بررسی عددی جریان سیال در مخلوط کننده های میکروپره دار به روش هیدرودینامیک ذرات هموار

پایان نامه
چکیده

موضوع اصلی مورد بحث در این رساله، بررسی عددی جریان سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی در داخل یک مخلوط کننده میکرو فعال در حالت اختلاط سیالات مخلوط پذیر می¬باشد. روش حل، روش لاگرانژی "هیدرودینامیک ذرات هموار" انتخاب شده است. معادله بقای جرم و معادله ناویر استوکس برای شبیه سازی جریان سیال، حل معادله غلظت برای بررسی میزان اختلاط و مدل قاعده توانی برای مدل سازی سیال غیرنیوتنی معرفی شده است. در این رساله یک الگوریتم خوشرفتار عددی برای محاسبات ارائه می¬شود که دارای توانایی حذف نوسانات غیرفیزیکی روش هیدرودینامیک ذرات هموار است. این الگوریتم از عواملی چون کوپلینگ مجدد سرعت و فشار، مصحح¬های پیشرفته تابع کرنل، تابع جابجایی ذرات و دو نوع انفصال مرتبه دوم برای بهبود روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر ضعیف استفاده می¬کند. علاوه بر روش تراکم پذیر ضعیف ارائه شده یک حلگر تراکم ناپذیر نیز در کد محاسباتی پیاده سازی شده است. سپس با استفاده از این الگوریتم¬ها، مخلوط کننده در حالت محفظه بسته و محفظه باز (دارای ورودی و خروجی) امتحان شد. در حالت محفظه بسته، برای حالت تک¬پره و دوپره اثر سرعت زاویه دوران پره بر میزان اختلاط بررسی و شکل مناسب محفظه تعیین شده است. موارد ذکر شده برای سیال غیر نیوتنی نیز امتحان و علاوه بر آن، اثر ضریب توانی سیال توانی بر میزان اختلاط نیز بررسی گردیده است. در حالت محفظه باز نیز اختلاط سیال در حالت نیوتنی و غیر نیوتنی بررسی شده است. مهمترین پارامتری که در تمام بررسی¬ها مورد توجه قرار گرفته است، اثر فرکانس حرکت پره بر میزان اختلاط است. تحلیل ابعادی و رعایت اصول استخراج نتایج بر اساس گروه¬های بدون بعد، شاخصه اصلی این رساله است. سپس الگوریتم محاسباتی برای حالتی که تغییرات چگالی و لزجت را نیز شامل شود تعمیم داده شده است. بررسی¬ها برای نسبت چگالی¬ و نسبت لزجت لگاریتمی مختلف صورت گرفته و اثر هر کدام بر میزان اختلاط تعیین شده است. در نهایت، با ترکیب جریان محوری و جریان در محفظه دایروی، یک پمپ مخلوط¬کننده میکرو ارائه شده که دارای خصوصیات منحصر به فردی است؛ این مخلوط کننده به جز دوران پره¬ها هیچ نیازی به انرژی ورودی برای به حرکت درآوردن سیال در کانال ندارد و بدون اینکه نیاز باشد در محفظه پره¬ها اختلاط مناسبی ایجاد شود، در خروجی اختلاط کافی و مناسب را ایجاد می¬کند.

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

مدل‌سازی سه بعدی عددی جریان شکست سد بر روی یک مانع به روش هیدرودینامیک ذرات هموار

روش هیدرودینامیک ذرات هموار یک روش بدون نیاز به مش‌بندی می باشد که از دیدگاه لاگرانژی به مسائل می نگرد. این روش یکی از بهترین روش‌ها برای شبیه سازی مسائلی است که دارای تغییر شکل های بزرگ و نیز مدلسازی سطوح آزاد پیچیده در مکانیک سیالات می باشد. شکست سد یک نمونه از این نوع مسائل تلقی می‌گردد. در تحقیق حاضر، ابتدا اساس روش هیدرودینامیک ذرات هموار مورد بررسی قرار گرفته و سپس شبیه سازی سه بعدی عددی ...

متن کامل

نقش توابع کرنل در روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)

روش‌های عددی لاگرانژی ابزاری مناسب برای مطالعه رفتار سیالات با سطح آزاد می‌باشند. از جمله روش‌هایی که در سال‌های اخیر در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است روش عددی بدون شبکه‌بندی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) می‌باشد. این روش از یک بیان انتگرالی برای تقریب توابع استفاده می‌کند و توابع کرنل یا وزن نقش اساسی در بیان تقریب‌های انتگرالی دارند و انتخاب یک تابع کرنل مناسب تاثیر بسیار مهمی در دقت و پ...

متن کامل

بررسی بالاروی امواج تنها در برخورد به شیب های غیرخطی ساحلی به روش هیدرودینامیک ذرات هموار

DOR: 98.1000/1562-1057.1397.9.29.0.35.1576.1585 در این مقاله به منظور استخراج یک فرمول تجربی برای تعیین دامنه بیشینه امواج تنها در محل خط ساحلی برای سواحل با شیب غیرخطی (پروفیل توانی) از مدل­سازی عددی امواج استفاده شد. در این راستا، برای مدل­سازی تاثیر غیرخطی بودن شیب سواحل در مقایسه با حالت خطی آن بر بالاروی امواج تنها از روش عددی SPH استفاده گردید. همچنین خصوصیات هیدرودینامیکی موج، در زمان­ه...

متن کامل

بررسی عددی اثر موج‌شکن شناور در میرایی امواج ساحلی با روش هیدرودینامیک ذرات هموار

پیش بینی اثر امواج روی موج شکن‌ها، برای طراحی بنادر حیاتی می‌باشد. موج شکن‌های شناور قابلیت نصب، جابه‌جایی و استفاده مجدد در شرایط متفاوت، حتی در آب‌های عمیق را دارا هستند. اما واکنش پیچیده آنها در پاسخ دینامیکی به انتقال موج، کاربردشان را برای محدوده دوره تناوبی معینی مناسب می‌سازد. در این تحقیق با بکارگیری روش هیدرودینامیک ذرات هموارغیرقاب لتراکم با الگوریتم سه مرحله‌ای، اثرات امواج روی یک جف...

متن کامل

مدل سازی عددی چاله انفجار در خاک با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار

مسایل مربوط به انفجار می تواند در محیط های متفاوتی از جمله خاک مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به کمتر شناخته بودن ماهیت انواع خاک ها و گستردگی معادلات حالت، این پدیده نیازمند بررسی دقیق می باشد. به دلیل مشکلات مدلسازی‌های آزمایشگاهی انفجار، از مدلسازی‌های عددی برای تحلیل این پدیده استفاده می شود. در بین روش های عددی، روش‌های با شبکه بندی مانند اجزای محدود با توجه به خصوصیات انفجار مانند سرعت بسی...

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

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه یزد - دانشکده فنی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023