جلال زارعی

جلال زارعی


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

  دانشکدة مهندسی

گروه آموزشی مکانیک

پایان­نامه  برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی

 

عنوان:

جریان آرام جابجایی طبیعی سیال کسون، بین دو استوانه ی افقی هم مرکز

 

استاد راهنما:

دکتر محمدسعید عقیقی

 

استاد مشاور:

دکتر امین عمار

 

پژوهشگر:

جلال زارعی

 

تاريخ دفاع: 31/04/97

 

Bu-Ali Sina University

Faculty of Engineering

Department of Mechanical Engineering

 

Thesis submitted  for Master of Sience in Mechanical Engineering- Energy Conversion

 

Title

Laminar natural convection of Casson fluid, between two concentric circular cylinders

 

Supervisor:

Dr. Mohammad Saeed Aghighi (Ph. D)

 

Advisor:

Dr.Amine Ammar (Ph. D)

 

By:

Jalal Zarei

 

July, 6,2018

 

چكيده:

         در این پژوهش جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی آرام سیال ویسکوپلاستیک مدل کسون بین دو استوانه ی¬افقی هم¬مرکز به صورت عددی بررسی شده است. استوانه¬ی داخلی دمای بیشتری نسبت به¬استوانه¬ی بیرونی دارد و شرط عدم لغزش در دیواره ها برقرار است. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم شامل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی نوشته و¬سپس معادلات¬بی¬بعد شدند و ¬روی محدوده¬ی وسیعی از پارامتر¬های بی¬بعد مربوطه، از جمله، عدد رایلی-(103≤Ra≤106)، عدد پرانتل¬(pr=500)، و عدد بینگهام¬(0≤Bn≤Bnmax)،  برای دو نسبت از قطر خارجی به قطر داخلی¬(L=Do/Di)، با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کدنویسی در محیط متلب، حل شده اند. تاثیر نسبت اعدادیL  روی عدد بینگهام بیشینه و نتایج عدد ناسلت میانگین بررسی شده است. نمودارهای توزیع عدد ناسلت محلی روی سطح سیلندر داخلی به همراه مقدار میانگین آن و پروفیل های سرعت و دمای¬بی¬بعد برای رایلی های متفاوت و پرانتل ثابت و نسبت ابعادی L برای دو استوانه افقی هم مرکز0=φ)، ترسیم شده است. جزئیات میدان های دما و جریان به ترتیب به وسیله شکل های مربوط به خطوط دما و جریان نشان داده شده است که بر اساس آن نواحی تسلیم شده و تسلیم نشده¬ی قسمت های مختلفی از دامنه جریان مشخص شده¬اند که با توجه به وجود تنش تسلیم سیال، نواحی شبه سیال(تسلیم شده) و شبه جامد(تسلیم نشده) بسته به میزان تنش غالب جریان در مقابل تنش تسلیم سیال، در دامنه¬ی جریان هم¬زیستی می¬کنند، که به طور طبیعی در نواحی شبه جامد، انتقال حرارت به صورت رسانایی رخ می¬دهد و انتقال حرارت جابجایی به نواحی¬شبه¬سیال محدود می¬شود، به علاوه در عدد بینگهام بیشینه(Bnmax)، تمام جریان به صورت شبه¬جامد¬¬درمی¬آید. همچنین¬استنباط¬شدکه¬عدد¬ناسلت میانگین با ¬افزایش عدد بینگهام تا¬مقدار¬محدودکننده¬ی¬عدد¬بینگهام¬(Bnmax)، کاهش می¬یابد تا¬به¬حد رسانایی خالص¬برسد. همینطور-دریافت¬شد¬که¬عدد بینگهام بیشینه(Bnmax) و عدد ناسلت میانگین(Nu) باافزایش عدد رایلی، هر دو افزایش می¬یابند.

واژه¬های¬کلیدی: استوانه¬ی¬افقی¬هم¬مرکز-¬جابجایی¬طبیعی-¬سیال¬کسون-¬عدد¬ناسلت-عدد¬رایلی-عدد¬بینگهام-عدد-پرانتل-¬نواحی¬تسلیم¬شده/نشده

 

Abstract:

In this study, the laminar natural convection flow and heat transfer of a Casson visco-plastic fluid between two horizontal concentric cylinders has been numerically investigated. The inner cylinder has a higher temperature than the outer cylinder and the no-slip condition on the walls is satisfied. The governing partial differential equations consist of continuity, momentum and energy were written, and solved numerically using a finite element method over a wide range of relevant dimensionless parameters, including Rayleigh number (103 ≤ Ra ≤ 106), Prandtl number (pr = 500), and Bingham number (0 ≤ Bn ≤ Bnmax), for two outer to inner diameter ratios (L = Do/Di). The effect of the aspect ratio L on the maximum Bingham number and the average Nusselt number were evaluated. The distribution diagrams of the local Nusselt number on the inner cylinder surface along with its average value, dimensionless velocity and temperature profiles for different Rayleigh  numbers and a constant prandtl number, and two aspect ratio have been drawn. Detailed temperature and flow fields have been demonstrated by the shape of the streamlines and isotherms, respectively, according to which yielded and un-yielded regions of different parts of the flow domain have been revealed. Due to the presence of the fluid yield stress, the fluid-like (yielded) and solid-like (un-yielded) regions coexist in the flow domain depending upon the prevailing stress levels vis-a-vis the value of the fluid yield stress. Naturally, in the solid-like regions, the heat transfer occurs by conduction and the convection heat transfer is limited to the fluid-like regions. In addition, at the maximum Bingham number, the entire flow becomes solid-like. It was also deduced that as the Bingham number increases, the average Nusselt number decreases down to the limiting value of Bingham number (Bnmax) to reach the pure conductivity level. It was also found that as the Rayleigh number increases, both the maximum Bingham number (Bnmax) and the average Nusselt number (Nu) increase.

Key Words: concentric horizontal cylinder, natural convection, Casson fluid, Nusselt number, Rayleigh number, Bingham number, Prantel number, yielded/un-yielded regions

 

مشخصات فردی:

نام:جلال                                                نام خانوادگی:زارعی                           نام پدر:جلیل

تاریخ تولد: 1372                                      محل تولد:همدان                                     محل صدور شناسنامه:شهرستان بهار            تابعیت:ایرانی                                دین:اسلام                                            

نحوه تماس:

            تلفن همراه: 09363446977

پست الکترونیک:jalal.zarei1994@gmail.com

سوابق آموزشی:

دیپلم                 ریاضی فیزیک                  شهرستان بهار،دبیرستان امام خمینی(ره)            1391                60/17

کارشناسی*          مهندسی مکانیک              دانشگاه ملی ملایر                                       1395                27/17

کارشناسی ارشد                 مهندسی مکانیک  دانشگاه بوعلی سینا(استان همدان)        در حال دفاع       

عضو استعدادهای درخشان دانشگاه ملی ملایر.

عنوان پایان نامه کارشناسی:  تاثیر لیزر Nd-Yag بر ریزساختار و سختی پذیری فولاد مارتنزیت 410 و ثبت مقاله

 

مهارت و دانش های فردی:

دارای مدرک ICDL1  و ICDL2- دارای مدرک بازرسی تست جوش pt-vt

مهارت جوشکاری تخصصی برق.کار با دستگاه تراش و هوا برش و سنگ فلز و شناخت کامل قطعات مکانیکی و کارگاهی,

سابقه تدریس در دانشگاه ملایر به عنوان ta .مطالعه کتاب های برخورد با افراد دشوار و....

کار در معاینه فنی و ناظر تزریق پلاستیک