no-img
شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه

پایان نامه مقادیر لزجت در سیالات مختلف، مهندسی برق


شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه
adsads

ادامه مطلب

DOC
پایان نامه مقادیر لزجت در سیالات مختلف، مهندسی برق
doc
اسفند ۱۳, ۱۳۹۴
۶,۰۰۰ تومان
1 فروش
۶,۰۰۰ تومان – خرید

پایان نامه مقادیر لزجت در سیالات مختلف، مهندسی برق


Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

عنوان پروژه: پایان نامه مقادیر لزجت در سیالات مختلف، مهندسی برق

رشته: مهندسی برق،پروژه تحقیقاتی دوره کارشناسی

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: ۲۶۰

فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه 
۱-۱ جدایش جریان
۱-۲ نحوه تشکیل و پخش گردابه
۱-۳ کاربرد جریان¬بندها در مهندسی

فصل دوم: مروری بر فعالیت¬های تحقیقاتی گذشته 
۲-۱ مقدمه
۲-۲ هندسه یک سیلندری در جریان آرام
۲-۳ هندسه یک سیلندری در جریان مغشوش
۲-۴ هندسه چند سیلندری در جریان آرام
۲-۵ هندسه چند سیلندری در جریان مغشوش

فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 
۳-۱ طرح مسأله فعلی و جایگاه آن
۳-۲ هندسه مسأله
۳-۳ معادلات حاکم در جریان آرام
۳-۳-۱ میدان جریان سیال
۳-۳-۲ میدان دما و انتقال حرارت .
۳-۴ معادلات حاکم در جریان مغشوش
۳-۴-۱ میدان جریان سیال و دما
۳-۵ جمع¬بندی معادلات
۳-۶ روش حل مسأله
۳-۷ شرایط مرزی و نحوه اعمال آنها
۳-۷-۱ مقدمه
۳-۷-۲ شرط مرزی ورودی
۳-۷-۳ شرط مرزی خروجی
۳-۷-۴ شرط مرزی دیوار
۳-۷-۵ شرط مرزی تقارن

فصل چهارم: نتایج جریان آرام 
۴-۱ مقدمه
۴-۲ مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود
۴-۳ مطالعه شبکه
۴-۴ مطالعه نسبت انسداد
۴-۵ تحلیل نتایج رژیم جریان آرام
۴-۵-۱ تحلیل نتایج جریان سیال برای فاصله بین سیلندری ثابت G=5
۴-۵-۲ تحلیل نتایج جریان سیال برای فواصل بین سیلندری مختلف
۴-۵-۳ تحلیل نتایج انتقال حرارت و میدان دما

فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 
۵-۱ مقدمه
۵-۲ تحلیل نتایج بدست آمده برای جریان سیال
۵-۳ تحلیل نتایج میدان دما و انتقال حرارت

جمع¬بندی نتایج و ارائه پیشنهادات

پیوستها
پیوست الف: متن کامل مقاله ارائه شده در دهمین کنفرانس دینامیک شاره ها
پیوست ب: متن کامل مقاله پذیرفته شده جهت ارائه در کنفرانسISME2007
پیوست ج: استخراج معادلات حاکم بر جریان و نحوه بی¬بعد کردن آنها
پیوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در یک نقطه در شبکه غیر یکنواخت

فهرست منابع 

فهرست جداول

عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه 

فصل دوم: مروری بر فعالیت¬های تحقیقاتی گذشته 
جدول ۲-۱ تأثیر فاصله پایین¬دست سیلندر در رینولدز ۱۰۰ و نسبت انسداد ۷%
جدول ۲-۲ مقایسه نتایج حاصل از استفاده از شرط مرزی خروجی مختلف
جدول ۲-۳ مقایسه نتایج بدست آمده برای سیلندرهایی با نسبت منظرهای متفاوت

فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 
جدول ۳-۱ مقادیر بی¬بعد ابعاد هندسی
جدول ۳-۲ ترم¬های مختلف معادلات بی بعد شده جاکم بر مسأله

