تحلیل عددی جریان آرام لایه ای سیال کسون حول یک استوانه دایره ای

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: تحلیل عددی جریان آرام لایه ای سیال کسون حول یک استوانه دایره ای

ارائه دهنده: Provider: حامد عدالت خواه - رشته مکانیک

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر محمد سعید عقیقی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکترفضل اله اسکندری منجیلی-دکتر امیره نوربخش

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 19 مهر 1401

مکان ارائه: Place of presentation: دانشکده مهندسی

چکیده: Abstract: در این پژوهش، جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری سیال ویسکوپلاستیک مدل کسون حول یک استوانه دایره ای به صورت عددی بررسی شده است. پدیده عبور سیال از اطراف جسم استوانه ای یکی از شایع ترین مسایل مکانیک سیالات بوده و در صنایع مختلف از جمله مبدل های حرارتی کاربرد دارد. از طرف دیگر سیال کسون سیال عامل در بسیاری از صنایع از جمله فراورده های نفتی و غذایی می باشد. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم شامل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی نوشته و سپس معادلات بی بعد شده و روی محدوده ی وسیعی از پارامترهای بی بعد مربوطه، از جمله، عدد رینولدز(Re=5,10,20,40) و عدد بینگهام(0≤Bn≤ Bnmax)برای یک استوانه دایره ای، با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کدنویسی در محیط متلب، حل شده اند. به دلیل تقارن هندسی و جریان ، شبکه بندی در یک نیمه از دامنه ایجاد می شود . با بررسی میادین سرعت مشاهده می گردد که در5 Re= در روی سطح استوانه هیچ گونه جدایشی رخ نمی دهد، با افزایش عدد رینولدز زاویه جدایش پدیدار می گردد و جریان های برگشتی نیز مشاهده می شود. هم چنین هر چقدر عدد Bn افزایش پیدا می کند، سیال لزج تر شده و چسبندگی نیز افزایش می یابد، پس گردابه های تشکیل شده کوچکتر می شود. با افزایش عدد بینگام سیال از سیال نیوتونی به ویسکو پلاستیک تبدیل می گردد، چون چسیندگی سطح با سیال بیشتر می شود، پس ضریب درگ نیز متناسب با آن افزایش می یابد . در ابتدای استوانه چون سیال سرد به سطح استوانه داغ برخورد می کند، ماکزیمم انتقال حرارت در آن نقطه رخ می دهد. در بررسی کانتور های همدما مشاهده می گردد که در نقطه ماکزیمم شار حرارتی که همان نقطه برخورد سیال سرد با استوانه داغ می باشد، فواصل خطوط هم دما به همدیگر خیلی نزدیک می باشند. انتقال حرارت با حرکت سیال روی استوانه کم تر می گردد و فاصله خطوط همدما افرایش می یابد. همچنین شیب گرادیان دما نیز کمتر می شود. در بررسی ضریب های درگ های فشاری ، ضریب های درگ اصطکاکی و ضریب درگ کل در رینولدز های مختلف، با افزایش عدد بینگام، آن ضریب ها نیز افزایش می یابد، اما با افزایش یافتن عدد رینولدز به دلیل وجود جریان خزشی بر روی استوانه ضریب های درگ کاهش می یابند .

فایل: ّFile: تنزيل فایل