مطالعه ی عددی جریان آشفته ی عبوری در دسته لوله با آرایش شطرنجی با ویژگی های متغیر نانوسیالات

پایان نامه
چکیده

چکیده هدف اصلی این پایان نامه بررسی همزمان جریان آشفته ی عبوری از دسته لوله و استفاده از نانوسیالات، در یک دسته لوله با هندسه ی معین و مشاهده ی رفتار حرارتی و هیدرولیکی جریان، است. هندسه ی مورد بررسی شامل هفت ردیف لوله ی افقی با آرایش شطرنجی و مقطع دایره ای و قطر خارجی "7/21 mm" ، گام طولی "5/22 mm" ، و گام عرضی "45 mm" است. مطالعه ی عددی با استقاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) fluent صورت گرفته است. مدل سازی جریان به صورت دو بعدی بوده و از معادلات متوسط زمانی ناویر استوکس (rans) با بکارگیری مدل آشفتگی "k-?" realizable در بررسی عددی جریان استفاده شده است. ابتدا شبیه سازی جریان برای جریان آشفته سیال خالص عبوری از دسته لوله جهت اعتبارسنجی و مقایسه ی حل عددی حاضر و کارهای پیشین، صورت گرفته است. سپس جریان آشفته ی عبوری نانوسیالات از دسته لوله مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه از سه نانوسیال "(cuo," ?"al" ?_"2" "o" _"3" ",ti" "o" _"2" ")" در مخلوط آب و اتیلن گلیکول، با خواص ترموفیزیکی مختلف استفاده شده است. شبیه سازی عددی در سه عدد رینولدز 104×8/1،104×3/2 و104×3 انجام شده و نتایج حاصل از آنها با هم مقایسه شده است. همچنین با تغییر گام های طولی و عرضی بین لوله ها تاثیر تغییر این پارامتر بر جریان و انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج حاصل از اعتبارسنجی انجام شده حاکی از مطابقت بسیار خوب نتایج مطالعه ی حاضر و مطالعات عددی پیشین و اندازه گیری های انجام شده است. شبیه سازی عددی جریان نشان می دهد با افزایش گام های طولی و عرضی عدد ناسلت میانگین روی لوله 1/8% کاهش و با افزایش عدد رینولدز از 104×8/1 به 104×3 عدد ناسلت 48% افزایش می یابد. پیش بینی جریان نانوسیالات نیز نشان دهنده ی افزایش انتقال حرارت با افزایش عدد رینولدز است. نانوسیال "cuo" -اتیلن گلیکول/آب با غلظت حجمی نانوذرات 6% بیش از بقیه نانوسیالات تحت تاثیر عدد رینولدز قرار دارند، به طوریکه عدد ناسلت، با افزایش عدد رینولدز از 104×8/1 به 104×3، حدود 5/49% رشد، نشان می دهد. با افزودن نانوذرات به سیال پایه نیز عدد ناسلت افزایش می یابد، چنانکه بیشترین افزایش برای ?"al" ?_"2" "o" _"3" -اتیلن گلیکول/آب با غلظت حجمی نانوذرات 6%، در عدد رینولدز 104×3 مشاهده شده است که نسبت به سیال پایه 13/1 برابر می شود، همچنین با افزایش غلظت حجمی نانوذرات عملکرد حرارتی نانوسیالات بهبود می یابد به طوریکه نتایج نشان دهنده ی بیشترین تاثیر افزایش غلظت حجمی بر عدد ناسلت، برای ?"al" ?_"2" "o" _"3" -اتیلن گلیکول/آب، در عدد رینولدز 104×3 (4/8%) است. افت فشار روند مشخصی نسبت به میزان غلظت حجمی نشان نمی دهد اما برای همه ی نانوسیالات با افزایش عدد رینولدز افت فشار افزایش می یابد و این افزایش با تغییر عدد رینولدز از 104×8/1 به 104×3 برای نانوسیال "cuo" -اتیلن گلیکول/آب، با غلظت حجمی 4%، 2/14% می-باشد که بیشترین تغییر در افت فشار میان نانوسیالات استفاده شده با غلظت های حجمی متفاوت است. در نهایت نتایج نشان می دهد که نسبت عملکرد حرارتی هیدرولیکی همه ی نانوسیالات بالاتر از یک است که حاکی از عملکرد مناسب تر همه ی نانوسیالات نسبت به سیال پایه است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که نانوسیال ?"al" ?_"2" "o" _"3" -اتیلن گلیکول/آب با غلظت حجمی 6% در عدد رینولدز 104×8/1 بهترین عملکرد حرارتی هیدرولیکی را نسبت به دیگر نانوسیالات بررسی شده در اعداد رینولدز مختلف دارند.