فصل چهارم: نتایج جریان آرام 
جدول ۴-۱ مقایسه نتایج بدست آمده از شبکه¬بندی¬هایی متفاوت در نسبت انسداد۱۰% .
جدول ۴-۲ مقایسه نتایج بدست آمده از شبکه¬بندی¬هایی متفاوت در نسبت انسداد ۵%
جدول ۴-۳ مقایسه نتایج بدست آمده پارامترهای جریان در نسبت انسدادهای مختلف
جدول ۴-۴ مقایسه نتایج بدست آمده عدد نوسلت سیلندرها در نسبت انسدادهای مختلف
جدول ۴-۵ مقادیر پارامترهای مختلف جریان در اعداد رینولدز متفاوت برای G=5
جدول ۴-۶ پارامترهای مختلف محاسبه شده جریان در فواصل بین سیلندری مختلف
جدول ۴-۷ مقادیر محاسبه شده عدد نوسلت سیلندرها در فواصل بین سیلندری مختلف

فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 
جدول ۵-۱ مقادیر عدد نوسلت وجوه مختلف سیلندرها در اعداد رینولدز متفاوت

 

مقدمه

۱-۱ جدایش جریان
محدوده مقادیر لزجت در سیالات مختلف بسیار وسیع است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارت¬های معمول، نسبتاً کوچک است. این مقدار کوچک لزجت در بعضی شرایط، نقش مهمی در توصیف رفتار جریان ایفا می¬کند. یکی از اثرات مهم لزجت سیالات در تشکیل لایه¬ مرزی است.
جریان سیالی که بر روی یک سطح صاف و ثابت حرکت می¬کند را در نظر بگیرید. به تجربه ثابت شده است که سیال در تماس با سطح به آن می¬¬چسبد (شرط عدم لغزش ). این پدیده باعث می¬شود که حرکت سیال در یک لایه نزدیک به سطح کند شود و ناحیه¬ای به ¬نام لایه ¬¬¬مرزی بوجود می¬آید. در داخل لایه مرزی سرعت سیال از مقدار صفر در سطح به مقدار کامل خود افزایش می¬یابد، که معادل سرعت جریان در خارج از این لایه است. بعبارت دیگر، در لایه ¬مرزی سرعت افقی در امتداد عمود بر سطح تغییر می¬کند، که این تغییرات در نزدیکی سطح بسیار شدید است. یک نمونه از توزیع سرعت در لایه مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم در شکل ۱-۱ نشان داده شده است.

نتایج مهم ارائه شده در فصل پنجم را میتوان بصورت زیر خلاصه نمود:

۱- در جریانهای آشفته کمیت¬های کلی جریان از جمله RMS ضرایب نیروها و مقادیر ضریب پسای سیلندرها و عدد استوروهال برای اعداد تقریباً ثابت باقی می¬ماند.
۲- در فاصله بین سیلندری خاص بعلت تغییر الگوی جریان فضای بین سیلندری پارامترهای مختلف جریان دچار تغییر شدید می¬شوند.
۳- افزایش عدد رینولدز تأثیر ناچیزی بر توزیع فشار اطراف سیلندر بالادست و وجوه بالایی و پایینی سیلندر پایین¬دست داشته این در حالی است که فشار بر وجه جلویی سیلندر پایین دست را کاهش و وجه پشتی آن را افزایش می¬دهد.
۴- افزایش فاصله بین سیلندری موجب افزایش RMS نیروها، افزایش ضریب پسای سیلندرها و افزایش عدد استوروهال می¬شود.
۵- افزایش عدد رینولدز عد نوسلت سیلندر بالادست را همواره افزایش می¬دهد این در حالی است که برای مقدار عدد نوسلت سیلندر پایین¬دست تغییر چندانی نمی¬کند.

