برای دانلود کل پاورپوینت از لینک زیر استفاده کنید:
نوع فایل: word
قابل ویرایش 100 صفحه
مقدمه:
بیش ازیکصدسال پیش تا کنون جریان حول اجسام جریان بند ( مانع) با سطح مقطع دایره ای ومربعی، توجه بسیاری ازمحققین را به خودجلب کرده است. موضوع جریان حول این اجسام وپدیده پخش گردابه ناشی ازآن به خاطر وجودکاربردهای عملی درمهندسی ازاهمیت زیادی برخورداراست ؛ ازجمله کاربردهای عملی این نوع جریان ها، می توان به جریان حول دودکش ها ، ساختمانها وسازه های بلند، سازه های دریایی، پلهای معلق، بال هواپیما، پروانه کشتی ودکل ها وبسیاری ازموارددیگراشاره نموداین نوع جریان اغلب شامل پدیده های پیچیده ای ازقبیل جدایش جریان ، ویک، جریان های برشی ، جریان گردابه ای وپخش گردابه هستند. دراعداد رینولدزبسیارکم ، جریان حول این گونه اجسام کاملا" به آنها چسبیده وجدایش رخ نمی دهد باافزایش عددرینولدز، جریان ازسطح آنها جدا شده ویک جفت گردابه متقارن درپشت آنها تشکیل می شودکه با افزایش عددرینولدز،ابعادگردابه ها نیزبزرگترمی شود. با افزایش بیشترعددرینولدزگردابه ها حالت نوسانی پیدا کرده ودرجریان پخش می شوددراین حالت جریان ازحالت دائم به حالت غیردائم تبدیل می شود. درحالیکه این گونه هندسه ها ازلحاظ مکانیک سیالات به طور وسیعی توسط محققین بررسی شده اند مساله انتقال حرارت دراین هندسه ها به آن گستردگی بررسی نشده ونیازمند مطالعات بیشتری است، لذا سعی شده است دراین تحقیقات بیشتربه جنبه انتقال حرارتی این گونه هندسه ها توجه گردد
فهرست مطالب:
فصل اول: دیباچه
1-1- مقدمه
2-1-رفتار جریان روی موانع
4-1-تحریک لایه مرزی
5-1-تاریخچه مطالعات و تحقیقات انجام شده
7-1-هدف پروژه
فصل دوم: معادلات حاکم بر جریان
1-2-معادلات حاکم در جریان آرام
2-2-توصیف فرآیندهای سیال و ساده‌سازی آنها
3-2-مفهوم جریان آرام
4-2-نیروهای برشی و فشاری
5-2- رابطه بین اصطکاک سیال و انتقال حرارت
6-2-مفهوم انفصال
7-2-طرح QUICK
8-2-انفصال معادلات حاکم
1-8-2-انفصال جمله وابسته به زمان
2-8-2- انفصال جملات جابه‌جایی
3-8-2-انفصال جملات پخش
4-8-2-ضرایب جبری معادله انفصال
9-2-شبکه جابه‌جا شده
10-2-الگوریتم سیمپل
فصل سوم: اجرای برنامه توسط نرم‌افزار Fluent
1-3- مقدمه
2-3-تولیدهندسه مسئله درنرم افزارGambit))
اجرای برنامهFluent) )
فصل چهارم: بررسی عملکرد برنامه و نتایج
4- مقدمه
1-4- بررسی نتایج حاصل از هندسه اول
1-1-4- بررسی توزیع عدد ناسلت موضعی در سطوح مختلف مانع مربعی
2-1-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد رنولدز روی سطوح مختلف مانع
3-1-4- بررسی متوسط عدد ناسلت روی کل سطح مانع مربعی
2-4- بررسی نتایج حاصله از هندسه دوم
1-2-4- بررسی کانتورهای جریان
2-2-4- تأثیر فاصله مانع از دیواره کانال بر عدد ناسلت
3-2-4- تأثیر افزایش عدد رینولدز بر ناسلت میانگین
4-2-4- تأثیر مانع مربعی بر ضریب اصطکاک
3-4- بررسی نتایج حاصله از هندسه سوم
1-3-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت بر افزایش عدد رینولدز در نسبت‌های متغیر
2-3-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت متوسط بر حسب تغییر فاصله بین دو مانع
3-3-4- مقایسه ضریب درگ و برا برای موانع مربعی
4-3-4- تأثیر افزایش فاصله موانع بر ضریب درگ
4-4- جمع‌بندی و نتایج
5-4- پیشنهادات و کار های آینده
6-4- فهرست مراجع
منابع و مأخذ:
]1[مکانیک سیالات-استریتر،وایلی،ترجمه مهندس ملک زاده،مهندس کاشانی حصار،نشرعلوم دانشگاهی-1371
[2] Schlicting,H. Gersten,K,. "Boundry layer theory",8th Edition,springerverlag Berlin Heidl berg,2000
[3] k.M.kelkar.S.V .patankar,"numerical perdiction of vortex shedding behind a square cylinder",Inter.j.Numerical Methods for fluids.14,pp 327-341.1997
[4] k.suzuki,H.suzuki,"Unsteady heat transfer in a
channel obstructed by an immersed body",Ann .Rev.Heat Transfer,5,pp,174-206,1994.
