شبیه سازی عددی ارتعاشات اجباری حباب در داخل محفظه ای از مایع با استفاده از روش حجم سیال
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
- نویسنده علی امیدی
- استاد راهنما محمد پسندیده فرد
- سال انتشار 1392
چکیده
در این پروژه رفتار ارتعاشی یک حباب در داخل محفظه ای مملو از مایع تحت تاثیر یک تحریک نوسانی پیوسته خارجی با استفاده از روش حجم سیال به صورت عددی شبیه سازی شده است. کاربرد اصلی این فرآیند در بررسی اثر ارتعاشات نامطلوب خارجی بر روی سفینه ها و راکت های فضایی است. ابتدا محفظه ی مایع با استفاده از یک هندسه ی دوبعدی تقارن-محوری به صورت استوانه ای و سپس در شبیه سازی سه بعدی به صورت یک مکعب مستطیل مدل شده است. برای حل معادلات مومنتوم و پیوستگی حاکم بر مساله از روش تجزیه ی دومرحله ای استفاده شده است. همچنین، برای ردیابی سطح آزاد حباب و مدلسازی آن از روش حجم سیال استفاده شده است.در شبیه سازی سه بعدی، شرایط مرزی سرعت در ناحیه ی فصل مشترک حباب و مایع بهبود داده شدند تا بدین وسیله ناپایداری ها و اعوجاجات نامطلوب سطحی حباب به حداقل برسند.برای سنجش میزان اعتبار نتایج عددی، این نتایج با چندین مورد از نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود در منابع مختلف مقایسه شده اند. مطابق اعتبارسنجی های انجام شده، نتایج عددی دوبعدی و سه بعدی پژوهش حاضر انطباق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود در منابع دارند. براساس نتایج به دست آمده، پاسخ ارتعاشی حباب به تحریک ارتعاشی خارجی دارای یک پاسخ دوره ای پایا و یک پاسخ دوره ای گذرا است. نتایج به دست آمده در پژوهش حاضر نشان می دهد، در صورتیکه در شرایط بی وزنی، رابطه ی ?(bo/re) (?(a/d))_^0.9>5×?10?^(-4) بین اعداد بدون بعد حاکم برقرار باشد، پدیده ی متلاشی شدن حباب اتفاق می افتد. وجود جاذبه باعث افزایش آستانه ی متلاشی شدن حباب می گردد.همچنین با افزایش چگالی مایع اطراف حباب، دامنه ی پاسخ ارتعاشی حباب افزایش می یابد. در صورتیکه شعاع مقطع محفظه ی مایع 3 برابر شعاع اولیه ی حباب در نظر گرفته شود، تاثیر دیواره های اطراف محفظه بر روی رفتار ارتعاشی حباب به حداقل می رسد. همچنین اگر دیواره های اطراف حباب به اندازه ی کافی از آن دور باشند، شکل اولیه ی محفظه تاثیری بر روی پاسخ ارتعاشی حباب نخواهد داشت.
منابع مشابه
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 کاملشبیه سازی عددی برخورد و حرکت حباب در کنار صفحه ی مایل به روش حجم سیال
در این پژوهش برخورد حباب به صفحه مایل شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی از روش حجم سیال در نرم افزار متن باز اپن فوم (حلگر اینترفوم) استفاده شده است. دو سیال غیرقابل تراکم هستند و کشش سطحی بین دوفاز با روش csf درنظر گرفته می شود. در مطالعه ی حاضر تأثیر پارامترهایی مانند زاویه شیب، زاویه تماسی و اعداد بی بعد مورتون و باند بر سرعت و شکل حباب به دست آمده است. نتایج نشان می دهد با افزایش زاویه شیب،...
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 کاملشبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی
در مقاله حاضر، شبیهسازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی بههمراه مدل شان-چن انجام شدهاست. یک تابع پتانسیل برای مدل کردن اندرکنش ذرات سیال استفاده شده که میدان سرعت جریان را اصلاح کرده و تغییر فاز بخار-مایع همچنین اثرات کشش سطحی در فصل مشترک بین دو فاز را در جریانهای کاویتاسیونی شبیهسازی میکند. معادله خطی بدست آمده در الگوریتم حاضر بر اساس روش شبکه بو...
متن کاملاستفاده از روش هموتوپی پرتوربیشن برای تحلیل انتقال حرارت همرفت اجباری سیال محیط متخلخل در درون محفظه استوانه¬ای
در این مقاله، به تحلیل جریان همرفت اجباری و لایه‌ای کاملاً توسعه یافته در داخل یک لوله مدور حاوی مواد اشباع شده و متخلخل با شار حرارتی یکنواخت در دیواره‌ها، با استفاده از روش هموتوپی پرتوربشن پرداخته شده است. همچنین در این مقاله، در ناحیه متخلخل برای معادله مومنتوم از مدل بریکمن استفاده شده است که مناسب برای محیط متخلخل است و از اهمیت عملی بالایی برخوردار است. از روش WKB برای ارزش‌های کوچکی از...
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 فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023