پیشنهادات:
در تحقیق حاضر بصورت عددی به مطالعه و بررسی جریان سیال و انتقال حرارت اطراف دو سیلندر مربعی پشت سرهم در محدوده اعداد رینولدز Re=35-105 و عدد پرانتل Pr=0.71 برای فواصل بین سیلندری G=1,2,3,4,5 پرداخته شده است. در محدوده جریان مغشوش با استفاده از مدل توربولانسی - به حل مسأله پرداخته شده است. در ادامه تکمیل موضوعات مرتبط با هدف تحقیق حاضر می¬توان به بررسی¬های زیر پرداخت:
۱- تحلیل مسأله بصورت سه بعدی
۲- چیدمان¬هایی متفاوت با حالات در نظر گرفته شده سیلندرها در تحقیق حاضر
۳- حل مسأله در کانال و نسبت انسدادهای متفاوت
۴- حل مسأله در محدوده اعداد رینولدز متفاوت
۵- استفاده از شرط مرزی شار حرارتی ثابت برای سیلندرها
۶- استفاده از مدل¬های توربولانسی -,-,… در محدوده جریان¬های مغشوش
۷- مطالعه تأثیر تغییر زاویه سیلندرها بر رفتار جریان
ضمناً یادآور می¬شود که موارد ۳،۲ و ۷ توسط نویسنده این تحقیق در دست اقدام است.