[5] Turki ,S.,Abbassi,H.,"Two Dimensional Fluid Flow and Heat Transfer in a Channel with A Built in Square Cylinder",Int.J.Thermal sciences,42,PP.1105-1113.2003.
[6] A.ortega ,J.L.rosales"A numerical investigation Of the convective heat transfer in unsteady laminar flow in a channel ",Vol.1,Heisphere,Newyork,2000
]10[ دکتر کهرم،خاکپور"اثرتحریک لایه مرزی توسط سیلندرمربعی برضریب انتقال حرار ت وضریب اصطکاک جریان ناپایدارروی صفحه تخت"و پایان نامه کارشناسی ارشد،دانشگاه فردوسی مشهد، 1384
[11] Tatsutani,R.,Devarakonda,R."Unsteady flow and heat transfer for cylinder pairs in a channel ."Int.J.heat mass transfer,Vol.36,pp.311-3328-1993.
[12] Valencia .A.,"Unsteady flow and heat transfer in a channel with a Built in tandem of rectangular cylinders " heat and mass transfer ,Vol.33.pp.465-470,1998
[13] okajima,A.,"Strouhal Number of
rectangular cylinders,"J.Fluid Mech.123,pp,379-398,1982
]14[انتقال حرارت-هولمن،ترجمه مهندس ملک زاده،مهندس کاشانی حصار-انتشارات نما،1377 .
]15[ محاسبات عددی –کامپیوتری انتقال حرارت وحرکت سیالات ،پتنکار.س،مترجم دکترمحمد مقیمان-انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد،1381.
]16[ دکترکهرم،خداداد زاده "اثرنسبت ابعادی یک مقطع مستطیلی برعدداشتروهال
وتاثیرآن درتحریک لایه مرزی روی یک صفحه تخت"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد،بهار1385.
[17]N.Djilai',Forced laminar convection in An Array of stacked plates.
Numerical heat transfer,Part A,25 pp 393-108,1994.
[18] Chia-hung,L.,and jerry M,"observations of Hysteresis in Flow around two square cylinders in a Tandem arrangement."J.Wind Eng.Int.Aerodyn.,Vol.92,pp.1019-1050,2002.
جدایش جریان
محدوده مقادیر لزجت در سیالات مختلف بسیار وسیع است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارتهای معمول، نسبتاً کوچک است. این مقدار کوچک لزجت در بعضی شرایط، نقش مهمی در توصیف رفتار جریان ایفا میکند. یکی از اثرات مهم لزجت سیالات در تشکیل لایه مرزی است.
جریان سیالی که بر روی یک سطح صاف و ثابت حرکت میکند را در نظر بگیرید. به تجربه ثابت شده است که سیال در تماس با سطح به آن میچسبد (شرط عدم لغزش). این پدیده باعث میشود که حرکت سیال در یک لایه نزدیک به سطح کند شود و ناحیهای به نام لایه مرزی بوجود میآید. در داخل لایه مرزی سرعت سیال از مقدار صفر در سطح به مقدار کامل خود افزایش مییابد، که معادل سرعت جریان در خارج از این لایه است. بعبارت دیگر، در لایه مرزی سرعت افقی در امتداد عمود بر سطح تغییر میکند، که این تغییرات در نزدیکی سطح بسیار شدید است. یک نمونه از توزیع سرعت در لایه مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم در شکل 1-1 نشان داده شده است.
