شبیه سازی عددی فرایند ذوب و انجماد نانو سیال با استفاده از روش بدون شبکه پتروف-گلرکین
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده ماندانا قائدی سنگ چینی
- استاد راهنما علی عارف منش قنبرعلی شیخ زاده
- سال انتشار 1393
چکیده
در این تحقیق، ذوب و انجماد نانوسیال در یک دامنه مربعی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم فرمول بندی شده و با استفاده از روش بدون شبکه پترف-گلرکین محلی حل شده اند. این روش که یک روش واقعاً بدون شبکه است، برای دامنه های دارای شکل هندسی پیچیده و شرایط مرزی دشوار مناسب بوده و می توان توزیع دلخواهی از گره ها را در دامنه محاسباتی به کار برد. یک برنامه کامپیوتری برای این روش عددی توسعه داده شده و از صحت روش عددی و برنامه نوشته شده اطمینان حاصل گشته است. در این روش عددی، یافتن اندازه بهینه دامنه محلی و دامنه تأثیر گره، نقش مهمی در همگرایی حل، کاهش خطا و کاهش هزینه محاسبات ایفا می کند. کاربردهای مهندسی متعدد مسئله مرز متحرک ذوب و انجماد در مسائلی چون تولید بسیاری از مواد و سیستم های ذخیره انرژی بررسی این مسئله توسط محققان را مهم ساخته است. نانوسیالات که از تعلیق نانو ذرات جامد فلزی و یا غیر فلزی در سیال پایه به دست می آیند روش جدیدی برای بهبود انتقال حرارت است. در این تحقیق رفتار سیال پایه آب و نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با درصدهای حجمی مختلف نانوذرات را مورد مطالعه قرار گرفته است. ضریب هدایت موثر نانوسیال ها با استفاده از مدل ماکسول محاسبه شده است. گرمای نهان ذوب با استفاده از داده های تجربی به دست آمده است. نتایج حاصل از حل عددی معادلات حاکم ، در قالب نمودار حاصل از محل جبهه تغییرفاز در زمان های مختلف ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که افزودن نانوذرات به سیال پایه موجب کم شدن زمان انجماد می شود.
منابع مشابه
شبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان سیال لزج با استفاده از روش المانهای مرزی
به منظور استفاده از روش المانهای مرزی در حل مسایل سیالات, بایستی علاوه بر انفصال روی مرز، تعدادی سلول داخلی برای محاسبه انتگرال‌های ناشی از ترم‌های جابجایی نیز در نظر گرفت. برای این منظور از روش تابع پنالتی که کاربرد زیادی در روش المانهای محدود دارد استفاده شده است. با استفاده از این روش، ترم فشار از معادلات حاکم حذف شده و معادلات به شکل معادلة ناویر در الاستواستاتیک تبدیل میشود. این روش از ب...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
متن کاملشبیه سازی عددی رفتار دینامیکی سقوط دو قطره مجاور با استفاده از روش شبکه بولتزمن
در مقاله‌ی حاضر با استفاده از مدل پتانسیل بین مولکولی روش شبکه‌ی بولتزمن سقوط قطره‌ی منفرد و دو قطره‌ی مجاور یک‌دیگر در اثر نیروی وزن و در یک کانال عمودی با دیوارهای اطراف در شرایط متفاوت اثرات دیوار بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان داده است، اگر مرکز قطره‌ی رها شده، در زمان اولیه روی محور تقارن عمودی کانال باشد، این قطره روی همان محور تغییر شکل می‌دهد و روی خط مستقیم حرکت می‌کند؛ اما اگر در...
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 کاشان - دانشکده مهندسی مکانیک
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023