شبیه‌سازی عددی جریان جابجایی اجباری آرام همراه با آنالیز تولید انتروپی در یک کانال دارای دو انبساط ناگهانی - روش انسداد کردن

نویسندگان

  • شیما ستوده نیا باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد سیرجان، دانشگاه آزاد اسلامی، سیرجان، ایران
  • میثم آتش افروز استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
  • نسرین امینی زاده استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
چکیده مقاله:

در تحقیق حاضر، شبیه ‌سازی عددی جریان جابجایی اجباری آرام همراه با آنالیز تولید انتروپی، در یک کانال دو بعدی و دارای دو انبساط ناگهانی مورد مطالعه قرار می‌گیرند. این دو انبساط، توسط چهار پله‌ شیب‌دار پسرو ایجاد شده و باعث به وجود آمدن جدایش جریان و نواحی گردابه‌ای می‌شوند. نواحی گردابه‌ای ایجاد شده در کانال نیز، بطور قابل توجه‌ای بر نرخ انتقال حرارت و میزان بازگشت ناپذیری جریان تأثیر می‌گذارند. اندازه زاویه شیب پله‌ها، یکی از مهم‌ترین پارامترهای مؤثر بر کنترل نواحی گردابه‌ای، نرخ انتقال حرارت و میزان بازگشت ناپذیری جریان است. در این مطالعه، بعد از محاسبه میدان‌های سرعت و دما، به بررسی اثرات شیب پله بر نواحی جدایش جریان، ضریب اصطکاک، عدد ناسلت، عدد تولید انتروپی و عدد بژان پرداخته می‌شود. برای محاسبه میدان‌های سرعت و دما، معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، ممنتوم و انرژی برای جریان تراکم ناپذیر و پایا با استفاده از روش‌های حجم محدود و تکنیک‌های دینامیک سیالات محاسباتی حل می‌شوند. برای شبیه‌سازی سطوح شیب‌دار پله‌های پسرو در مختصات کارتزین، از روش انسداد کردن (روش ناحیه غیر فعال)، استفاده می‌شود. همچنین، با استفاده از روابط مربوط به آنالیز قانون دوم ترمودینامیک، به محاسبه‌ی تولید انتروپی و میزان بازگشت ‌ناپذیری جریان سیال پرداخته می‌شود. در نهایت، تأثیر عدد بریکمن بر عدد تولید انتروپی و عدد بژان به‌صورت نموداری بررسی می‌شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعه عددی جابجایی اجباری جریان آرام نانوسیال در یک کانال موازی همراه با منابع حرارتی گسسته

در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی اجباری جریان آرام نانوسیال آب - مس درون کانال با صفحات موازی با منابع حرارتی دما ثابت، به صورت عددی بررسی شده است. هدف، بررسی عددی تأثیر عدد رینولدز، درصد حجمی نانوذرات و تعداد منابع حرارتی روی میدان جریان و نرخ انتقال حرارت می‌باشد. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل به طور هم‌زمان حل شدند. نتایج نشان می‌دهند که افزایش درصد حجمی نانو...

متن کامل

آنالیز تولید انتروپی در یک جریان آرام با جابجایی اجباری داخل کانال شامل پله شیب دار

مطالعه انجام شده به بررسی تولید انتروپی در جریان همراه با انتقال حرارت، اطراف یک پله شیب دار در داخل یک کانال می پردازد. در یک جریان آرام با جابجایی اجباری، در اثر دو عامل انتقال حرارت و اصطکاک جریان، مقداری انتروپی در داخل کانال تولید می شود. انتقال حرارت در اثر اختلاف دمای سیال ورودی و دمای دیواره های کانال (که ثابت فرض شده است) ایجاد می شود. جهت به دست آوردن میدان های سرعت و دما، معادلات موم...

15 صفحه اول

مطالعه‌ی عددی اثرات اعداد برینکمن بر انتقال حرارت جریان سیال ویسکوالاستیک در کانال با انبساط ناگهانی

در این مقاله، جریان اینرسی و غیر همدمای سیال ویسکوالاستیک در کانال صفحه‌ای متقارن با انبساط ناگهانی 3:1 برای محدوده اعداد برینکمن 0/01≥Br≥20 بررسی شده است. برای مدل سازی رفتار سیال ویسکوالاستیک، از مدل رئولوژیکی و غیرخطی فن تین-تنر استفاده شده است. از روش حجم محدود برای گسسته سازی معادلات حاکم و از الگوریتم پیزو برای حل همزمان این معادلات استفاده شده است. جریان سیال غیر قابل تراکم و دارای خواص ...

متن کامل

مطالعه عددی پارامترهای جریان نیوتنی در کانال با انبساط تدریجی

هدف مطالعه حاضر بررسی مشخصات گردابه¬های ایجاد شده در مجاور دیواره¬های کانال واگرای تدریجی در حالت دو بعدی و با نسبت انبساط 1:3 می باشد. در این تحقیق، جریان آرام سیال نیوتنی در داخل کانال، برای چهار زاویه 30، 45، 60 و 90 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. گسسته سازی معادلات حاکم با استفاده از روش احجام محدود صورت گرفته و برای کوپل پارامترهای سرعت و فشار از الگوریتم پیزو بر روی شبکه جابجا شده استفاد...

متن کامل

آنالیز جریان جابجایی اجباری آرام سیال در داخل کانال با پله، همراه با در نظر گرفتن پدیده انتقال حرارت تابشی

در مطالعه حاضر، جریان آرام با جابه جایی اجباری گاز تشعشعی بر روی پله های پسرونده، در داخل کانال های با مقطع مستطیلی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سیال عامل همانند یک محیط خاکستری در جذب، صدور و پخش تشعشع شرکت می کند. برای شبیه سازی جریان بر روی پله در داخل کانال، از روش مسدود شده در سیستم مختصات کارتزین دوبعدی استفاده شده است. جهت بدست آوردن میدان های سرعت و دما، معادلات مومنتوم و انرژی ب...

15 صفحه اول

آنالیز جریان جابجایی اجباری، آرام و سه-بعدی سیال در داخل کانال همراه با جدایش از دیدگاه قانون دوم

یکی از مسائلی که امروزه در فرایندهای انتقال حرارت مطرح است، نیاز به انتقال حرارت با شدت بالا در زمان کوتاه است. اما از آنجا که روشهای افزایش انتقال حرارت، خود منجر به ازدیاد شدت تولید انتروپی و در پی آن افزایش میزان بازگشت ناپذیری در جریان می گردد، مطالعه انجام شده به بررسی تولید انتروپی در جریان آرام سه بعدی همراه با انتقال حرارت، بر روی پله های پسرونده، در داخل کانال های با مقطع مستطیلی و مطا...

15 صفحه اول

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 @}


عنوان ژورنال

دوره 17  شماره 56

صفحات  7- 7

تاریخ انتشار 2019-04-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023