پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1395
پدیدآورندگان:
بهروز افرا [پدیدآور اصلی]، محمد حسن کیهانی[استاد راهنما]
چکیده: در این مطالعه، ترکیب روش شبکه بولتزمن با روش مرز غوطه ور (IB-LBM) جهت شبیه سازی جریان در مجاورت مرزهای جامد استفاده‌شده است. بر مبنای گزارش‌های محققان قبلی، در این مطالعه برای افزایش دقت محاسبات، روش اعمال نیروی چندمرحله‌ای به الگوریتم شبکه بولتزمن اضافه می شود (Split-forcing LBM). برای تحلیل رفتار جسم جامد الاستیک غوطه ور در سیال از روش شبکه فنر (LSM) استفاده‌شده است. در این روش عددی، یک جسم الاستیک به‌صورت مجموعه ای منظم از فنر بدون جرم در نظر گرفته که از قانون هوک تبعیت می کنند. در این مطالعه برای نخستین بار الگوریتم ترکیبی ضمنی جهت ارتباط روش مرز غوطه ور – شبکه بولتزمن با روش شبکه فنر (IB-LB-LSM) پیشنهاد شده است که محدودیت‌های موجود در روش های قبلی نظیر انتخاب گام زمانی و سایز شبکه فنر را کاهش می دهد. صحت سنجی روش های ترکیبی ارائه شده توسط چندین نتایج عددی و تجربی گذشته انجام شده است. بدین منظور ضریب درگ و طول گردابه برای جریان عبوری از روی یک مانع صلب و مقدار ضریب پواسون، مقدار کشیدگی و خمیدگی برای یک تیر یکسر گیردار با نتایج نظری مقایسه می-شود. در بخش نتایج حاصل از روش های فوق‌الذکر، چندین مسئله مورد مطالعه قرار گرفت که مهم‌ترین آن‌ها شامل (1) مطالعه بر روی ضریب درگ، لیفت و تغییر شکل در دو حالت پایا و ناپایا برای یک صفحه الاستیک و (2) رفتار دو ذره در جریان برشی در دوحالت صلب و تغییر شکل‌پذیر می‌باشد. در پایان این تحقیق نیز روشی معتبر و قدرتمند تحت عنوان روش المان گسسته (DEM) جهت شبیه‌سازی برخورد دو ذره صلب گزارش شده است. در این مطالعه، برای نخستین بار الگوریتمی ترکیبی منطبق بر روش مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن (IB-LB-DEM) گزارش کرده ایم که توانایی تحلیل جریان های ذره ای در این تحقیق را ارتقا دهیم. به منظور ارزیابی صحت روش فوق، پدیده های درفتینگ، کیسینک و تامبلینگ (DKT) برای سقوط دو ذره در کانال حاوی سیال نیوتونی با کارهای قبلی مقایسه شد. در قسمت نتایج این بخش، ابتدا جریان حاوی ذرات عبور کننده از روی مانع الاستیک را مورد مطالعه قرار داده و سپس به شبیه سازی کانال های دارای یک جفت گرفتگی متقارن خواهیم پرداخت. در این قسمت نشان خواهیم داد که وجود گرفتگی چه اثرات مخربی بر روی دریچه های انعطاف پذیر نزدیک به خود خواهد داشت. در واقع با افزایش میزان سرعت سیال در ناحیه گرفتگی، سرعت ذرات غوطه ور نیز بالا رفته و موجب افزایش فشار بیشتر به مانع الاستیک مقابل خود می شود. این افزایش فشار باعث افزایش مقدار خمیدگی در مانع و بازگشایی مسیر عبور سیال حامل خواهد شد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#روش مرزغوطه ور- شبکه بولتزمن #مدل شبکه فنر #صفحه تغییر شکل پذیر #اندرکنش همسایه وار #روش المان گسسته #ته نشینی
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)