|
Title
|
مطالعه عددي مشخصات هيدروديناميكي و انتقال حرارت استوانه متحرك نزديك سطح آزاد
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
استوانه متحرك، سطح آزاد، روش حجم سيال، عدد فرود، عمق غوطه وري
|
|
Abstract
|
جريان سطح آزاد يك دسته از جريان هاي چندفازي است كه دو سيال مخلوط نشدني توسط يك سطح مشترك از هم جدا مي شوند. يكي از موضوعات مهم در اين جريان ها حضور جسم جامد نزديك سطح آزاد است كه كاربردهاي زيادي در طراحي خطوط جريان، سازه هاي دريايي، شناورهاي زيرسطحي، توربين هاي دريايي، استخراج انرژي و تونل هاي غوطه ور دارد. بعلت اثر متقابل سطح آزاد و جسم غوطه ور بر يكديگر شبيه-سازي اين مسائل پيچيده و زمان بر مي باشد. در اين پايانامه بصورت عددي اثر حضور استوانه ساكن و متحرك (چرخان و همچنين تحت اثر ارتعاش القا شده ناشي از گردابه) بر تغيير شكل سطح آزاد و همچنين خصوصيات هيدروديناميكي و انتقال حرارت استوانه، مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور شبيه سازي كار حاضر از نرم افزار انسيس فلوئنت استفاده شده است. براي تحليل سطح آزاد از رويكرد اويلري- اويلري و روش حجم سيال استفاده شده است. اين روش از دقت قابل قبولي براي رديابي موقعيت و حركت سطح آزاد برخوردار است. بطور كلي مساله مورد بررسي ناپايا و دوبعدي بوده و رژيم جريان آرام در نظر گرفته شده است. اثر عمق غوطه وري، عدد فرود، سرعت و جهت چرخش استوانه و همچنين سرعت كاهيده بر رفتار سطح آزاد، نيروها، انتقال حرارت و پاسخ ارتعاش جسم بررسي شده است. نتايج براي استوانه ساكن نشان داد با افزايش عدد فرود تغيير شكل سطح آزاد افزايش مي يابد. همچنين در محدوده پارامترهاي مورد بررسي الگوهاي مختلف تشكيل گردابه مشاهده شد. اين تغيير در الگوي جريان عبوري بر مقدار و دامنه پارامترها تاثيرگذار است. براي استوانه چرخان مشاهده گرديد كه براي چرخش پادساعتگرد با افزايش سرعت چرخش ضريب پسا كاهش يافته و براي چرخش ساعتگرد با افزايش مقدار سرعت ميزان ضريب پسا افزايش مي يابد. بيشترين و كمترين ضريب پسا به ترتيب مربوط به سرعت هاي چرخش بدون بعد 2- و 2 است. بطوركلي عمق غوطه وري و عدد فرود بر نتايج در اين حالت نيز تاثيرگذار است ولي اثر سرعت چرخش بسيار بيشتر از اين دو پارامتر است. براي استوانه مرتعش مشاهده شد كه دامنه جابجايي عرضي با افزايش سرعت كاهيده زياد شده و به يك مقدار ماكزيمم مي رسد، سپس با افزايش بيشتر سرعت كاهيده اين دامنه جابجايي كاهش مي يابد. بيشترين مقدار جابجايي جسم حدودD 5/0 است. دامنه جابجايي در راستاي جريان در مقايسه با راستاي عمود بر جريان قابل توجه نمي باشد.
|
|
Researchers
|
parastoo Gheisari (Student) , Ehsan Izadpanah (Primary advisor) , Seyed Ehsan Habibi (Advisor)
|