شبیه سازی همزن دو مایع متفاوت به کمک روش هیدرودینامیک ذرات هموار
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی
- نویسنده مسلم افراسیابی
- استاد راهنما نیما امانی فرد
- سال انتشار 1393
چکیده
فرآیند اختلاط در اکثر صنایع پیرامون ما مشاهده می¬گردد. انجام این عمل با کیفیت مطلوب و تلاش در راستای کاهش زمان اختلاط به منظور بهبود فرآیند تولید و کاهش هزینه¬های تحمیلی صورت می¬پذیرد. محققین همواره به دنبال بکارگیری همزن-هایی با عملکرد بهینه می¬باشند. به دلیل اهمیت عملکرد همزن¬ها و ارتقاء راندمان آن¬ها در این تحقیق یکی از انواع پرکاربرد اختلاط تحت عنوان انحلال تک فاز مایع شبیه¬سازی می¬شود و فرآیند اختلاط در یک مخزن استوانه¬ای با پره صفحه¬ای در جریان آرام و حالت پایا به روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph)2 بررسی می¬شود. sph یک روش عددی لاگرانژی بدون نیاز به شبکه¬بندی است که مشکلات روش¬های عددی مبتنی بر شبکه را ندارد. مثلاً شبکه¬بندی در مسائل با هندسه پیچیده و یا دارای مرز متحرک دشوار بوده و ضمناً زمان زیادی را به خود صرف کرده و هزینه محاسبات را بالا می¬برد. توسعه روش¬های مبتنی به ذره راهکاری جهت رفع این مشکل می¬باشد. در مدل¬سازی حاضر از الگوریتم سه مرحله¬ای تراکم¬ناپذیر پیش¬بینی-تصحیح استفاده می-گردد. برای کدنویسی زبان برنامه¬نویسی فرترن3 بکار رفته و به منظور جلوگیری از ایجاد فضای خالی پشت تیغه از روش جابجایی ذرات استفاده می¬شود. ابتدا صحت¬سنجی شبیه¬سازی به روش عددی sph با مقایسه دو روش تجربی و عددی mps4 موجود در فرآیند اختلاط ارائه می¬گردد. زمان اختلاط نیز پارامتری جهت ارزیابی راندمان اختلاط می¬باشد که بیانگر زمان لازم جهت حصول حداکثر یکنواختی مواد اختلاط می¬باشد. از این فاکتور به عنوان عاملی جهت تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد همزن استفاده می¬شود. پارامترهای مختلف هندسی و جریانی عملکرد همزن را تحت تاثیر قرار می¬دهند که در این تحقیق هدف بررسی و تحلیل اثر پارامترهای هندسی اندازه و شکل هندسی تیغه¬های پره و تعداد پره¬ها و پارامترهای ¬جریانی جهت و نوع حرکت پره می¬باشد. مطابق نتایج حاصله افزایش تعداد تیغه از دو به سه حدود 40 % و از سه به چهار حدود 50 % زمان اختلاط را افزایش داده که سبب کاهش عملکرد همزن می¬گردد. تغییر هندسه چهار تیغه برابر به چهار تیغه نابرابر متقارن (دوتا نصف دوتای دیگر) سبب کاهش 60 % زمان اختلاط می¬گردد. در انتها نیز یک مدل هندسی بهینه جهت حصول راندمان حداکثر معرفی می¬شود.
منابع مشابه
شبیه سازی عددی شکست جت مایع با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph)
در این مقاله شکست جت مایع با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار که یک روش عددی لاگرانژی بدون شبکه است، شبیه سازی شده است. بدین منظور، ابتدا معادلات حاکم بر سیال براساس روش هیدرودینامیک ذرات هموار گسسته سازی شد. در این تحقیق از کد متن باز اسفیزیکس برای حل عددی استفاده و همچنین با افزودن اثرات کشش سطحی، کد مذکور توسعه داده شده است. سپس روش ارائه شده با استفاده از مساله نمونه شکست سد با مانع ا...
متن کاملبررسی برش سنگ گرانیت توسط جت آب به کمک روش هیدرودینامیک ذرات هموار
یکی از پیشرفته ترین روش های برش مواد، برش باجت آب است. که به دلیل مزایای آن نسبت به سایر روش های برش در سال های اخیر کاربرد گسترده ای داشته است. برش با جت آب زیر مجموعه ای از مسائل اندرکنش سیال و سازه است که در آن جریان آب به مرزهای سنگ نیرو وارد کرده و این نیرو باعث تغییر شکل سنگ در ناحیه برخورد می شود. برای بررسی دقیق این مسئله شرایط مرزی آب و سنگ باید کوپل شوند تا بتوان رفتار صحیح ناحیه برخو...
متن کاملشبیه سازی عددی اندرکنش موج – اجسام شناور با یک روش هیدرودینامیک ذرات هموار کاملاً تراکم‌ناپذیر بر پایه تراکم‌پذیری مصنوعی
در مطالعه حاضر، شبیهسازی عددی جریان سطح آزاد و اندرکنش موج-اجسام شناور با استفاده از یک روش هیدرودینامیک ذرات هموار کاملاً تراکم‌ناپذیر بر پایه ایده تراکم‌پذیری مصنوعی انجام شده‌است. معادلات حاکم دوبعدی در فرمولاسیون متغیرهای اولیه، با استفاده از روش تراکم‌پذیری مصنوعی کورین در چهارچوب مرجع لاگرانژی بیان شده تا یک الگوریتم هیدرودینامیک ذرات هموار مناسب برای حل جریان‌های تراکم‌ناپذیر ارائه شود....
متن کاملتأثیر مقیاس زمان در شبیه سازی جریانات با سطح آزاد با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)
جریانات با سطح آزاد در علوم هیدرودینامیک و هیدرولیک دارای اهمیت زیادی میباشند. شبیهسازی این جریانات به علت شرط مرزی متحرک آن‌ها مشکل میباشد. روش هیدرودینامیک ذرات هموار(SPH) یک روش ذرهای، لاگرانژی و بدون شبکهبندی است که در شبیهسازی جریانات با سطح آزاد مانند شکست سد به کار برده میشود. یکی از مشکلاتی که در شبیهسازی SPH وجود دارد این است که زمان محاسبات برای شبیهسازی پدیدههایی که زمان وق...
متن کاملنقش توابع کرنل در روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)
روش‌های عددی لاگرانژی ابزاری مناسب برای مطالعه رفتار سیالات با سطح آزاد میباشند. از جمله روش‌هایی که در سال‌های اخیر در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است روش عددی بدون شبکهبندی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) میباشد. این روش از یک بیان انتگرالی برای تقریب توابع استفاده می‌کند و توابع کرنل یا وزن نقش اساسی در بیان تقریب‌های انتگرالی دارند و انتخاب یک تابع کرنل مناسب تاثیر بسیار مهمی در دقت و پ...
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 گیلان - دانشکده فنی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023