پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1394
پدیدآورندگان:
علی منهایی [پدیدآور اصلی]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]، محمود نوروزی[استاد مشاور]
چکیده: مطالعه‌ی ویژگی‌هایِ جریانِ سیالات در تبدیلات واگرا از دو جهت حائز اهمّیّت است. از یک طرف، این نوع جریان دارای کاربرد‌های فراوان صنعتی مانند فرآیند‌های خروجی سیال، پرشدن قالب‌های ریخته‌گری، مبدل‌های حرارتی، شکل‌دهی فلزات و ... می‌باشد و از طرف دیگر، به خاطر داشتن هندسه‌ی تقریباً ساده، برای تخمین روش‌های عددی و بررسی ویژگی‌های جریان مانند اندازه و شدت گردابه‌ها استفاده می‌شود. در این تحقیق برای نخستین بار، جریان و انتقال‌حرارت سیال ویسکوالاستیک در تبدیل‌ واگرای متقارن محوری با نسبت انبساط 1:3 به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. بیشتر تحقیقات انجام شده در این زمینه، معطوف به بررسی جریان سیالات ویسکوالاستیک می‌باشد که با‌توجه به فقدان تحقیقی جامع در زمینه‌ی انتقال‌حرارت جریان سیالات ویسکوالاستیک در تبدیلات واگرا، انجامِ تحقیق حاضر ضروری به نظر می‌رسد. از دیگر نوآوری‌های پژوهش حاضر، در نظر گرفتن برخی از خواص ترمودینامیکی و رئولوژیکی سیال ویسکوالاستیک به صورت تابعی از دما می‌باشد که باتوجه به حساسیّت برخی از خواص سیال ویسکوالاستیک به دما، در نظر گرفتن این فرضیه در حل معادله انرژی ضروری به نظر می‌رسد. در تحقیق حاضر به منظور شبیهسازی جریان و انتقال‌حرارت سیال ویسکوالاستیک از نرم افزار متن باز OpenFOAM که یک جعبه ابزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می‌باشد، استفاده شده است. در ابتدا به معرفی سیالات غیرنیوتنی پرداخته‌ شده و مطالبی پیرامون معادلات متشکله سیالات ویسکوالاستیک ارائه شده است. در ادامه، معادلات حاکم بر جریان و انتقال‌حرارت شامل معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی در حالت کلی در مختصات استوانه‌ای بیان شده و سپس روابط کلی معادله ساختاری سیال ویسکوالاستیک (مدل EPTT) آورده شده است. پس از آن به تشریح روش عددیِ مورد استفاده در تحقیق حاضر پرداخته شده است. در این تحقیق، معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود به صورت صریح گسسته‌سازی شده‌اند. همچنین، جهت حلِ پیمایشِ زمانیِ مجازی، از الگوریتم پیزو استفاده شده است تا پارامتر‌های جریان و انتقال حرارت در هر گام زمانی پایدار و ثابت شوند و با افزایش گام زمانی و همگرایی پارامتر‌ها جواب‌های صحیح و منطقی حاصل شود. جهت بررسی صحت نتایج حل عددیِ میدان جریان و دما از نتایج عددی و تحلیلی سایر مراجع استفاده شده است. در انتها، نتایج حاصل از حل عددی جریان و انتقال‌حرارت به صورتِ خطوط جریان، کانتور‌های سرعت و دما، توزیع ناسلت موضعی و ... ارائه شده و نتایج حاصل از بررسی آن در فصل آخر آورده شده است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#بررسی عددی #جریان و انتقال‌حرارت #سیال ویسکوالاستیک #تبدیل واگرا
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)