مدلسازی عددی جریان توربولانت گاز-جامد در مختصات سه بعدی

پایان نامه
چکیده

جریانهای آشفته گاز همراه با ذرات جامد در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و زیست محیطی نظیر صنایع معدنی، شیمیایی، تبدیل انرژی و کنترل آلودگی هوا کاربرد دارد. در این پایان نامه برای پیش بینی خواص جریان آشفته گاز-جامد رو به بالا در یک لوله عمودی با شار ثابت و یک لوله افقی، مدلی سه بعدی به روش چهارطرفه اویلرین-لاگرانژین ارائه شده است. فاز گاز با معادلات متوسط زمانی رینولدز مومنتوم و انرژی و الگوی جریان آشفته k?-t?, k-t و فاز ذرات به صورت لاگرانژین و برخورد غیر الاستیک با روش مستقیم در نظر گرفته شده است. معادلات فاز گاز با الگوریتم سیمپل در مختصات سه بعدی استوانه ای روی یک شبکه جابجا شده حل شده اند. نتایج محاسباتی لوله عمودی در مورد سرعت گاز و ذره وانرژی توربولانس گاز برای ذرات 243um و 500 و نتایج حرارتی برای ذراتی با قطر 200um با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و سپس خواص مهم هر دو فاز از قبیل پروفیل های سرعت، دما، شدت انرژی توربولانس هیدرودینامیکی و حرارتی گاز، شدت اغتشاشات هیدرودینامیکی و حرارتی ذره و توزیع غلظت شعاعی در نسبت بارها و رینولدزهای مختلف و در دو وضعیت بدون برخورد و با برخورد مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که برخورد ذرات تاثیر قابل ملاحظه ای بر مسیر حرکت ذرات می گذارد. در نسبت بارهای نسبتا پایین توزیع شعاعی سرعت و دمای ذرات و سرعت گاز در اثر برخورد یکنواخت تر می شود. برخورد ذرات در نسبت بارهای کم سبب کاهش عدد ناسلت می شود. ولی بطور کلی اثر برخورد ذرات روی میدان هیدرودینامیکی بسیار بیشتر از میدان حرارتی است. نتایح محاسباتی لوله افقی در مورد سرعت گاز و ذره و انرژی توربولانس گاز برای ذرات 200um با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و سپس کمیتهای مهم هر دو فاز از قبیل پروفیل های سرعت، شدت انرژی توربولانس هیدرودینامیکی گاز، توزیع غلظت ذرات در نسبت بارها و رینولدزهای مختلف مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش نسبت بار و کاهش سرعت گاز ورودی، عدم تقارن نمودارهای کمیت های جریان را در مقطع لوله تشدید می کند و غلظت ذرات را در نزدیکی دیواره پایینی لوله افزایش می دهد.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعه الگوی جریان در محفظه احتراق موتور جت بوسیله شبیه سازی عددی سه بعدی جریان

هدف از انجام این تحقیق شبیه سازی عددی جریان سرد در فضای بیرون و درون محفظه احتراق از خروجی کمپرسور تا ورودی توربین است. در این شبیه سازی فضای دیفیوزر، کانال حلقوی اطراف محفظه احتراق، سوراخ های مختلف محفظه، سویلر در نظر گرفته شد. از مزایای کار حاضر آن است که نیازی به اعمال شرط مرزی در سوراخ‌ها و استفاده از روابط تجربی نمی‌باشد و فقط در ورودی دیفیوزر و خروجی محفظه احتراق، شرط مرزی اعمال می‌گردد. ...

متن کامل

شبیه‌سازی عددی سه بعدی الگوی جریان در حوضچه ترسیب اولیه با استفاده از مدل عددی SSIIM2

حوضچه‌های پیش ته‌نشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرایند تصفیه آب به شیوه متعارف به‌شمار می‌روند. به دلیل هزینه بسیار زیاد ساخت این حوضچه‌ها که در حدود 30 درصد کل هزینه تصفیه‌خانه‌های آب را به خود اختصاص می‌دهد، مدل‌سازی و عملکرد بهینه حوضچه‌های ترسیب بسیار حائز اهمیت است. در حوضچه‌های ته‌نشینی و رسوب‌گذار به دلیل وجود گرادیان‌های سرعت متفاوت، نواحی مختلفی از جریان از جمله جریانات چرخشی به‌...

متن کامل

تحلیل عددی میدان جریان سه بعدی حول یک کره در رینولدزهای پایین به روش مختصات منطبق بر مرز

در این پژوهش به بررسی عددی میدان جریان تراکم ناپذیر در اطراف یک کره جامد در رینولدزهای پایین (تا حدود 270) پرداخته شده است. برای توسعه قابلیتهای روش حجم محدود، از روش مختصات منطبق بر مرز استفاده شده است. برای گسسته کردن معادلات دیفرانسیل جزیی به روابط جبری از روش حجم محدود با آرایش مرتب شده متغیرها1، برای مدل کردن شارهای جابه جایی از روش وان لیر و برای مرتبط کردن میدانهای فشار و سرعت، از الگوری...

متن کامل

مدلسازی عددی سه بعدی پاسخ گروه شمع در برابر گسترش جانبی ناشی از روانگرایی

در این مقاله رفتار گروه شمع در برابر گسترش‌ جانبی ناشی از روانگرایی با استفاده از تحلیل المان محدود سه‌بعدی همبسته خاک-آب بررسی شده است. به منظور صحت سنجی مدل عددی، از نتایج یک مدل آزمایشگاهی بزرگ مقیاس میزلرزه 1g استفاده شده است. مدل عددی با دقت قابل قبولی پاسخ خاک در میدان آزاد شامل شتاب، فشار آب حفره‌ای اضافی و جابجایی و همچنین پاسخ گروه شمع شامل جابجایی و لنگر خمشی را شبیه‌سازی نموده است. ن...

متن کامل

مدلسازی عددی انتقال حرارت ناپایا از گاز به ذرات در یک بستر دو بعدی گاز-جامد

در بسترهای سیالی گاز- جامد شدت انتقال جرم در اثر اختلاط های شدید روی داده در بستر و سرعت انتشار بالای هوا در بستر، زیاد است. بالا بودن سطح تماس بین ذرات جامد و گاز، شدت انتقال حرارت بین فازی را در بستر افزایش داده و پراکندگی تقریباً همگن گاز در بیشتر نقاط بستر، گرادیان دمای بستر را کاهش می دهد. پس بهبود عملکرد بستر های سیالی گاز – جامد، به علت توانایی بالقوه آن ها در افزایش شدت انتقال حرارت و ای...

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 صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023