فهرست منابع

[۱] نادر نبهانی، مکانیک سیالات، تهران، دانشگاه صنعتی شریف، مؤسسه انتشارات علمی، ۱۳۸۰
[۲‍] محمود یحیایی، اثر باد بر سازه ها به انضمام آیین نامه باد ASCE-1996، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، ۱۳۷۸
[۳] E. Simiu and R.H. Scanlan, Wind effect on structures, 3th edition, Wiley Interscience,
New York, 1996
[۴] V. Strouhal, Über eine besondere Art der Tonerregung, Ann. Physik und Chemie, Neue
Folge, vol. 5, pp.216-251, 1878.
[۵] A. Sohankar, C. Norberg and L. Davidson, Numerical Simulaion of Unsteady Flow
Around a Square Two-Dimensional Cylinder, In. Proc. 12th Australasian Fluid Mechanics
Conference, R.W.Bilger (Ed.),pp.517-520, The University of Sydney, Australia,
Dec.1995.
[۶] K. M.Kelkar and E. F. Patankar, Numerival Prediction of Vortex Shedding behind a
Square Cylinder, Int. J. Numer. Meth. In Fluids, vol. 14, page 327, 1992.
[۷] A. Sohankar, C. Norberg and L. Davidson, Numerical Simulaion of Unsteady Flow
around Rectangular Cylinders at Incidence, J. of Wind Eng. Ind. Aerodyn., vol.69-71, pp.
۱۸۹-۲۰۱, ۱۹۹۷
[۸] A. Sohankar, C. Norberg and L. Davidson, Low-Reynolds-Number Flow aroud a Square
Cylinder at Incidence:Study of Blockage,Onset of Vortex Shedding and Outlet Boundary
Condition, Int. J. for Numer. Meth. In Fluids, vol.26, pp.39-56, 1998.
[۹] A. Sohankar, C. Norberg and L. Davidson, Numerical Simulation of Flow past a Square
Cylinder, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conference, San Francisco, California,
USA, July 1999.
[۱۰] B.S.V. Patnaik, P.A.A. Narayana and K.N. Seetharamu, Finite Element Simulation of
Transient Laminar Flow Past a Circular Cylinder and Two Cylinders in Tandem
Influence of Buoyancy, Int. J. Numer. Methods for Heat and Fluid Flow, vol. 10, No. 6, pp. 560-580, 2000.
[۱۱] A.Sohankar, A Numerical Investigation of the Unsteady Wake Flow of Circular
Cylinders, 10th Annual Int. Mech. Eng. Conference, knt uni., Tehran, Iran, 2002.
[۱۲] A. Sharma and V. Eswaran, Heat and Fluid Flow Across a Square Cylinder in the Two-Dimensional Laminar Flow Regime, Numer. Heat Transfer, Part A, vol. 45, pp. 247-269, 2004.
[۱۳] L. Zhou, M. Cheng and K.C. Hung, Suppression of Fluid Force on a Square Cylinder by Flow Control, J. of Fluids and Structures, vol. 21, pp. 151-167, 2005.
[۱۴] A. Wietrzak and D. Poulikakos, Turbulent Forsed Convective Cooling of Microelectronic Devices, Int. J. Heat and Fluid Flow, vol. 11, No. 2, June 1990.
[۱۵] G. Bosch and W. Rodi, Simulation of Vortex Shedding past a Square Cylinder Near a Wall, Int. J. Heat and Fluid Flow, vol. 17, pp. 267-275, 1996.
[۱۶] G. Bosch and W. Rodi, Simulation of Vortex Shedding past a Square Cylinder with Different Turbulence Models, Int. J. for Numer. Meth. in Fluids, vol. 28, pp.601-616, 1998.
[۱۷] A. Sohankar, L. Davidson and C .Norberg, A Dynamic one Equation Subgrid Model for Simulation of Flow around a Square Cylinder, Eng. Turbulence Modelling and Experiments, vol.4, pp.227-236, 1999.
[۱۸] A. Valencia and C. Orellana, Simulation of Turbulent Flow and Heat Transfer around Rectangular Bars, Int. Comm. Heat Mass Transfer, vol.26, No.6, pp.869-878, 1999.
[۱۹] E.R. Meinders and K. Hanjalić, Vortex Structure and Heat Transfer in Turbulent Flow over a Wall-Mounted Matrix of Cubes, Int. J. of Heat and Fluid Flow, vol. 20, pp. 255-267, 1999.
[۲۰] Jerry M. Chen and Chia-Hung Liu, Vortex Shedding and Surface Pressures on a Square Cylinder at Incidence to a Uniform Air Stream, Int. J. of Heat and Fluid Flow, vol. 20, pp. 592-597, 1999.
[۲۱] Tetsuro Tamura and Tetsuya Miyagi, The Effect of Turbulence on Aerodynamic Forces on a Square Cylinder with Various Corner Shapes, J. Wind Eng. Ind. Aeridy. , vol. 83, pp. 135-145, 1999.
[۲۲] M. Matsumoto, Vortex Shedding of Bluff Bodies:A Review, J. Fluid and Structures, vol. 13, pp. 791-811, 1999.