شکل 1-1 نمایش توزیع سرعت در لایه مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم
لایه مرزی نزدیک یک صفحه تخت در جریان موازی با زاویه صفر نسبت به امتداد جسم، بعلت اینکه فشار استاتیکی در کل میدان جریان ثابت باقی میماند، نسبتاً ساده است. از آنجا که خارج از لایه مرزی سرعت ثابت باقی میماند و همچنین به خاطر اینکه در جریان بدون اصطکاک معادله برنولی معتبر است، فشار نیز ثابت باقی خواهد ماند. بنابراین فشار در امتداد لایه مرزی هم اندازه با فشار در خارج از لایه مرزی، ولی در فواصل مشابه است. بعلاوه در فاصله x مشخص از ابتدای صفحه، فرض میشود که فشار در امتداد ضخامت لایه مرزی ثابت باقی میماند. این اتفاق بطور مشابه برای هر جسمی با شکل دلخواه، زمانی که فشار خارج لایه مرزی در امتداد طول جسم تغییر کند نیز رخ میدهد. بعبارتی میتوان گفت فشار خارجی بر لایه مرزی اثر میگذارد. بنابراین برای حالتی که جریان عبوری از یک صفحه تخت داریم، فشار در سرتاسر لایه مرزی ثابت باقی میماند.
دو اثر بسیار مهم در جریان سیال، اثرات اینرسی و لزجت است. رابطه بین این دو اثر با یکدیگر مشخص کننده نوع جریان است. این رابطه بصورت پارامتر بدون بعد Re یا عدد رینولدز که برابر با اندازه نسبت نیروهای اینرسی به لزجتی است، تعریف میشود. نسبت نیروی اینرسی به نیروی لزجت برای یک المان سیال با بعد سطح، به وسیله رابطه زیر که همان عدد رینولدز است تعریف میشود:
(1-1)
بنابراین وقتی عدد رینولدز بزرگ است، اثرات اینرسی حاکم میشود و زمانی که کوچک است، اثرات لزجت قویتر است. شایان ذکر است که مفهوم عدد رینولدز در رابطه با مرزها که بر جریان اثر میگذارد، یک کمیت موضعی است، بعبارتی انتخابهای مختلف طول مشخصه L در محاسبه عدد رینولدز، منجر به مقادیر مختلفی برای این پارامتر خواهد شد. بنابراین جریان بر روی یک جسم ممکن است که محدوده وسیعی از اعداد رینولدز را شامل شود که بستگی به محلی دارد که مطالعه بر روی آن انجام میشود. بنابراین در بحث جریانی که از روی یک جسم عبور میکند، معمولاً طول مشخصه L بگونهای انتخاب میشود که نمایانگر یک بعد کلی از جسم باشد.
اگر حرکت ذرات سیال موجود در لایه مرزی به اندازه کافی به وسیله نیروهای اصطکاکی کاهش یابد، جدایش جریان بوجود میآید. بعبارتی دیگر میتوان گفت، جدایش جریان بدلیل کاهش زیاد اندازه حرکت یا مومنتوم جریان نزدیک دیوار اتفاق میافتد. میتوان با یک بحث هندسی در خصوص مشتق دوم سرعت u روی دیوار، پدیده جدایی جریان را تجزیه و تحلیل کرد.[1]
معادله بقای مومنتوم در لایه مرزی در امتداد محور x بصورت زیر است:
(1-2) با توجه به شرط مرزی عدم لغزش سیال روی صفحه تخت در، خواهیم داشت،، شرط مرزی در جریانهای آرام و متلاطم را میتوان چنین نوشت:
(1-3)
بطور کلی هر المان سیال تحت تأثیر دو عامل قرار میگیرد، یکی نیروی لزجت که همیشه با حرکت سیال مخالفت میکند و سرعت المان سیال را کاهش میدهد، دیگری نیروی فشاری که بسته به اینکه گرادیان فشار، ، مثبت یا منفی باشد با حرکت المان سیال مخالفت یا به پیشروی آن کمک میکند.
