسا ناشی از حضور محیط متخلخل به صورت یک عبارت نیرو در معادله­ی شبکه بولتزمن وارد می‌شود. در ابتدا جریان پوازی صفحه­ای کاملا متخلخل، جریان حفره کاملا متخلخل و جریان کوئت کاملا متخلخل شبیه­سازی شده و نتایج عددی حاصل با ...

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

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023