[۲۳] Alvaro Valencia, Turbulent Flow and Heat Transfer in a Channel with a Square Bar Detached from the Wall, Numerical Heat Transfer, Part A, vol. 37, pp. 289-306, 2000,
[۲۴] A. Sohankar, L. Davidon and C. Norberg, Large Eddy Simulation of Flow Past a Square Cylinder:Comparison of Different Subgrid Scale Model, Journal of Fluids Engineering, vol. 122, 39-47, 2000.
[۲۵] C. Norberg, Flow Around a Circular Cylinder:Aspects of Fluctuating Lift, Journal of Fluids and Structures, vol. 15, pp.459-469, 2001.
[۲۶] Günter Schewe, Reynolds-Number Effects in Flow Around more-or less Bluff Bodies, J. Wind Eng. Ind. Aerody. , vol. 89, pp. 1267-1289, 2001.
[۲۷] K. Shimada and T. Ishihara, Application of a Modified κ – ε Model to the Prediction of Aerodynamic Charateristics of Rectangular Cross-Section Cylinders, Journal of Fluids and Structurs, vol. 16, pp. 465-485, 2002.
[۲۸] M. Sarioglu and T. Yavuz, Subcritical Flow Around Bluff Bodies, AIAA, vol. 40, No. 7, pp.1257-1268, 2002.
[۲۹] Md. Mahbub Alam, H. Sakamoto and M. Moriya, Reduction of Fluid Forces Acting on a Single Circular Cylinder and Two Circular Cylinders By Using Tripping Rods, Journal of Fluids and Structures, vol. 18, pp. 347-366, 2003.
[۳۰] C. Norberg, Fluctuating Lift on a Circular Cylinder:Review and New Measurements, Journal of Fluids and Structures, vol. 17, pp. 57-96, 2003.
[۳۱] Do-Hyeong Kim, Kyung-Soo Yang and Mamoru Senda, Large Eddy Simulation of Turbulent Flow Past a Square Cylinder Confined an a Channel, Computers & Fluids, vol. 33, pp. 81-96, 2004.
[۳۲] A. Sohankar, Flow Over a Bluff Body from Moderate to High Reynolds Nimbers Using Large Eddy Simulation, Computers & Fluids, 2005.
[۳۳] K. Tatsutani, R. Devarakonda and J. A. C. Humphrey, Unsteady Flow and Heat Transfer for Cylinder Pairs in a Channel, Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 13, No. 13, pp. 3311-3328, 1993.
[۳۴] A. Valencia, Unsteady Flow and Heat Transfer in a Channel with a built-in Tandem of Rectangular Cylinders, Numer. Heat Transfer, Part A, vol. 26, pp. 613-623, 1996.
[۳۵] A. Valencia, Numerical Study of Self-Sustained Oscillatory Flows and Heat Transfer in Channels with a Tandem of Transverse Vortex Generators, Heat and Mass Transfer, vol. 33, pp.465-470, 1998.
[۳۶] J.R. Meneghini, F. Saltara, C.L.R. Siqueira and J.A. Ferrari Jr, Numerical Simulation of Flow Interference Between Two Circular Cylinders in Tandem and Side-By-Side Arrangements, Journal of Fluids and Structures, vol. 15, pp. 327-350, 2001.
[۳۷] J. L. Rosales, A. Ortega and J. A. C. Humphrey, A Numerical Simulation of the Convective Heat Transfer in Confined Channel Flow past Square Cylinders: Comparison of Inline and Offset Tandem Pairs, Int. J. of Heat and Mass Transfer, vol. 44, pp. 587-603, 2001.
[۳۸] J. Mizushima and T. Akinaga, Vortex Shedding from a Row of Square Bars, Fluid Dynamics Research, vol. 32, pp. 179-191, 2003.
[۳۹] A. Agrawal, L. Djenidi and R.A. Antonia, Investigation of Flow Around a Pair of Side-By-Side Square Cylinders using the Lattice Boltzmann Method, Computers & Fluids, vol.XX, pp. XXX-XXX, 2005.
[۴۰] B. Sharman, F.S. Lien, L. Davidson and C. Norberg, Numerical Predictions of Low Reynolds Number Flows Over Two Tandem Circular Cylinders, Int. J. Numer. Meth. Fluids, vol. 47, pp. 423-447, 2005.
[۴۱] G.X. Wu and Z.Z. Hu, Numerical Simulation of Viscous Flow Around Unrestrained Cylinders, Journal of Fluid and Structures, vol. 22, pp. 371-390, 2006.
[۴۲] P. T. Y. Wong, N. W. M. Ko and A. Y. W. Chiu, Flow Characterisics around Two Parallel Adjacent Square Cylinders of Different Sizes, J. of Wind Eng. Ind. Aerodyn., vols.54/55, pp.263-275, 1995.
[۴۳] J. Alvarez, M. Pap and A. Valencia, Turbulent Heat Transfer in a Channel with Bars in Tandem and in side by side arrangements, Int. J. of Numer. Meth. For Heat & Fluid Flow, vol. 10, No. 8, pp.877-895, 2000.