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

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

متن کامل

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

متن کامل

تحلیل عددی حجم محدود تأثیر هندسه درز بر تغییرات سرعت دوغاب با ویسکوزیته متغیر، تحت رژیم جریانی آشفته ی ناپایا

آمیزه تزریق با یک سرعت اولیه وارد درز می‌شود اما بسته به هندسه درز و خصوصیات دوغاب تزریقی، دوغاب به تدریج سفت شده و سرعت تغییرات کاملاً آشکاری از خود نشان می‌دهد. این تغییرات در راستای تزریق و عمود بر راستای تزریق رخ می‌دهد. در این تحقیق تغییرات هر دو مؤلفه سرعت در درزهایی با هندسه‌های گوناگون، با استفاده از اصول دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و روش عددی حجم محدود بررسی شده است. بدین منظور درزهای...

متن کامل

بررسی عددی پدیده ی جدایش در پایین دست جریان محوری حول استوانه در حالت آشفته

در مقاله حاضر ساختار جدایش و بازگشت جریان محوری حول استوانه‌ای با لبه ی تیز در حالت آشفته به صورت عددی بررسی شده است. با توجه به پیچیدگی‌هایی که در مدل‌سازی مسائل شامل جدایش وجود دارد، به منظور دستیابی به یک روش عددی مناسب برای حل، برخی تکنیک‌های عددی مانند روش گسسته سازی و الگوریتم حل میدان فشار سرعت مورد مقایسه قرار گرفته است. به علاوه عملکرد دو مدل k-ε استاندارد و Shear Stress Transport (SST...

متن کامل

بررسی عددی جریان عبوری از یک استوانه ی دایره ای زیر سطح آزاد با روش حجم سیال

در این تحقیق، جریان گذرنده از یک استوانه ی دایره ای دوبعدی ثابت، نزدیک یک سطح آزاد در عدد رینولدز 180 و عدد فرود 0.2 در نسبت فاصله های گوناگون از سطح آزاد سیّال، بطور عددی بررسی شده است. برای شبیه سازی سطح آزاد از روش حجم سیّال استفاده شده است. معادلات پیوستگی، مومنتم و کسر حجمی با روش حجم محدود توسط کد تجاری فلوئنت حل شده اند. برای اعداد فرود پایین که نشان دهنده ی تأثیر غالب گرانش و تغییر شکل نا...

متن کامل

اثر مدل توربولانس بر شبیه سازی عددی جریان آشفته نانوسیال در یک لوله افقی

با توجه به کاربرد روز افزون استفاده از نانوسیال به عنوان سیال عامل خنک کننده و همچنین گسترش مدل سازیهای عددی به منظور کاهش زمان و هزینه طراحی، در این پژوهش، جریان مغشوش نانوسیال آب- اکسید سیلیسیم و آب- اکسید مس برای دو شرایط مختلف در یک لوله افقی تحت شار حرارتی ثابت به صورت عددی شبیه سازی شده است. برای مدلسازی جریان آشفته، چندین مدل توربولانس دو معادله ای و یک مدل تنش رینولدز موجود در نرم افزار...

متن کامل

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

دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023