دانلود پروژه مطالعه و بررسي جريان سيال و انتقال حرارت
یازار : amir
+0 به يه ن
مقدمه
1-1 جدايش جريان
محدوده مقادير لزجت در سيالات مختلف بسيار وسيع
است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارت¬هاي معمول، نسبتاً كوچك است.
اين مقدار كوچك لزجت در بعضي شرايط، نقش مهمي در توصيف رفتار جريان ايفا
مي¬كند. يكي از اثرات مهم لزجت سيالات در تشكيل لايه¬ مرزي است.
جريان
سيالي كه بر روي يك سطح صاف و ثابت حركت مي¬كند را در نظر بگيريد. به
تجربه ثابت شده است كه سيال در تماس با سطح به آن مي¬¬چسبد (شرط عدم لغزش
). اين پديده باعث مي¬شود كه حركت سيال در يك لايه نزديك به سطح كند شود و
ناحيه¬اي به ¬نام لايه ¬¬¬مرزي بوجود مي¬آيد. در داخل لايه مرزي سرعت سيال
از مقدار صفر در سطح به مقدار كامل خود افزايش مي¬يابد، كه معادل سرعت
جريان در خارج از اين لايه است. بعبارت ديگر، در لايه ¬مرزي سرعت افقي در
امتداد عمود بر سطح تغيير مي¬كند، كه اين تغييرات در نزديكي سطح بسيار شديد
است.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه 1
1-1 جدايش جريان ……………………………………………. 1
1-2 نحوه تشكيل و پخش گردابه ………………………………………… 7
1-3 كاربرد جريان¬بندها در مهندسي ……………………………………….. 18
فصل دوم: مروري بر فعاليت¬هاي تحقيقاتي گذشته 21
2-1 مقدمه ……………………………………………………… 21
2-2 هندسه يك سيلندري در جريان آرام …………………………………… 21
2-3 هندسه يك سيلندري در جريان مغشوش ………………………………. 31
2-4 هندسه چند سيلندري در جريان آرام …………………………….. 39
2-5 هندسه چند سيلندري در جريان مغشوش ………………………… 48
فصل سوم: بيان مسأله مورد نظر و معادلات حاكم بر آن 59
3-1 طرح مسأله فعلي و جايگاه آن ……………………………. 59
3-2 هندسه مسأله ………………………………………. 62
3-3 معادلات حاكم در جريان آرام ………………………………. 63
3-3-1 ميدان جريان سيال …………………………………………… 63
3-3-2 ميدان دما و انتقال حرارت ………………………. 67
3-4 معادلات حاكم در جريان مغشوش ………………………………. 69
3-4-1 ميدان جريان سيال و دما ………………………………………………. 69
3-5 جمع¬بندي معادلات …………………………………………… 72
3-6 روش حل مسأله ………………………………………….. 74
3-7 شرايط مرزي و نحوه اعمال آنها …………………………………….. 87
3-7-1 مقدمه ………………………………………………………. 87
3-7-2 شرط مرزي ورودي ………………………………………….. 87
3-7-3 شرط مرزي خروجي …………………………………………….. 89
3-7-4 شرط مرزي ديوار …………………………………………. 90
3-7-5 شرط مرزي تقارن ……………………………………….. 92
فصل چهارم: نتايج جريان آرام 94
4-1 مقدمه …………………………………………………. 94
4-2 مقايسه نتايج بدست آمده براي هندسه يك سيلندري با نتايج موجود …….. 95
4-3 مطالعه شبكه ……………………………………………………. 99
4-4 مطالعه نسبت انسداد …………………………………………………. 105
4-5 تحليل نتايج رژيم جريان آرام ………………………………… 118
4-5-1 تحليل نتايج جريان سيال براي فاصله بين سيلندري ثابت G=5 …………….. 118
4-5-2 تحليل نتايج جريان سيال براي فواصل بين سيلندري مختلف ……………… 138
4-5-3 تحليل نتايج انتقال حرارت و ميدان دما ………………………. 147
فصل پنجم: نتايج جريان مغشوش 161
5-1 مقدمه ………………………………………………………. 161
5-2 تحليل نتايج بدست آمده براي جريان سيال ……………………………….. 162
5-3 تحليل نتايج ميدان دما و انتقال حرارت …………………………………. 178
جمع¬بندي نتايج و ارائه پيشنهادات 183
پيوستها
پيوست الف: متن كامل مقاله ارائه شده در دهمين كنفرانس ديناميك شاره¬ها 1385 ………. 186
پيوست ب: متن كامل مقاله پذيرفته شده جهت ارائه در كنفرانسISME2007 …………….. 197
پيوست ج: استخراج معادلات حاكم بر جريان و نحوه بي¬بعد كردن آنها ……………………….. 203
پيوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در يك نقطه در شبكه غير يكنواخت ……….. 212
فهرست منابع 215
فهرست جداول
فصل اول: مقدمه 1
فصل دوم: مروري بر فعاليت¬هاي تحقيقاتي گذشته 21
جدول 2-1 تأثير فاصله پايين¬دست سيلندر در رينولدز 100 و نسبت انسداد 7% ……….. 22
جدول 2-2 مقايسه نتايج حاصل از استفاده از شرط مرزي خروجي مختلف ……………..24
جدول 2-3 مقايسه نتايج بدست آمده براي سيلندرهايي با نسبت منظرهاي متفاوت ………….34
فصل سوم: بيان مسأله مورد نظر و معادلات حاكم بر آن 59
جدول 3-1 مقادير بي¬بعد ابعاد هندسي……………………………………….. 62
جدول 3-2 ترم¬هاي مختلف معادلات بي بعد شده جاكم بر مسأله ……………………73
فصل چهارم: نتايج جريان آرام 94
جدول 4-1 مقايسه نتايج بدست آمده از شبكه¬بندي¬هايي متفاوت در نسبت انسداد10% …….. 100
جدول 4-2 مقايسه نتايج بدست آمده از شبكه¬بندي¬هايي متفاوت در نسبت انسداد 5% ……… 100
جدول 4-3 مقايسه نتايج بدست آمده پارامترهاي جريان در نسبت انسدادهاي مختلف ……….. 106
جدول 4-4 مقايسه نتايج بدست آمده عدد نوسلت سيلندرها در نسبت انسدادهاي مختلف 107
جدول 4-5 مقادير پارامترهاي مختلف جريان در اعداد رينولدز متفاوت براي G=5 ………… 134
جدول 4-6 پارامترهاي مختلف محاسبه شده جريان در فواصل بين سيلندري مختلف ………. 143
جدول 4-7 مقادير محاسبه شده عدد نوسلت سيلندرها در فواصل بين سيلندري مختلف …… 153
فصل پنجم: نتايج جريان مغشوش 161
جدول 5-1 مقادير عدد نوسلت وجوه مختلف سيلندرها در اعداد رينولدز متفاوت ……………. 182