شبیه سازی عددی حرکت ذرات میکرو و نانو در مجاورت دیواره
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده مجتبی حاجی شمسایی
- استاد راهنما محسن دوازده امامی ابراهیم شیرانی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1387
چکیده
هدف از انجام این پایان نامه شبیه سازی فرایندهای پخش ، انتقال و رسوب ذرات جامد در میدان جریان سیال می باشد.به همین منظور با بکارگیری یک روش اویلری – لاگرانژی میدان سیال را با استفاده از نگرش اویلری حل نموده و رفتار ذرات جامد را در مختصات لاگرانژی مورد مطالعه قرار می دهیم. همچنین اثرات متقابل دو فاز را در مواقع لزوم بصورت جملات چشمه و چاه در معادلات ناویر استوکس وارد می کنیم. در حالتی که جریان مغشوش بصورت غیر ایزوتروپ مدل می شود(مدل جبری تنش رینولدز ) برنامه کامپیوتری نوشته شده با دقت خوبی نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگران را پیش بینی می کند و در حالتی که جریان مغشوش به صورت ایزوتروپ شبیه سازی شود.( ) چنین تطابقی وجود ندارد.در ادامه به واکنش ذره و دیواره می پردازیم و به شرایط لازم برای غلتش و لغزش و چسبیدن ذره بروی سطح در دو مدل ارایه شده برای جریان روی ذره در تماس با ذره می پردازیم. سپس به حل ردیابی ذرات در جریان پشت پله پرداخته و به مقایسه نوسانات سرعت و طول ناحیه برگشتی و سرعت ذرات برای دو مدل جریان مغشوش می پردازیم ونتایج نشان می دهد که مدل غیر ایزوتروپ دقت بهتری دارد. در این پایان نامه به منظور بررسی رفتار ذرات در یک میدان کاملا غیر ایزوتروپ ، مانعی در مقابل جریان در یک کانال دو بعدی قرار می دهیم و برای ذرات با قطر میکرو و نانو به مطالعه فرایندهای پخش، انتقال و رسوب ذرات می پردازیم و اثر نیروهای مختلف از جمله نیروهای پسا و لیفت و جاذبه و براونین بررسی می شود. در ذرات با قطر نانو اثر نیروی براونین در پخش ذرات بیشتر است و ذرات با قطر کوچکتر بیشتر پخش می شوند. در جریان پشت پله طول نقطه سکون با مدل تنش رینولدز به نتایج تجربی نزدیکتر است. جریان سیال با استفاده از دو مدل مختلف توربولانس حل شده و با یک نرم-افزار تجاری مقایسه شده است. برای ذرات نانو با روش two way coupling به بررسی ردیابی ذرات پرداخته و اثر ذرات روی نوسانات سرعت و میانگین سرعت در جهت جریان را بررسی می کنیم. البته در این پایان نامه از یک کد اصلاح شده که نقش بسزایی در بهبود زمان همگرایی و کاهش تعدادتکرار دارد، استفاده شده است که در قسمت پیوست نتایج برای جریان انقباض ناگهانی و حفره (cavity) آورده شده است.
منابع مشابه
شبیه سازی دینامیک ملکولی ذخیره سازی هیدروژن در نانو ذرات FeTi و نانو لوله های کربنی تک لایه (SWNT)
یافتن روشی مناسب برای ذخیره سازی مقدار زیادی گاز هیدروژن و با ایمنی لازم برای استفاده در خودروها و سایر تجهیزات همچنان توجه مراکز پژوهشی انرژی و محیط زیست را به خود جلب نموده است. در این پژوهش با انجام شبیه سازی دینامیک ملکولی (MD) میزان هیدروژن جذب شده در سیستم نانو ذرات FeTi و نانو لوله ها کربنی تک لایه (SWNT) در محدوده دمایی 100-60 کلوین، با محاسبه مقدار جذب هیدروژن (θ)، آنتالپی جذب (q) و ...
متن کاملشبیه سازی عددی تاثیر همگرایی دیواره های شوت بر شکل‌گیری امواج عرضی در سیستم‌های تخلیه سیلاب
برخورد جریان با پایه‌های روی سرریز باعث شکل‌گیری امواج دم خروسی و توسعه امواج عرضی در طول سیستم تخلیه سیلاب می‌شود. ازاین‌رو دستیابی به اطلاعات مربوط به ارتفاع و محل تشکیل این امواج در طراحی دیواره‌های سرریز بسیار پرکاربرد می‌باشد. از طرفی در بسیاری از طرح‌ها برای کاهش هزینه‌های اجرا ازجمله هزینه‌های حفاری و بتن‌ریزی سعی می‌شود تا شوت به صورت همگرا طراحی گردد و این همگرایی در بسیاری از مواقع م...
متن کاملشبیه سازی اثر نانو و میکرو ذره ها بر میزان افت فشار درون خطوط انتقال نفت
نفت سنگین به دلیل بالا بودن گرانروی، افت فشار زیادی در انتقال آنها توسط خطوط لوله به وجود می‌آورد. روش های گوناگونی برای جلوگیری از این افت فشار موجود می‌باشد، که یکی از آنها تزریق مواد شیمیایی برای کاهش گرانروی و سرانجام کاهش افت فشار می باشد. در این پژوهش به شبیهسازی اثر تزریق نانو و میکرو ذره ها به نفت و بررسی میزان کاهش افت فشاردر خطوط ...
متن کاملشبیه سازی عددی شکست امواج در مقابل دیواره ساحلی با استفاده از روش پروجکشن
محیط‌های ساحلی به جهت حضور توام امواج و جریانات دریایی دارای ساختاری نسبتاً پیچیده هستند که این امر مانع حصول شناخت کافی پدیدهها در این ناحیه گردیده است. توسعه مدلهای عددی یکی از ابزارهای بسیار کارآمد جهت شبیه سازی پدیده‌های هیدرودینامیکی بوده و بطور گسترده‌ای در حل مسائل دریایی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر نیز به منظور شبیه سازی شرایط امواج و جریانات در مجاورت سواحل، با مد نظر قرار دادن پدید...
متن کاملشبیه سازی مستقیم عددی جریان آشفته‌ی حاوی ذرات با شرط مرزی چسبش- لغزش مخلوط روی ذرات
در این پژوهش، جریان آشفته‌ی حاوی ذرات در یک مکعب با شرط مرزی دوره‌یی و اعمال شرط مرزی چسبشٓـ لغزش مخلوط روی ذرات بررسی شده است. میدان جریان سیال با شبیهسازی مستقیم عددی معادلات ناویرٓـ استوکس حل شده است و برای به‌دست‌آوردن میدان جریان آشفته‌ی اجباری از بارگذاری خطی استفاده شده است. معادله‌ی حاکم بر ذرات، معادله‌ی مکسیٓـ رایلی است و حل عددی آن با در نظر گرفتن شرط مرزی چسبشٓـ لغزش مخلوط روی ذرات ارا...
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 صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023