|
Title
|
شبيه سازي نشست هم زمان دو ذره متخلخل تحت نيروي جاذبه در يك سيال ساكن به روش شبكه بولتزمن
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
روش شبكه بولتزمن، زمان آرامش چندگانه، نشست، دو ذره متخلخل، تحت جاذبه، سيال ساكن
|
|
Abstract
|
در اين پايان نامه به دليل كاربردهاي فراوان نشست ذرات متخلخل، به كمك روش شبكه بولتزمن با زمان آرامش چندگانه، مسئله هاي نشست يك تك ذره متخلخل و نشست هم زمان دو ذره متخلخل يكسان در يك كانال عمودي تحت نيروي جاذبه شبيه سازي شده است. دليل استفاده از روش شبكه بولتزمن درواقع عدم نياز به شبكه متحرك و منطبق بر مرز جسم و محاسبه آسان تر نيروهاي هيدروديناميكي واردشده بر ذرات به روش تبادل مومنتوم است كه مختص روش شبكه بولتزمن مي باشد. در اين راستا چهار مطالعه طراحي شد كه دو مورد اول مربوط به تك ذره متخلخل به ترتيب رهاشده از روي خط تقارن و رهاشده خارج از خط تقارن مي باشد. دو مطالعه باقي مانده مربوط به نشست هم زمان دو ذره متخلخل به ترتيب رهاشده از روي خط تقارن بافاصله عمودي و رهاشده از طرفين خط تقارن با فواصل عمودي و افقي است. نتايج مطالعه اول نشان مي دهد كه سرعت حدي نشست به طور قابل توجهي با افزايش تخلخل (نفوذپذيري مطابق رابطه كارمن-كوزني) افزايش مي يابد. نتايج مطالعه دوم نشان مي دهد كه رژيم هاي متنوعي براي نشست ذرات متخلخل در بازه هاي مختلف تخلخل وجود دارد كه به ترتيب افزايش تخلخل رژيم هاي تعادل پايا با پرش گذرا، تعادل پايا با تقرب يكنواخت و نوسان ميرا شونده اشاره كرد. در مطالعه سوم و چهارم هدف بررسي رفتار Drafting-Kissing-Tumbling يا به اختصار DKT در نشست هم زمان دو ذره متخلخل مي باشد. در مطالعه سوم ديده شد كه دو ذره همواره روي خط تقارن باقي مي مانند و براي مقادير تخلخل كوچك تر مساوي 0.9 رفتار DKS كه همان رفتار DKT در غياب مرحله T مي باشد، اتفاق مي افتد. به طوري كه در مقادير تخلخل كوچك تر چندين بار اين رفتار در طي نشست تكرار مي شود. براي مقادير تخلخل بزرگ تر از 0.9 به دليل تسهيل عبور جريان بخصوص از درون ذره پيش رو، مرحله D اتفاق نمي افتد و به تبع آن رفتار DKT يا DKS هيچ كدام اتفاق نمي افتد. از نتايج مطالعه چهارم مي توان ديد كه در مقادير تخلخل 0.1 و 0.5 رفتار DKT اتفاق مي افتد زيرا در اين حالت ساختار جريان نامتقارن مي باشد و شرط لازم مرحله T كه وجود مؤلفه افقي نيروي هيدروديناميكي است مهيا است. براي مقادير بزرگ تر تخلخل در مطالعه چهارم، رفتار DKT اتفاق نمي افتد.
|
|
Researchers
|
peyman keshavarzi (Student) , Rouhollah Fatehi (Primary advisor) , Gholamreza Imani (Primary advisor)
|