پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1397
پدیدآورندگان:
محمد جواد گرگانی [پدیدآور اصلی]، محسن نظری[استاد راهنما]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]
چکیده: نحوه رفتار سیال نقش بسزایی در زندگی روزمره و همینطور کاربردهای صنعتی دارد. هنگامی که ساخت هزینه‌بر یا سخت باشد شبیه‌سازی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. شبیه‌سازی دارای بعضی محدودیت‌ها است. از جمله محدودیت ها می‌توان امکان‌پذیری شبیه‌سازی، حجم محاسباتی بالا و محدودیت در میزان حافظه نام برد. بنابراین روش‌های از دینامیک سیالات اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند که بتوانند در زمان، هزینه و محدودیت‌های سیستمی به‌طور مناسبی عمل کنند همچنین، نتایج با دقت قابل قبولی را نیز ارائه دهند. یکی از این روش‌ها، روش مرز غوطه‌ور-شبکه بولتزمن است. این روش با ترکیب دو روش شبکه بولتزمن و مرز غوطه‌ور قادر است جریان حاوی ذرات را با دقت خوبی شبیه‌سازی کند. در جریان‌هایی که این ذرات تعداد بالاتری داشته باشند، روش‌های مانند روش ذکر شده نتایج بهتری ارائه می‌دهند. در این روش از یک سری نقاط لاگرانژی و اویلری استفاده شده است. نقاط لاگرانژی نقاط روی جسم (اجسام) مورد بررسی هستند و نقاط اویلری، نقاط روی گره‌های شبکه می‌باشند. روش مرز غوطه‌ور با استفاده از اختلاف سرعت و نیرو، تغییراتی را به روی سرعت و فشار نقاط لاگرانژی ایجاد می‌کند که سیال، حرکت جسم را تشخیص دهد. علاوه بر آن شرط مرزی موجود یا همان شرط عدم لغزش به روی مرز‌ها ارضا می‌کند. با توسعه برنامه دوبعدی به سه‌بعدی روش شبکه بولتزمن-مرز غوطه‌ور می‌توان جریان حاوی ذرات را نیز تحلیل نمود. برای توسعه این برنامه برای مسئله‌ای سه‌بعدی باید بر مشکلاتی از قبیل شرایط مرزی و واگرایی فائق آمد. شرایط مرزی در شبکه بولتزمن سه‌بعدی به مراتب پیچیده‌تر از مسئله دو بعدی آن است و نحوه استفاده آن در برنامه نیز پیچیده‌تر است. اعمال حرکت جریان سه‌بعدی در برنامه با توجه به آزادی بیشتر جریان نیز از جمله مشکلات دیگر استفاده از آن است. از جمله مسائل سه‌بعدی، جریان درون مکعب تو خالی و جریان حول کره ثابت است. در این تحقیق، در شبیه‌سازی مکعب میزان تغییرات سرعت خط مرکزی، جهت اعتبارسنجی و نمایه جریان نشان داده شده است. سپس یک کره ثابت تحت اثر جریان آرام نیوتونی بررسی شده است. برای اعتبارسنجی این بخش از عدد استروهال و ضریب پسا حول کره استفاده شده است، همچنین تاثیر افزایش عدد رینولدز بر میزان ضریب برا و پسا مورد بحث قرار گرفته است. نحوه تغییرات خطوط جریان و گردابه‌ها نیز نشان داده شده است. جریان روی کره ثابت در حالت پایا و گذرا، تا رینولدز 300 مورد بررسی واقع شده است. در رینولدز 300 به‌دلیل گذرا بودن جریان و گردابه‌های متحرک، ضریب برا و پسا رفتاری گذرا به خود می‌گیرند با این حال در یک محدوده زمانی شروع به تکرار نیز می‌کنند.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#روش شبکه بولتزمن #روش مرز غوطه‌ورجریان #مطالعه سه‌بعدی
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)