شبیه سازی عددی جریان رقیق شده حول ایرفویل ناکا 12 با معادلات ناویر-استوکس با اعمال شرط مرزی لغزشی و روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (dsmc) و گسترش آن به جریان میکرو/نانو

پایان نامه
چکیده

در این پژوهش جریان گاز رقیق¬شده فوق¬صوتی و گذر¬صوتی حول ایرفویل ناکا 12 در اعداد نودسن با دو رویکرد مولکولی و پیوسته شبیه¬سازی شده¬است. معادلات ناویر-استوکس که شرایط مرزی مرتبه اول سرعت لغزشی و دمای پرشی در آن اعمال شده¬است، با حلگر rhocentralfoam از بسته نرم¬افزاری openfoam حل شده¬اند. حلگر dsmc که dsmcfoam نام دارد، برای استفاده از طرح برخورد بین مولکولی جدید sbt اصلاح شده¬است. استفاده از این طرح امکان شبیه¬سازی دقیق با تعداد کمتر ذره را فراهم می-کند. جریان در زوایای حمله و اعداد نودسن مختلف شبیه¬سازی شده¬است. چگالی و توزیع ضریب فشار حاصل از شبیه¬سازی با داده-های آزمایشگاهی و عددی مقایسه و دقت مناسبی مشاهده شد. تغییرات ضریب برآ و پسا با عدد نودسن و زاویه¬ی حمله مورد بررسی قرار¬گرفت. در جریان فوق¬صوتی برای زوایای حمله پایین ضریب برآ با ضریب برآی حاصل از تئوری خطی¬شده توافق دارد. اگرچه با افزایش زاویه¬ی حمله به بالای 15 درجه این توافق از بین می¬رود. ضریب پسا با افزایش عدد نودسن، افزایش می¬یابد. همچنین با افزایش عدد نودسن سهم ضریب پسای ناشی از توزیع فشار در ضریب پسای کل کاهش و سهم ضریب پسای اصطکاکی، افزایش می-یابد. اثر تغییرات عدد نودسن بر محل قرارگیری موج ضربه¬ای و شکل آن، سرعت لغزشی و توزیع دما در سطح ایرفویل مطالعه شد. با افزایش عدد نودسن تنش برشی بدون بعد¬شده در سطح ایرویل افرایش می¬یابد. اثر تغییر عدد ماخ بر توزیع دما در سطح ایرفویل با در نظر گرفتن سه عدد ماخ در رژیم گذرا بررسی گردید و تغییر روند توزیع دما هنگامی¬که عدد ماخ به رژیم ابر¬صوتی می¬رسد، مشاهده-شد. همچنین با افزایش عدد ماخ ضریب برآ و پسا کاهش می¬یابند. با افزایش عدد ماخ سهم ضریب پسای ناشی از توزیع فشار در ضریب پسای کلی افزایش و سهم ضریب پسای اصطکاکی کاهش می¬یابد. جریان حول ایرفویل در رژیم لغزشی و در ماخ گذر¬صوتی مطالعه گردید که حل¬های پیوسته و مولکولی تفاوت¬هایی را نشان دادند. در این حالت جدایش جریان نیز ملاحظه گردید. در این مورد ضرایب برآ و پسا تفاوت چشمگیری با تئوری خطی¬شده داشتند. با استفاده از تشابه ابعادی جریان حول ایرفویل در رژیم¬های میکرو/نانو بررسی گردید که ایرفویل در رژیم نانو، ضریب پسای بیشتری را نشان داد.

منابع مشابه

شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری ،دائم،لزج و مافوق صوت با استفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده (PNS)

متن کامل

شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،لزج و مافوق صوت با استفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(PNS)

در این مقاله،شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،دائم،لزج و مافوق صوت،بااستفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(PNS) ارائه شده است. معادلات PNS ، با استفاده از حالت دائم معادلات کامل ناویر-استوکس(FNS) و صرفنظر نمودن از مولفه های لزجت و شار حرارتی در جهت جریان،در مختصات عمومی منحنی الخط بیان میشوند.با استفاده از تقریب لایه صوتی زیرلایه ای و ویگنرون،پیشروی پایدار حل عددی معادلاتPNS،در ناحیه زیرصو...

متن کامل

شبیه 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 کامل

شبیه سازی جریان گاز رقیق شده در میکرو/نانو نازل بوسیله روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (dsmc)

میکرو/نانونازل ها ابزاری برای تولید نیروی پیشران در ریزماهواره محسوب می شوند. باتوجه به ابعاد این قبیل دستگاه ها، جریان درون آنها از رفتار پیوستگی فاصله گرفته و در ناحیه ی رقیق شده قرار می گیرد. از آنجا که به دلیل هندسه ی منحصر به فرد میکرو/نانونازل ها رژیم های مختلفی از رقیق شدگی در آن وجود دارد حل جریان درون آنها همواره پرهزینه بوده است. لذا هدف اصلی این پایان نامه جایگزینی طرح برخورد برنولی ...

شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،لزج و مافوق صوت با استفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(pns)

در این مقاله،شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،دائم،لزج و مافوق صوت،بااستفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(pns) ارائه شده است. معادلات pns ، با استفاده از حالت دائم معادلات کامل ناویر-استوکس(fns) و صرفنظر نمودن از مولفه های لزجت و شار حرارتی در جهت جریان،در مختصات عمومی منحنی الخط بیان میشوند.با استفاده از تقریب لایه صوتی زیرلایه ای و ویگنرون،پیشروی پایدار حل عددی معادلاتpns،در ناحیه زیرصوت...

متن کامل

شبیه سازی عددی خنک کاری لایه ای حول پره توربین گاز توسط رهیافت میانگین گیری جزئی از معادلات ناویر- استوکس

در این پژوهش به مطالعه عددی خنک کاری لایه ای حول یک پره توربین گاز با استفاده از رهیافت میانگین گیری جزئی از معادلات ناویر استوکس (پنس) که یکی از موفق ترین رهیافت های شبیه سازی گردابه های بسیار بزرگ (وی – ال – ای - اس) در جریانهای آشفته می باشد، پرداخته شده است. جهت بررسی دقیق جریان، مدل سازی به صورت سه بعدی حول هندسه پره توربین گاز (ایرفویل با در نظر گرفتن سوراخ های خنک کاری) انجام شده و دمای ...

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