نام پژوهشگر: روح‌اله رفعی

بررسی عددی پدیده نشست و پخش ذرات در جریان آشفته تراکم ناپذیر دوفازی گاز-ذره در داخل یک کانال دوبعدی دارای برجستگی های منظم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  یوسف همتی   روح اله رفعی

مطالعات عددی پخش و نشست ذرات نانو و میکرو در میدان جریان آشفته در چند دهه گذشته مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه، پخش و نشست ذرات در جریان آشفته تراکم ناپذیر دوفازی گاز- ذره در داخل کانال دوبعدی دارای برجستگی های منظم(زبری مصنوعی) مستطیلی، مثلثی و نیم بیضوی با استفاده از روش اویلری- لاگرانژی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تولید شبکه از نرم افزار گمبیت و به منظور شبیه-سازی فاز گاز و همچنین ردیابی ذرات، از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. جریان فاز گاز با استفاده از دو مدل آشفتگی rsm و rng k-? با تابع دیواره بهبود یافته شبیه سازی شده است. اعتبارسنجی جریان فاز گاز با مقایسه نتایج مدل های محاسباتی برای جریان آشفته توسعه یافته یک کانال نامتقارن با داده های آزمایشگاهی انجام گرفته است. فاز ذرات با استفاده از مدل فاز گسسته(dpm) ردیابی شده اند. معادله لاگرانژی حرکت ذره شامل نیروی بالابر سافمن، نیروی براونی، نیروی درگ و نیروی گرانش می باشد. اعتبارسنجی فاز ذرات داخل یک کانال دوبعدی صاف با مقایسه بین نتایج حاضر با معادلات تجربی و نتایج معتبر قبلی، انجام شده است. نتایج فاز گاز نشان می دهد که با افزایش ارتفاع زبری مصنوعی، گردابه های ایجاد شده در فضای بین دو زبری بزرگتر می شود. نتایج فاز ذرات نشان می دهد که مقادیر رسوب در کانال-های دارای برجستگی منظم، تابع دو عامل نیروی گرانش و الگوی جریان در فضای بین دو زبری می باشد. به طوری که مقادیر رسوب برای ذرات سبک، بیش تر تابع الگوی جریان در فضای بین دو زبری می باشد و با بزرگتر شدن ذرات، اثر الگوی جریان کمتر و اثر نیروی گرانش بیشتر می شود.