جلسه دفاع از رساله دکتری (آقای جابر ابوئیان جهرمی)

فارسی

موضوع : بررسی تجربی و عددی جریان پیرامون دو استوانه با مقطع مربعی در آرایش اریب
ارائه دهنده: جابر ابوئیان جهرمی
استاد راهنما :  دکتر احمد سوهانکار
اساتید مشاور :  دکتر ابراهیم شیرانی، دکتر مجتبی دهقان منشادی
اساتید داور :  دکتر حسین احمدی کیا، دکتر علیرضا مستوفی زاده، دکتر محسن ثقفیان، دکتر مهدی نیلی احمدآبادی
 
چکیده
جریان پیرامون استوانه ها در بسیاری از کاربرد‌های مهندسی در رژیم های مختلف جریان شامل جریان آرام مانند جریان سیالات با لزجت بالا پیرامون سنسور‌های اندازه‌گیری در صنایع پتروشیمی تا جریان کاملاً آشفته در وزش باد پیرامون ساختمان ها و قطعات الکترونیکی مشاهده می‌شود. در جریان اطراف تک استوانه سه بعدی واقع بر کف، تاثیرات توام گردابه‌های کارمن، گردابه های نوک، گردابه های پایه و گردابه های نعل اسبی مطرح است و با قرار دادن یک استوانه دیگر در کنار آن، پیچیدگی جریان به ویژه در جریان آشفته زیادتر می‌ شود. جفت استوانه ها نسبت به هم در سه حالت پشت سرهم، کنار هم و یا اریب می‌توانند قرار بگیرند که آرایش اریب عمومی ترین حالت قرارگیری استوانه ها می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش، تحلیل پدیده‌های فیزیکی در جریان اطراف دو استوانه‌ با مقاطع مربعی و ارتفاع محدود در آرایش اریب به صورت تجربی و عددی می باشد. به‌ منظور کاهش پیچیدگی های جریان ابتدا مشخصه‌های جریان آرام اطراف استوانه های مربعی دو بعدی در آرایش اریب با زاویه اریب 45 درجه (هندسه‌ی اول) در یک عدد رینولدز پایین 150 برای فواصل بین دو استوانه مختلف به صورت عددی بررسی شد. در بخش عددی دوبعدی، پس از بررسی پارامترهای مختلف جریان، رفتار فرکانس های غالب جریان به‌عنوان کلیدی ترین ابزار جهت تشخیص رژیم های مختلف جریان انتخاب و رژیم‌های مختلف جریان با توجه به آن نامگذاری شد و از آن جهت تشخیص رژیم های مختلف جریان عددی و تجربی در مطالعه‌ی حاضر استفاده شد. در بخش عددی دو بعدی الگوهای مختلف جریان در پنج رژیم مختلف طبقه بندی شد. این رژیم ها عبارتند از: رژیم جریان تک جسم، رژیم جریان شکافی متناوب، رژیم جریان غیرتناوبی، رژیم جریان متناوب مدوله‌شده و رژیم جریان همگام. در بخش دیگری از رساله، جریان آشفته اطراف دو استوانه‌ی مربعی سه بعدی واقع بر کف با نسبت منظری 7 در آرایش اریب با زاویه‌ی اریب 45 درجه (هندسه‌ی دوم) در عدد رینولدز بالا 22000 به‌روش شبیه‌سازی ادی های بزرگ بررسی گردید و با استفاده از نتایج آن، سه رژیم جریان تک جسم، رژیم جریان متناوب مدوله شده و رژیم ریزش گردابه همگام در این هندسه سه بعدی شناسایی شد. جهت ارزیابی نتایج عددی، با استفاده از امکانات آزمایشگاهی موجود در دانشگاه صنعتی اصفهان، نتایج آزمایش های تجربی مختلف شامل آشکارسازی جریان به‌کمک دود، سنجش فشار روی سطوح استوانه و جریان سنجی سیم داغ با نتایج عددی مقایسه شد. در آزمایش آشکارسازی جریان به‌کمک دود، مشخصات جریان اطراف دو استوانه‌ی مربعی در آرایش اریب با زاویه اریب 45 درجه (مشابه هندسه اول) برای فواصل مختلف بین دو استوانه در عدد رینولدر 750 بررسی شد. همچنین، در آزمایش جریان سنجی سیم داغ، مشخصه های میدان جریان اطراف هندسه سه بعدی در عدد رینولدز22000 بررسی شد. در نهایت در آزمایش سنجش فشار روی سطوح استوانه، اثرات جریان اطراف هندسه سه بعدی بر میدان فشار روی سطوح استوانه ها در عدد رینولدز 60000 برای فواصل مختلف دو استوانه مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش آشکارسازی جریان به کمک دود سه رژیم جریان تک جسم، رژیم جریان شکافی متناوب و رژیم جریان متناوب مدوله شده مشاهده شد. همچنین، در آزمایش سنجش فشار روی سطوح استوانه، دو رژیم جریان تک جسم و رژیم جریان متناوب مدوله شده تشخیص داده شد. درنهایت، در آزمایش جریان سنج سیم داغ، سه رژیم جریان تک جسم، رژیم جریان متناوب مدوله شده و رژیم ریزش گردابه همگام مشاهده شد. از لحاظ کیفی ویژگی‌های رژیم های جریان مختلف در بررسی های تجربی سنجش فشار روی سطوح استوانه سه بعدی و جریان سنجی سیم داغ با نتایج عددی شبیه‌سازی ادی بزرگ تطابق قابل قبولی دارند. بصورت کیفی، شباهت هایی مابین الگو های جریان و سایر نتایج در هندسه های دو بعدی و سه بعدی این پژوهش مشاهده شد هرچند که تفاوت های اساسی بین نتایج کمی و رفتار آن ها در مواردی وجود دارد.
 

مکان: 

اتاق شورا دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

دوشنبه, شهریور ۲۶, ۱۳۹۷ - ۰۸:۳۰

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف بومی