[۴۴] B. Niceno, A. D. T. Dronkers and K. Hanjalic, Turbulent Heat Transfer from a multi-layered wall-mounted Cube Matrix:a Lage Eddy Simulation, Int. J. of Heat and Fluid Flow, vol.23, pp.173-185, 2002.
[۴۵] A. Valencia and M.Cid, Turbulent Unsteady Flow and Heat Transfer in Channels with Periodically Mounted Square Bars, Int. J. of Heat and Mass Transfer, vol. 45, pp.1661-1673, 2002.
[۴۶] J.C. Lin, Y. Yang and D. Rockwell, Flow Past Two Cylinders in Tandem:Instantaneous and Averaged Flow Structure, Journal of Fluids and Structures, vol. 16, No. 8, pp. 1059-1071, 2002.
[۴۷] Chia-Hung Liu and Jerry M. Chen, Observation of Hysteresis in Flow around Two Square Cylinders in a Tandem Arrangement, J. of Wnd Eng. Ind. Aerodyn., vol. 90, pp. 1019-1050, 2002.
[۴۸] Md. Mahbub Alam, M. Moriya, K. Takai and H. Sakamoto, Suppression of Fluid Forces Acting on Two Square Prismes in a Tandem Arrangement by Passive Control of Flow, Journal of Fluids and Structures, vol.16, No. 8, pp. 1073-1092, 2002.
[۴۹] Md. Mahbub Alam, M. Moriya and H. Sakamoto, Aerodynamic Characteristics of Two Side-By-Side Circular Cylinders and Application of Wavelet Analysis on the Switching Phenomenon, Journal of Fluids and Structures, vol. 18, pp. 325-346, 2003.
[۵۰] Md. Mahbub Alam, M. Moriya, K. Takai and H. Sakamoto, Fluctuating Fluid Forces Acting on Two Circular Cylinders in a Tandem Arrangement at a Subcritical Reynolds Number, J. Wind Eng. Ind. Aerody., vol. 91, pp. 139-154, 2003.
[۵۱] Md. Mahbub Alam and H. Sakamoto, Investigation of Strouhal Frequencies of Two Staggered Bluff Bodies and Detection of Multistable Flow by Wavelets, Journal of Fluids and Structures, vol. 20, pp. 425-449, 2005.
[۵۲] Md. Mahbub Alam, H. Sakamoto and Y. Zhou, Determination of Flow Configurations and Fluid Forces Action on Two Staggered Circilar Cylinders of Equal Diameter in Cross-Flow, Journal of Fluids and Structures, vol. 21, pp. 363-394, 2005.
[۵۳] Md. Mahbub Alam, H. Sakamoto and Y. Zhou, Effect of T-Shaped Plate on Reduction in Fluid Forces on Two Tandem Cylinders in a Cross-Flow, J. Wind Eng. Ind. Aerody., vol. 94, pp. 525-551, 2006.
[۵۴] David C. Wilcox, Turbulence Modeling for CFD, Griffin Printing, Glendale, California, 1993.
[۵۵] W. Jones and B. Launder, The Prediction of Laminarization with a Two-Equation Model of Turbulence, Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 15, pp. 301-314, 1972.
[۵۶] S.V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, McGraw-Hill, New York, 1980
[۵۷] Versteeg and Malalasekera, An Introduction to Computational Fluid Dynamics,
[۵۸] J.E. Thompson, Z.U.A. Warsi and C.W. Mastin, Numerical Grid Generation, Foundation and Applications, Notrh-Holland, 1985
[۵۹] D.B. Spalding, A General Purpose Computer Program for Multi-Dimensional One- and Two-phase Flow, Mathematics and Computers in Simulation, IAMCS, XX111, pp. 267, 1981.
[۶۰] C.L.V. Jayatillaka, Progr. In Heat Mass Transfer, vol. 1, pp. 193, 1969.
[۶۱] J. Robichaux, S. Balachandar and S.P. Vanka, Three-Dimensional Floquet Instability of the Wake of Square Cylinder, Phys. Fluids, vol. 11, pp. 560-578, 1999.
[۶۲] Y. Shimizu and Y. Tanida, Fluid Forces Acting on Cylinders of Rectangular Cross Section, Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. B, vol. 44, pp. 2699-2706, 1978
[۶۳] R. Franke, W. Rodi and B. Schönung, Numerical Calculation of Vortex Shedding Flow past Cylinders, J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., vol. 35, pp. 237-257, 1990

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.


موضوعات :
مهندسی برق
ads

درباره نویسنده

admin 786 نوشته در شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه دارد . مشاهده تمام نوشته های

دیدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code