رفتن به محتوای اصلی
x

جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (آقای میلاد روزبهانی)

موضوع:  شبیه سازي عددي جوشش فیلمی درحضور یک میدان الکتریکی یکنواخت با استفاده از روش ردیابی جبهه

ارائه دهنده: میلاد روزبهانی

استادان راهنما: سید سعیدمرتضوی

استادان مشاور: دکتر محمدرضا سلیم پور

استادان داور: دکتر محمود اشرفی زاده، دکتر علی اکبرعالم رجبی

 

 

پدیده جوشش فیلمی کاربردهاي زیادي در صنایع از جمله کوره هاي صنعتی و مبدل هاي انتقال حرارت در نیروگاه هاي هسته اي و فسیلی دارد. در این رساله جوشش فیلمی روي صفحه ي افقی در حضور یک میدان الکتریکی یکنواخت با شرایط مرزي شارحرارتی ثابت و دما ثابت به صورت دو بعدي توسط روش عددي ردیابی جبهه/تفاضل محدود شبیه سازي شده است. در روش ردیابی جبهه با در نظر گرفتن تعدادي نقاط و المان هاي حاصل از متصل شدن این نقاط به یکدیگر، مرز مشترك دو فاز ساخته می شود. اعمال میدان الکتریکی به عنوان روش فعال به طور وسیعی در جهت تقویت انتقال حرارت بین دوفاز به کار می رود. شبیه سازي این پدیده جهت بررسی تاثیر میدان الکتریکی بر روي انتقال حرارت و رفتار مرز مشترك براي پیش بینی رشد و حرکت حباب هااهمیت بسیاري در صنایع دارد. به دلیل اینکه اعمال میدان الکتریکی باعث حرکت هاي ثانویه در سیال می شود روش الکتروهیدرودینامیکی نامیده می شود. میدان الکتریکی با اعمال یک اختلاف پتانسیل الکتریکی به مرزهاي بالا و پایین مدل شده و سپس نیروي الکتریکی با فرض آن که آب یک سیال کاملا دي الکتریک است، محاسبه شده است. این نیرو که یک نیروي حجمی است به معادلات ناویر-استوکس به صورت مستقیم اضافه شده است. لازم به ذکر است که تاثیر میدان الکتریکی بر فرآیند جوشش فیلمی با این روش عددي اولین بار است انجام می شود. ابتدا با شبیه سازي جوشش فیلمی در حضور و عدم حضور میدان الکتریکی، صحت کارکرد روش عددي حاضر با نتایج نیمه تجربی و عددي اعتبارسنجی شده است. سپس تاثیر میدان الکتریکی روي رفتار مرز مشترك و عدد ناسلت براي شرایط مرزي شار ثابت و دما ثابت بررسی و همچنین اثر اعداد بدون بعد مطالعه شده است. در همه ي حالات اعمال میدان الکتریکی باعث افزایش عدد ناسلت شد. با اعمال میدان الکتریکی زمان رشد حباب، ضخامت حباب و ضخامت فیلم بخار نیز کاهش یافت. براي شرط مرزي شار ثابت با افزایش میدان الکتریکی حباب هاي کوچک تري به جز حباب هاي اصلی روي سطح تشکیل شد. در شرط مرزي دماثابت نیز با افزایش میدان الکتریکی طول موج ناپایداري کاهش یافت و یا به عبارت دیگر تعداد مکان هاي رشد حباب افزایش یافت.

 

کلمات کلیدی: الکتروهیدرودینامیک، ردیابی جبهه، جوشش فیلمی، تغییر فاز، انتقال حرارت

تحت نظارت وف بومی