عنوان تحقیق: بررسی جريان سيال اطراف دو سيلندر مربعي پشت سر هم در جريان آزاد

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 195

شرح مختصر:

جزئيات هندسي و فيزيكي مسأله مورد نظر براي شبيه­ سازي عددي در اين بخش بيان خواهد شد. تحليل جريان سيال اطراف دو سيلندر مربعي پشت سر هم در جريان آزاد مدنظر اين تحقيق مي­باشد. اين سيلندرهاي مربعي هم ­اندازه بصورت عمود بر جريان ورودي قرار گرفته­اند (شكل 3-1). نسبت ارتفاع سيلندرها به ارتفاع ميدان حل نسبت انسداد[1] (d/H) تعريف مي­شود. فاصله بين سيلندرها، فاصله سيلندر بالادست تا مرز ورودي و فاصله سيلندر پايين­دست تا مرز خروجي، از ديگر پارامترهاي مهم هندسي مسأله تحت بررسي هستند

در بخش­هاي مختلف فصل دوم به مقالات و كارهاي تحقيقاتي انجام شده در اين راستا اشاره شد. با بررسي آنها مشخص شد كه براي هندسه دو سيلندري تنها در محدوده­هايي خاص از عدد رينولدز، شبيه­سازي عددي يا كارهاي آزمايشگاهي انجام شده است. لذا تعيين ويژگي­هاي جريان در اعداد رينولدز متفاوت و بصورت كامل­تر و با جزئيات بيشتر، از ويژگي­هاي اين تحقيق مي­باشد.

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه 1

1-1 جدایش جریان 1

1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه7

1-3 کاربرد جریان­بندها در مهندسی18

 فصل دوم: مروری بر فعالیت­های تحقیقاتی گذشته 21

2-1 مقدمه21

2-2 هندسه يك سيلندري در جريان آرام21

2-3 هندسه يك سيلندري در جريان مغشوش31

2-4 هندسه چند سيلندری در جريان آرام 39

2-5 هندسه چند سيلندری در جريان مغشوش 48

 فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59

3-1 طرح مسأله فعلي و جايگاه آن 59

3-2 هندسه مسأله 62

3-3 معادلات حاكم در جريان آرام 63

3-3-1 ميدان جريان سيال 63

3-3-2 ميدان دما و انتقال حرارت67

3-4 معادلات حاكم در جريان مغشوش69

3-4-1 ميدان جريان سيال و دما69

3-5 جمع­بندي معادلات 72

3-6 روش حل مسأله 74

3-7 شرايط مرزي و نحوه اعمال آنها87

3-7-1 مقدمه 87

3-7-2 شرط مرزي ورودي87

3-7-3 شرط مرزي خروجي 89

3-7-4 شرط مرزي ديوار 90

3-7-5 شرط مرزي تقارن 92

 فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94

4-1 مقدمه94

4-2 مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود95

4-3 مطالعه شبکه99

4-4 مطالعه نسبت انسداد 105

4-5 تحليل نتايج رژيم جريان آرام 118

4-5-1 تحليل نتايج جريان سيال براي فاصله بين سيلندري ثابت G=5118

4-5-2 تحليل نتايج جريان سيال براي فواصل بين سيلندري مختلف 138

4-5-3 تحليل نتايج انتقال حرارت و ميدان دما147

 فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161

5-1 مقدمه  161

5-2 تحليل نتايج بدست آمده برای جريان سيال162

5-3 تحليل نتايج میدان دما و انتقال حرارت178

جمع ­بندي نتايج و ارائه پيشنهادات 183

 پيوستها

پيوست الف: متن كامل مقاله ارائه شده در دهمين كنفرانس ديناميك شاره­ها 1385186

پيوست ب: متن كامل مقاله پذيرفته شده جهت ارائه در كنفرانسISME2007197

پيوست ج: استخراج معادلات حاكم بر جريان و نحوه بي­بعد كردن آنها203

پيوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در يك نقطه در شبكه غير يكنواخت 212

 فهرست منابع 215

 فهرست جداول

 عنوان صفحه

 فصل اول: مقدمه 1

 فصل دوم: مروری بر فعالیت­های تحقیقاتی گذشته 21

جدول 2-1 تأثير فاصله پايين­دست سيلندر در رينولدز 100 و نسبت انسداد 7%  22

جدول 2-2 مقايسه نتايج حاصل از استفاده از شرط مرزی خروجی مختلف 24

جدول 2-3 مقايسه نتايج بدست آمده براي سيلندرهايي با نسبت منظرهاي متفاوت 34

 فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59

جدول 3-1 مقادير بي­بعد ابعاد هندسي 62

جدول 3-2 ترم­هاي مختلف معادلات بي بعد شده جاكم بر مسأله 73

 فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94

جدول 4-1 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکه­بندی­هایی متفاوت در نسبت انسداد10% 100

جدول 4-2 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکه­بندی­هایی متفاوت در نسبت انسداد 5% 100

جدول 4-3 مقایسه نتایج بدست آمده پارامترهاي جريان در نسبت انسدادهاي مختلف 106

جدول 4-4 مقایسه نتایج بدست آمده عدد نوسلت سیلندرها در نسبت انسدادهاي مختلف 107

جدول 4-5 مقادير پارامترهاي مختلف جريان در اعداد رينولدز متفاوت براي G=5134

جدول 4-6 پارامترهاي مختلف محاسبه شده جريان در فواصل بين سيلندري مختلف 143

جدول 4-7 مقادير محاسبه شده عدد نوسلت سيلندرها در فواصل بين سيلندري مختلف 153

 فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161

جدول 5-1 مقادیر عدد نوسلت وجوه مختلف سیلندرها در اعداد رینولدز متفاوت 182