برای گرادیان فشار صفر، ، مشتق دوم سرعت با توجه به رابطه (1-3) در دیوار صفر است، سپس با توجه به اینکه مشتق اول در دیوار حداکثر است و با افزایش y کاهش مییابد، مشتق دوم برای y مثبت باید منفی باشد، زیرا منفی بودن مشتق دوم سرعت به معنی کاهش و در نتیجه نزدیک شدن u به U است. شکل 1-2-الف این شرایط را نشان میدهد.
اگر گرادیان فشار منفی باشد، ، به این گرادیان فشار، گرادیان مطلوب فشار گفته میشود. منفی بودن گرادیان فشار منجر به مثبت شدن ، یعنی افزایش سرعت جریان آزاد در طول جریان میشود. شیب توزیع سرعت نزدیک دیواره بزرگ است و در امتداد y کاهش مییابد و مشتق دوم در نزدیک دیواره و در لایه مرزی منفی است. برای نتیجه میشود که ، اندازه حرکت نزدیک دیوار نسبت به مومنتوم در حالت ، بزرگتر است، همانطور که در شکل 1-2- ب نشان داده شده است.
.....
فایل word ورد 189 صفحه
فهرست مطالب
اندازه گیری سطح آب
عمق یاب
لیمنو گراف
اندازه گیری عمق آب
میله های مدرج
آوانگاری
اندازه گیری سرعت آب
اندازه گیری سرعت با جسم شناور
شناورهای هیدرودینامیکی
اندازه گیری سرعت با دستگاه سرعت سنج
اندازه گیری سرعت با روشهای شیمیایی
اندازه گیری سرعت به روش صوتی
اندازه گیری دبی
سرعت متوسط
محاسبه دبی
روش خطوط هم سرعت
محاسبه دبی با استفاده از مواد شیمیایی
محاسبه دبی از روی شیب و ضریب انتقال
محاسبه دبی از روی اشل
تعداد اسلاید: 27 صفحه
با قابلیت ویرایش
مناسب جهت ارائه سمینار و انجام تحقیقات
مقدمه:
در این پیش درآمد و مقدمه‌ی کوتاه، بیان تحلیل جریانات ناشی از تغییرات چگالی در تشکیل کانال صوتی کاری بس دشوار است، چرا که مطلبی دراین باب چنان گسترده و فراخ نیست نیز در قیاس با موارد مشابه چیزی جز همان پیشگفتار کوتاه نمی‌باشد.
این مقدمه آغازنامه و حاشیه‌ای است بر تحلیل علمی. گزارش از جستجو و کنکاش شخصی که امیدوارم انتهای آن به گوشه‌ای از افق شفاف علم فیزیک دریا متصل شود.
اما چرا موضوع جریانات ناشی از تغییرات چگالی؟چرا کانال صوتی؟ و چرا اثر این نوع جریان در تشکیل کانال صوتی؟ گذشته از علاقه‌مندی و دلبستگی من به این مبحث، مطالعه و پژوهش درباره‌ی بررسی جریانات دریایی و خواص فیزیکی دریاها و اقیانوس‌ها مانند سرعت انتشار صوت و چگالی و دما و شوری و عواملی مانند آن، همواره مهم‌ترین مسائل ذهنی نویسنده‌ی این سطور بوده است. علاوه بر آن، تحقیق و پژوهشی در این زمینه، بخصوص در منطقه‌ی خلیج فارس، انجام نگرفته است. البته تحقیقاتی در زمینه‌ی تشکیل کانال صوتی و اقیانوس در دریای سیاه صورت گرفته است. بعنوان مثال اشخاصی همچون، A.widtfeldt و M.J.Jacobson در زمینه‌ی مشخصات صوت در هنگام عبور جریان یکنواخت از یک اقیانوس عمیق و همچنین تشکیل کانال صوتی انجام داده‌اند.
منطقه‌ی خلیج فارس از نظر نظامی و سوق‌الجیشی و همچنین ارتباط با دریای آزاد، بسیار حائز اهمیت می‌باشد، همچنین از لحاظ کشتیرانی و شیلات بسیار مورد توجه است. بنابراین بررسی اثر جریانات ناشی از تغییرات چگالی، که جریانی غالب در منطقه به شمار میآید در تشکیل کانال صوتی اهمیت بسزایی دارد.