مدل سازی رفتار جریان سیالات shear thinning در محیط متخلخل با نفوذ پذیری بالا توسط روش المان محدود
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده پتروشیمی
- نویسنده اشکان قیاسوند
- استاد راهنما محمود پروازنیا فرزین هرمزی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1390
چکیده
هدف اصلی این پروژه شبیه سازی رفتار جریان سیالات shear thinning در محیط متخلخل با نفوذپذیری بالا توسط روش المان محدود می باشد. با توجه به میزان تخلخل محیط و عدد رینولدز، مدل های مختلفی برای جریان در محیط متخلخل ارائه شده اند. در شرایطی که سرعت جریان به اندازه کافی پایین باشد و بتوان از اثر اینرسی صرف نظر کرد، معادله brinkman میتواند به خوبی برای پیش بینی رفتار جریان در محیط متخلخل استفاده شود. در این پروژه ویسکوزیته سیالات shear thinning را با استفاده از معادله پاورلا محاسبه کرده و معادله brinkman و معادله پیوستگی را به عنوان معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود حل کردیم. حل تحلیلی یک بعدی به منظور بررسی صحت حل عددی در ناحیه fully developed جریان در یک دامنه مربعی انجام شده است. حل تحلیلی معادله brinkman برای سیالات نیوتنی ساده بوده اما برای سیالات پاورلا حل استانداردی وجود ندارد. در این پروژه از یک روش سعی وخطا برای حل تحلیلی معادله brinkman در محیط متخلخل استفاده شده است. در محیط متخلخل دو رژیم جریان خطی وجود دارد: رژیم جریان آزاد و رژیم جریان دارسی. که این دو توسط رژیم جریان غیر خطی brinkman به یکدیگر وصل می شوند. در رژیم جریان آزاد ترم تنش برشی سیال و در رژیم جریان دارسی ترم دارسی دارای اهمیت می باشند، در حالیکه در رژیم جریان brinkman هر دو ترم فوق دارای اهمیت می باشند. در روش عددی معادلات حاکم را با استفاده از روش continuous penalty حل کردیم. حل معادله brinkman با استفاده از روش المان محدود به دلیل وجود ترم لاپلاسین و دارسی در معادله، برای سیالات shear thinning در حالتیکه نفوذ پذیری محیط پایین باشد رفتار به شدت ناپایدار نشان می دهد که هدف اصلی این پروژه ارائه یک روش مناسب جهت حل این معادله با روش المان محدود می باشد. در این پروژه یک روش میانگین گیری برای محاسبه ویسکوزیته مورد استفاده قرار گرفت که با این میانگین گیری مشکل ناپایداری حل عددی معادله brinkman برطرف گردید.
منابع مشابه
بررسی مولفه های نفوذ پذیری و دبی جریان ورودی روی شکاف هیدرولیکی در محیط متخلخل اشباع
- در این مقاله یک مدل هیدرومکانیکی برای بررسی محیط متخلخل اشباع دارای ناپیوستگی ارائه شده است. برای مدل سازی ناپیوستگی از مدل رفتاری ترک چسبنده استفاده شده است و جریان در داخل ناپیوستگی لایه ای در نظر گرفته شده است. معادله مومنتوم کل و معادله بقای جرم در ترکیب با فرم کلی قانون دارسی برای فاز سیال نوشته شده است. برای حل معادلات به روش عددی از روش استاندارد اجزا محدود برای پاره سازی معادلات در حو...
متن کاملمدلسازی جریان در محیط متخلخل با استفاده از روش اجزاء محدود ترکیبی هیبرید
در این نوشتار جریان دوفازی در محیط متخلخل با استفاده از روش اجزاء محدود ترکیبی هیبرید پیاده‌سازی و حل شده است. با استفاده از تعریف فشار و سرعت کلی، معادلات جریان در محیط متخلخل به فرم ساده‌تری از لحاظ عددی تبدیل شده است. در این معادلات، معادله‌ی فشار و درجه‌ی اشباع نسبت به هم وابستگی کمی دارند ولی سرعت درمعادله‌ی درجه‌ی اشباع مستقیماً ظاهر می‌شود. به‌همین دلیل برای رسیدن به جواب‌های قابل قبول با...
متن کاملمروری بر مدل سازی زانو با کاربرد روش المان محدود
زمینه و هدف: مفصل زانو به دلیل حرکات و بارهای زیادی که در طی انواع فعالیت های روزمره، شغلی و ورزشی بر آن تحمیل می شود، در معرض خطر بالای صدمات و دژنراسیون است. استئوآرتریت و آسیب های لیگامانی اغلب سبب بروز درد و کاهش سطح فعالیت های فرد می گردد که این امر خود هزینه های انسانی واقتصادی هنگفتی را بر جوامع تحمیل می کند. از این رو برای سال های متمادی مطالعه بیومکانیک مفصل زانو همواره مورد توجه مح...
متن کاملمطالعه رفتار بیومکانیکی بافت مغز توسط مدل های المان محدود الاستیک و هایپرالاستیک
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس با اعمال پارامترهای مکانیکی نسجν) ، E، C01 و (C10 و تغییر فشار دا...
متن کاملمدلسازی المان محدود رشد ترک چسبنده در محیط های متخلخل اشباع
از آنجا که مواد تشکیل دهنده اجسام در بسیاری از مسایل مهندسی از جمله مواد متخلخل نظیر بتن،سنگ و خاک می باشد، لازم است که رفتار مکانیکی این مواد به صورت مناسب توصیف شده و سپسعملکرد این مواد در مسایل مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد. برای بررسی رفتار مکانیکی مواد متخلخلباید یک محیط چند فازی را در نظر گرفت و معادلات دیفرانسیل مربوط به فازهای جامد و سیال را بهبا یکدیگر حل نمود. وقتی که ناپیوستگیهایی نظی...
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 - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده پتروشیمی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023