مطالعه عددی اثرات میرا کنندگی حرارتی و تراکم پذیری، بر روی شدت موج فشاری حاصل از فروریزش کاویتاسیون ابری
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
- نویسنده میراعلم مهدی
- استاد راهنما مهرزاد شمس
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1390
چکیده
در این پژوهش ابتدا با استفاده از معادله گیلمور، اثر تراکم پذیری مایع بر روی رفتار حباب کاویتاسیون مورد بررسی قرار گرفته است. با حل همزمان معادلات ناویراستوکس و معادله انرژی برای گاز درون حباب و مایع اطراف آن، انتقال حرارت هدایتی نیز مدل سازی شده است. نتایج حاصل از این شبیه سازی برای تک حباب، مطابقت خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد. علاوه بر این، مشخص گردید که تراکم پذیری مایع و انتقال حرارت هدایتی، اثر قابل ملاحظه ای بر رفتار حباب دارد. سپس با به کارگیری معادلات غیرخطی مخلوط همگن حباب-مایع همراه با معادله گیلمور، دینامیک غیرخطی ابرحباب کروی، استوانه ای و محوری با لحاظ کردن اثر تراکم پذیری و انتقال حرارت هدایتی شبیه سازی شده است. میدان جریان اطراف ابرحباب کروی یک بعدی بوده و به صورت تحلیلی حل شده است. میدان جریان اطراف ابر محوری و استوانه ای نیز با توسعه یک برنامه کامپیوتری به صورت عددی شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی فروریزش ابرحباب، معادلات فوق با معادلات حاکم بر ابرحباب به صورت همگیر حل شده است. فشار مایع دوردست ابر حباب به-صورت یک رابطه کسینوسی با دامنه و بسامد معین تغییر می کند. با کاهش فشار تحریک، ابرحباب رشد کرده و با افزایش آن ابرحباب فروریزش می کند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با فروریزش ابرحباب، موج فشاری در سطح ابر تشکیل شده و به طرف مرکز آن انتشار می یابد. با نزدیک شدن به مرکز ابر شدت موج افزایش یافته و در مرکز ابر به مقدار بیشینه خود می رسد. مشاهده شده است که فشار بالای درون ابرحباب فروریزش ابر را محدود می کند. قبل از اینکه ابرحباب به طور کامل فروریزش کند موج فشاری با قـــدرتی در مرتبه bar 10 به درون مایع اطراف ابر انتشار می یابد. قدرت موج فشاری به نوع ابرحباب، اندازه اولیه ابر، عدد کاویتاسیون، بسامد فشار تحریک و کسر حجمی حباب وابسته است. مدل سازی انتقال حرارت و تراکم پذیری موجب افزایش قدرت موج فشاری می شود. همچنین، اثرات تغییر فاز، واکنش شیمیایی و انتقال حرارت تشعشعی نیز بر روی رفتار تک حباب کروی بررسی شده است. انتقال حـــرارت تشعشعی اثر قابل توجه ای بر رفتار حباب ندارد ولی تغییر فاز، تجزیه مولکول های آب و واکنش با گاز درون حباب موجب کاهش قابل ملاحظه ی دمای درون حباب می شود.
منابع مشابه
شبیه سازی کاویتاسیون ابری و محاسبه موج فشاری حاصل از آن
بدلیل ایجاد نویز و فرسایش در اثر برخورد موج ضربه ای ناشی از فروریزش کاویتاسیون ابری، بررسی این پدیده از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پروژه ابتدا با استفاده از نرم افزار cfx و با حل معادلات ناویر- استوکس با رویکرد مخلوط همگن جریان چند فازی برای سیال و استفاده از معادله رایلی – پلاست برای تخمین رفتار حباب، شبیه سازی کاویتاسیون ابری بر روی هیدروفویل دوبعدی با استفاده از مدل های آشفتگی شبیه سا...
15 صفحه اولشبیه سازی عددی فروریزش حباب کاویتاسیون
در تحقیق حاضر به بررسی رفتار حباب کاویتاسیون به دو صورت کروی در یک میدان فشار آکوستیک، و غیر کروی در مجاورت یک مرز صلب پرداخته شده است. از معادله گیلمور برای شبیه سازی دینامیک حباب کروی و از معادلات ناویر-استوکی و انرژی برای شبیه سازی دینامیک حباب غیر کروی مجاور دیوار صلب به صورت متقارن محوری استفاده شده است. روش vof (volume of fluid) برای جابجایی فصل مشترک گاز-مایع در حالت غیر کروی مورد استفاد...
15 صفحه اولمطالعه تجربی و عددی پارامترهای مؤثر بر شکل دهی موج ورودی در آزمایش میله فشاری هاپکینسون
در این مقاله، با استفاده از شکل دهنده موج، اثر پارامترهای هندسی مختلف بر شکل موج ورودی و برقراری شرط نرخ کرنش ثابت در آزمایش میله فشاری هاپکینسون بررسی شده است. برای این منظور، شکل دهنده موج دیسکی از جنس مس با ضخامت ها و قطرهای مختلف استفاده شده است. با انجام آزمایش و شبیه سازی در نرم افزار ls-dyna، اثر پارامترهای ضخامت و قطر شکل دهنده موج، سرعت میله ضربه زن و طول آن بر شکل موج ورودی بررسی و اب...
متن کاملبررسی عددی اثرات ریزساختار بر مقاومت فشاری بتن
در این تحقیق، ریزساختار بتن به کمک یک مدل اجزای محدود سه‌بعدی شبیه‌سازی شده است. این مدل دارای دو فاز ملات و سنگدانه‌های درشت است. شکل سنگدانه‌ها به‌صورت کروی و رفتار آن‌ها به‌صورت ارتجاعی خطی در نظر گرفته شده است. از منحنی دانه‌بندی فولر جهت بیان توزیع سنگدانه‌ها استفاده می‌شود. رفتار ملات در ساختار خمیری ـخسارت بیان شده است. در ابتدا، نحوه‌ی پیاده‌سازی مدل خمیری ـخسارت ارائه و در گام بعد، صحت...
متن کاملبررسی عددی تأثیرات موقعیت چشمة حرارتی بر روی عملکرد یک ورودی هوای فراصوتی از نوع تراکم ترکیبی
بررسی عملکرد ورودی یکی از حوزه‌های بسیار مهم در طراحی آیرودینامیکی وسایل پرنده است. در این پژوهش عملکرد یک ورودی فراصوتی تقارن‌محوری با تراکم ترکیبی که برای عدد ماخ ۲ طراحی شده است، در زاویه حملة صفر درجه بررسی شده و سپس با اعمال یک چشمة حرارتی و تغییر موقعیت آن، تأثیر چشمه بر عملکرد ورودی مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه‌سازی عددی جریان توسط یک کد دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده که در آن معا...
متن کاملمنابع 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 خواجه نصیرالدین طوسی
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023