شبیه سازی جریان همراه با واکنش شیمیایی به روش شبکه بولتزمن
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
- نویسنده علی نوروزی
- استاد راهنما جواد ابوالفضلی اصفهانی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1392
چکیده
جریان گاز درون کاتالیست ها یک فرآیند رایج در صنایع شیمیایی می باشد. شبیه سازی چنین جریان هایی که معمولا همراه با انتقال حرارت، انتقال جرم و واکنش شیمیایی هستند از جمله مباحث پیچیده در حوزه شبیه سازی های عددی محسوب می گردد. در عمل به منظور بهبود انجام واکنش از محیط های متخلخل در کاتالیست ها استفاده می شود. با در نظر گرفتن توانایی روش شبکه بولتزمن در شبیه سازی جریان های با مرزهای هندسی پیچیده، این روش می تواند انتخاب مناسبی در مطالعه جریان درون کاتالیست ها باشد. در کار پیش رو، یک طرح عددی جامع براساس روش شبکه بولتزمن با یک زمان آسایش به منظور شبیه سازی جریان همراه با واکنش شیمیایی در محیط های متخلخل ارائه گردیده است. برای تحقق این موضوع یک مجموعه تابع توزیع به منظور شبیه سازی جریان، دما و واکنش شیمیایی به کار گرفته شده است. واکنش مورد نظر تجزیه ایزوپروپانول به منظور تولید استون و هیدروژن می باشد که از هیدروژن آن به عنوان سوخت در پیل سوختی استفاده می شود. واکنش فوق با برخورد جریان به سطح دانه های پوشیده شده با کاتالیست مس به وقوع می پیوندد. در نتیجه، جمله چشمه در معادلات انرژی و انتقال گونه ها در سطح کاتالیست دارای مقدار بوده و در غیر اینصورت صفر می باشد. نتایج نشان می دهد که روش شبکه بولتزمن می تواند به عنوان ابزاری قدرتمند در شبیه سازی جریان های با فیزیک پیچیده مورد توجه قرار گیرد. از سوی دیگر، مدل پیشنهاد شده از دقت بهتری نسبت به مدل های استفاده شده پیشین برخوردار می باشد. از سوی دیگر، مدل ارائه شده از دقت بهتری نسبت به مدل های استفاده شد پیشین روش شبکه بولتزمن برخوردار می باشد. همچنین، اثر چندین پارامتر عملکردی و هندسی روی میزان و نحوه انجام فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت، نقاط قوت و ضعف مدل به همراه پیشنهاداتی به منظور بهبود و توسعه کار فعلی در حوزه روش شبکه بولتزمن ارائه گردیده است.
منابع مشابه
شبیه 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 کاملشبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
متن کاملروش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی جریان سیال کاریو-یاسودا در یک کانال دارای انسداد
در مطالعهحاضر به شبیهسازی جریان سیال غیرنیوتنی خون درون یک کانال دو بعدی دارای انسداد پرداخته شده است. از مدل سیال کاریو-یاسودا برای بررسی رفتار رقیق برشی خون استفاده گردیده است. روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی عددی جریان خون بکار گرفته شده است. مدلسازی مرزهای منحنی مربوط به انسدادها با دقت مرتبه دو انجام پذیرفته است. نتایج عددی حاصل از حل با نتایج مربوط به سیال غیرنیوتنی کاریو-یاسو...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
متن کاملشبیه سازی تغییر شکل سلول گلبول قرمز و دارورسانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن
در این مقاله، از ترکیب روش شبکه بولتزمن و مرز غوطه ور برای شبیهسازی رفتار و تغییر شکل سلول گلبول قرمز با شکلهای اولیه متفاوت استفاده شده است. در ابتدا گلبول قرمز با هندسه بیضی در یک جریان برشی شبیهسازی شده و تغییر شکل بدست آمده با نتایج محققان دیگر مقایسه و تایید شده است. سپس هندسههای متفاوت گلبول قرمز در جریان برشی و همچنین طی حرکت و جابجایی شبیهسازی و تغییر شکل تدریجی آنها مشاهده و مورد ...
متن کاملکنترل 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 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