Title
|
شبيه سازي عددي جريان نانوسيال غيرنيوتني همراه با انتقال حرارت در حفره به روش ديفرانسيل كوادراچر (DQM)
|
Type
|
Thesis
|
Keywords
|
روش ديفرانسيل كوادراچر (DQM)، سيال غيرنيوتني، نانوسيال، انتقال حرارت، حفره، عدد رايلي، كسرحجمي، شاخص تواني.
|
Abstract
|
يكي از روش هايي كه اخيرا در حوزه مهندسي مورد توجه محققين قرار گرفته است، روش ديفرانسيل كوادراچر (DQM) مي باشد كه اولين بار توسط بلمن و همكارانش در سال 1972 معرفي گرديد. اين روش كه بر مبناي ايده روش انتگرال كوادراچر مي باشد، در آن مشتق جزئي يك تابع در يك راستاي مختصاتي، به صورت مجموع وزني و خطي تمامي مقادير تابعي در تمام نقاط شبكه در آن راستا، بيان مي گردد. مطالعات انجام شده نشان داده است كه روش DQ با تعداد شبكه هاي كمتر، سرعت و دقت بالاتر نسبت به ساير روش هاي عددي نتايج دقيق تري را ارائه مي دهد. نانوسيال از افزودن ذرات بسيار ريز جامد در ابعاد بين 1 تا 100 نانومتر معلق در يك سيال پايه به وجود مي آيد. نانوذرات از موادي مانند مس، آلومينيوم، پتاسيم، سيليسيم و اكسيدهاي آنها و سيالات پايه نيز از سيالاتي با رسانايي نسبتاً پايين تر مانند آب و اتيلن گليكول، مي باشند. در تحقيق حاضر به بررسي رفتار جريان نانوسيال نيوتني و غيرنيوتني درون حفره مربعي همراه با انتقال حرارت به روش ديفرانسيل كوادراچر پرداخته شده است. معادلات به صورت بي بعد حل شده اند و خروجي ها در قالب نمودارها و كانتورها بر اساس مقادير مختلف پارامترهاي عدد رايلي، كسرحجمي و شاخص تواني ارائه شده اند. عدد پرانتل در حل معادلات ثابت و براي نانوسيال نيوتني و غيرنيوتني به ترتيب 2/6 و 100 مي باشد. نتايج به دست آمده از اين تحقيق نشان داد كه روش DQ نيز همانند ساير روش هاي عددي از جمله تفاضل محدود، حجم محدود و ... توانايي و دقت بالايي در حل مسائل براي نانوسيالات نيوتني و غيرنيوتني را دارد. در جريان نانوسيال نيوتني مقدار ماكزيمم سرعت هاي عمودي و افقي درون حفره با افزايش عدد رايلي افزايش يافته و با افزايش كسر حجمي كاهش يافته اند. افزايش عدد رايلي و كسرحجمي موجب افزايش مقادير عدد ناسلت روي ديواره گرم مي شود. در جريان نانوسيال غيرنيوتني بيشترين مقدار ماكزيمم سرعت هاي افقي و عمودي درون حفره در عدد رايلي 104 نسبت به 103 به ميزان 252 و 274 درصد افزايش يافته است. مقادير عدد ناسلت روي ديواره گرم تحت تاثير افزايش عدد رايلي و كاهش شاخص تواني، افزايش مي يابند. همچنين بيشترين تغيير در مقدار عدد ناسلت در عدد رايلي 104 نسبت به عدد رايلي 103 در شاخص تواني هاي 8/0 رخ داده و حدود 3 درصد افزايش يافته است.
|
Researchers
|
Esmaeil Jamei (Student) , Seyed Hamed Meraji (Primary advisor) , Ehsan Izadpanah (Advisor)
|