جلسه ارائه پایان نامه دکتری (آقای علی مینائیان)

فارسی

موضوع : بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی اجباری و ساختارهای جریان سیال ویسکوالاستیک عبوری از روی یک استوانه افقی
ارائه دهنده : علی مینائیان
استاد راهنما :  دکتر مهدی نیلی احمدآبادی
استاد مشاور :  دکتر محمود نوروزی
اساتید داور :  دکتر محسن ثقفیان، دکتر احمد سوهانکار، بهزاد قاسمی

چکیده
در این پژوهش به بررسی عددی جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری غیر پایای سیال ویسکوالاستیک حول استوانه‌ای با مقطع دایره پرداخته شده است. تحلیل عددی با توسعه حل گر رئوفوم[1] از کد منبع باز اپن فوم[2] و به روش حجم محدود انجام شده است. سیال ویسکوالاستیک در تمامی مراحل یک سیال تراکم ناپذیر و جریان دوبعدی در نظر گرفته شده است. ازآنجایی‌که واگرایی عددی در حل عددی جریان سیال ویسکوالاستیک به‌خصوص در اعداد الاستیسیته بالا متداول است، نگاشت لگاریتمی به‌منظور تأمین همگرایی مورد استفاده قرارگرفته است. مدل فن-تین-تنر با دو پارامتر مدل به‌عنوان یکی از دقیق‌ترین مدل‌های ارائه‌شده برای توصیف رفتار سیال ویسکوالاستیک به‌کاررفته است. تحقیق حاضر دارای پنج بخش کلی است: ملاحظات عددی حل جریان سیال ویسکوالاستیک، بررسی جریان و انتقال حرارت جریان جابجایی اجباری‌ سیالات است که هرکدام در دو رژیم مختلف پایا و رژیم ناپایا بررسی شده است و بررسی اثرات سه بعدی جریان سیال ویسکوالاستیک. 
نتایج این تحقیق نشان می­ دهد که تغییرات لزجت و زمان رهایی از تنش با دما بیش از سایر خواص سیال بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی موثر است. سه رژیم افزایش ضریب پسا، کاهش ضریب پسا و رژیم پسای ثابت در اعداد الاستیسیته مختلف مشاهده شده است. رقیق­ شوندگی به عنوان یکی از پدیده­ های متداول در جریان سیال ویسکوالاستیک با افزایش β افزایش‌یافته و موجب کاهش تنش برشی و آن ضرایب پسای متناظر آن می­ شود. به­ طورکلی الاستیسیتی از دو روش بر انتقال حرارت اثر گذار است: افزایش سرعت و تقویت مکانیزم جابجایی اجباری (روش غیرمستقیم) و تلفات لزج (روش مستقیم). افزایش El، β و ξ سرعت را افزایش داده موجب افزایش Nu، حتی در غیاب تلفات لزج (Br = 0) می­شود. درحالی‌که سرعت با افزایش ε کاهش می ­یابد و این موجب ضعیف شدن مکانیزم جابجایی اجباری می ­شود، ولی تلفات لزج بر این مکانیزم غلبه کرده و موجب افزایش Nu می ­شود. عدد ناسلت با افزایش عدد الاستیسیته به­ طور یکنوا در رژیم پایا تا 48% و در رژیم ناپایا تا 2/52% افزایش یافته است. همچنین افزایش β، Pr و Br موجب افزایش نرخ انتقال حرارت خواهد شد. تلفات لزج در Br = 50 با افزایش El در بازه El < 0.2 افزایش می­یابد که این موجب کاهش نرخ کاهش Nu می­شود و در El > 0.2 کاهش Nu را شدت می­ بخشد. افزایش β، ε، ξ، Pr و Br تلفات لزج را کاهش می­ دهد.
همچنین روابطی برای تغییرات ضریب پسا با El را در Re = 100 و تغییرات عدد استروهال با Re برای سیال نیوتنی و ویسکوالاستیک در کل بازه تغییرات El ارائه شده است. اثر پارامترهای مختلف مانند عدد رینولدز، عدد الاستیسیته، نسبت لزجت، پارامترهای مدل، عددی پرانتل و عدد برینکمن مورد بررسی قرارگرفته است. در هر مرحله توزیع مؤلفه‌های تنسور تنش، ضریب پسا، ضریب برآ و سرعت حول استوانه رسم شده و اثر پارامترهای موردبحث و بررسی فیزیکی قرارگرفته‌اند.
 

[1] rheoFoam

[2] openFoam

 

مکان: 

سمینار1 دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

چهارشنبه, 25 دى, 1398 - 14:00

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی