دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مکانيک

گرایش : تبديل انرژي

عنوان : حل جريان جابجايي آزاد گذرا حول کره با بهره گرفتن ازDQ-IDQ

دانشگاه شهید باهنر کرمان

دانشکده فني و مهندسي

گروه مکانيک

پايان نامه تحصيلي براي دريافت درجه کارشناسي ارشد رشته مکانيک

گرايش تبديل انرژي

حل جريان جابجايي آزاد گذرا حول کره با بهره گرفتن ازDQ-IDQ

 

استاد راهنما :

دکتر مهران عامري

آبان 1388

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

انتقال حرارت جابجايي آزاد يا طبيعي يکي از پديده­هاي باکاربرد بسیاردر صنعت و در محیط پیرامون بشریت است. این پدیده به واسطه­ی کاربرد گسترده­ی آن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است و محققین را بر آن داشته تا جریان جابجایی آزاد را بر روی هندسه­هایی چون صفحه، گوه، بیضی، استوانه، مخروط، کره دنبال کنند. در این میان با توجه به اتفاقاتی که جریان تا رسیدن به حالت دایم طی می­کند و در کل اهمیت جریان در حالت گذرا این حالت مورد توجه محققین قرار گرفته است که در این میان جریان گذرا اطراف برخی هندسه­ها از جمله کره کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این پایان نامه به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی، با در نظر گرفتن جذب و تولید حرارت، با در نظر گرفتن لزجت متغیر با دما و با در نظر گرفتن هدایت حرارتی متغیر با دما پرداخته شده است. از طرفی یکی از بروزترین و کاراترین روش­های عددی ترکيب مربعات ديفرانسيل تکه‏اي (IDQ) با مربعات ديفرانسيل(DQ) می­باشد. به علت نوپا بودن این روش تا کنون از آن در حل عددي مسايل انتقال حرارت هدايت گذرا استفاده شده است. در این پایان نامه جریان­های گذرا اطراف کره با بهره گرفتن از این روش عددی بررسی شده است.

کلید واژه:

مربعات دیفرانسیل، مربعات دیفرانسیل تکه­ای، جابجایی آزاد گذرا، کره، لایه­ی مرزی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                               صفحه

فصل اول: مقدمه

1.1  مقدمه…………………………………………………………………………………………………….. 2

2.1   مروري بر کارهاي گذشته…………………………………………………………………………… 4

3.1  اهداف پايان­نامه……………………………………………………………………………………… 15

فصل دوم:

روش مربعات ديفرانسيل و  روش مربعات ديفرانسيل تکه­اي

1.2- مقدمه…………………………………………………………………………………………………. 17

2.2- انتگرال­گيري مربعي………………………………………………………………………………… 18

3.2- مربعات ديفرانسيلي…………………………………………………………………………………. 19

4.2- محاسبه­ي ضرايب وزني مشتق مرتبه­ي اول…………………………………………………….. 19

1.4.2- تقريب بلمن………………………………………………………………………………………. 19

1.1.4.2- تقريب اول بلمن……………………………………………………………………………… 19

2.1.4.2- تقريب دوم بلمن……………………………………………………………………………… 20

2.4.2- تقريب کلي شو………………………………………………………………………………….. 21

5.2- محاسبه­ي ضرايب وزني مشتقات مرتبه­ي دوم و بالاتر……………………………………….. 23

1.5.2-ضرايب وزني مشتق مرتبه­ي دوم………………………………………………………………. 23

1.1.5.2- تقريب کلي شو……………………………………………………………………………….. 23

2.5.2- ارتباط­ي بازگشتي شو براي محاسبه­ي مشتق مراتب بالاتر…………………………………. 24

3.5.2- تقريب ضرب ماتريسي…………………………………………………………………………. 26

6.2- اعمال شرايط مرزي………………………………………………………………………………… 27

7.2- انواع انتخاب فواصل بين نقاط……………………………………………………………………. 29

8.2- مربعات ديفرانسيل تکه­اي………………………………………………………………………….. 31

9.2- بررسي کارايي روش مربعات ديفرانسيل……………………………………………………….. 32

1.9.2- جريان جابجايي آزاد دايم بر روي کره دما ثابت………………………………………… 32

1.1.9.2- مدل­سازي رياضي جريان…………………………………………………………………… 32

2.1.9.2- گسسته­سازي معادلات با بهره گرفتن از روش مربعات دیفرانسیل……………………….. 35

3.1.9.2- نتايج……………………………………………………………………………………………… 36

فصل سوم:

جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت

1.3- بررسي جريان جابجايي آزادگذرا اطراف کره­ي همدما……………………………………. 40

1.1.3- مدل­سازي رياضي جريان……………………………………………………………………… 40

2.1.3- گسسته­سازي معادلات با بهره گرفتن از روش مربعات دیفرانسیل…………………………… 43

3.1.3- نتايج………………………………………………………………………………………………. 44

2.3- بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت در حضور ميدان مغناطيسي… 44

1.2.3- مدل­سازي رياضي جريان……………………………………………………………………… 47

2.2.3- نتايج………………………………………………………………………………………………. 49

3.3- بررسي اثر توليدو جذب حرارت بر جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت. 50

1.3.3- مدل­سازي رياضي جريان……………………………………………………………………… 50

2.3.3- نتايج……………………………………………………………………………………………….. 51

4.3- بررسي اثر لزجت متغير با دما بر جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت…… 53

1.4.3- مدل­سازي رياضي جريان……………………………………………………………………… 54

2.4.3- نتايج………………………………………………………………………………………………. 55

5.3- بررسي اثر هدایت حرارتي متغير با دما بر جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت       56

1.5.3- مدل­سازي رياضي جريان…………………………………………………………………….. 57

2.5.3- نتايج………………………………………………………………………………………………. 59

6.3- بررسي اثر لزجت و هدایت حرارتي متغير با دما بر جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت       60

1.6.3- مدل­سازی ریاضی جریان……………………………………………………………………… 60

2.6.3- نتايج……………………………………………………………………………………………… 63

7.3- بررسي اثر لزجت و هدایت  حرارتي متغير با دما بر جريان جابجايي آزاد گذرا بر روي کره دما ثابت  تحت ميدان مغناطيسي با در نظر گرفتن توليد و جذب حرارت………………………………………………………………… 63

1.7.3- مدل­سازی ریاضی جریان……………………………………………………………………… 63

2.7.3- نتايج………………………………………………………………………………………………. 67

فصل چهارم:

بحث و نتیجه­گیری و پیشنهادات

1.4- بحث و نتیجه­گیری……………………………………………………………………………….. 69

2.4- پیشنهادات…………………………………………………………………………………………… 70

فهرست مراجع………………………………………………………………………………………………. 72

پیوست­ها

جداول………………………………………………………………………………………………………… 89

اشکال و نمودارها…………………………………………………………………………………………… 96

فهرست جداول:

جدول 1.2 : بررسی استقلال روش از تعداد گره­ها در راستای y در x=0 .

جدول 2.2: بررسی استقلال روش از تعداد گره­ها در راستای x در x=90 .

جدول 3.2: مقایسه ی روش DQ-FD با روش  DQ-DQ.

جدول4.2: بررسی نتایج حاصل از  با بهره گرفتن از DQM .

جدول 5.2: بررسی نتایج حاصل از  با بهره گرفتن از DQM .

جدول 1.3: بررسی استقلال روش از تعداد گره ها در راستای y در حالت دایم کد گذرا در x=0 .

جدول 2.3 : بررسی استقلال روش از تعداد گره ها در راستای x در حالت دایم کد گذرا در  x=90 .

جدول 3.3 : بررسی استقلال روش از تعداد گره ها در راستای در حالت دایم کد گذرا در x=90 .

جدول 4.3 : مقایسه ی روش DQ_IDQ با روش  DQ_DQ.

فهرست اشکال:

شکل 1.2: انتگرال­گيري مربعي

شکل 2.2: مقايسه­ي توزيع چبشف-گوس-لوباتو با توزيع يکنواخت در شبکه­ي 8*15

شکل2.3: چگونگي برخورد روش مربعات ديفرانسيل تکه­اي با يک تابع زمان­مند دلخواه

شکل 4.2: نحوه­ي تکه تکه­کردن دامنه­ي محاسباتي در روش مربعات ديفرانسيل تکه­اي

شکل 5.2: نمايي از مسيله مورد مطالعه

شکل6.2 : اثر تغییر زاویه برروند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در لايه ي مرزي با

شکل1.3: بررسی روند انتقال حرارت گذرا تا رسیدن به حالت دایم

شکل2.3 : روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با  در با

شکل3.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در

شکل4.3 : اثر برروند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با  در

شکل5.3 : روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در باو

شکل6.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با

شکل7.3 : اثر  بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با  در  با

شکل8.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم  با

شکل9.3 : روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در باو

شکل10.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با

شکل11.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با  در با

شکل12.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم  با

شکل13.3 : روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در باو

شکل14.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با

شکل15.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با  در با

شکل16.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم  با

شکل17.3 : روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در باو

شکل18.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با

شکل19.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با  در با

شکل20.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم  با

شکل21.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (ب) در  با

شکل22.3 : اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (الف) و اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (ب)در  با

شکل23.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف) و اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (ب) در حالت دایم در با

شکل24.3 : اثر بر روند تغييرات توزیع دما (الف) و اثر بر روند تغييرات توزیع دما (ب) در حالت دایم در با

شکل25.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (ب) در حالت دایم با

شکل26.3 : اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (الف) و اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (ب) در حالت دایم با

شکل27.3 : اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (الف)، اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (ب)، اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (ج) و اثر بر روند تغييرات پروفیل سرعت (د)  در حالت دایم در با

شکل28.3 : اثر بر روند تغييرات توزیع دما (الف)، اثر بر روند تغييرات توزیع دما (ب)، اثر بر روند تغييرات توزیع دما (ج) و اثر بر روند تغييرات توزیع دما (د)  در حالت دایم در با

شکل29.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف)، اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (ب)، اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (ج) و اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (د)  در با

شکل30.3 : اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (الف)، اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (ب)، اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (ج) و اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (د)  در با

شکل31.3 : اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (الف)، اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (ب)، اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (ج) و اثر بر روند تغييرات ضریب اصطکاک دیواره (د)  در حالت دایم با

شکل32.3 : اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (الف)، اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (ب)، اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (ج) و اثر بر روند تغييرات ناسلت محلی (د)  در حالت دایم با

فهرست علایم:

aشعاع کره
ماتریس ضرایب وزنی مشتق مرتبه­ی اول
ماتریس ضرایب وزنی مشتق مرتبه­ی دوم
میدان مغناطیسی
ماتریس ضرایب وزنی مشتق مرتبه­ی سوم
گرمای ویژه در فشار ثابت
سرعت بدون بعد
میدان جاذبه
عدد گراشف
Hپارامتر تولید و جذب حرارت
هدایت حرارتی
Mتعداد گره­ها در جهت y
تعداد گره­ها در جهت x
پارامتر هیدرومغناطیس
تعداد گره­ها در جهت
عدد پرانتل
نرخ تولید یا جذب حرارت حجمی
ثابت تولید یا جذب حرارت
Tزمان دارای بعد
t”زمان بدون بعد
Tدمای سیال
سرعت بدون بعد در راستای x
Uمولفه­ی سرعت در راستای X
سرعت  بدون بعد در راستای y
Vمولفه­ی سرعت در راستای Y
xمختصات بی­بعد شده در راستای سطح کره
Xمختصات در راستای سطح کره
yمختصات بی­بعد شده در راستای عمود بر سطح کره
Yمختصات در راستای عمود بر سطح کره
ضریبی که خاصیت هدایت حرارتی را به اختلاف دما مرتبط می­کند
ضریب انبساط حرارتی
ضریب که لزجت را به اختلاف دما مرتبط می­کند
پارامتر بدون بعد در هدایت حرارتی
پارامتر بدون بعد در لزجت
لزجت دینامیکی سیال
لزجت سینماتیکی سیال
دمای بدون بعد
چگالی سیال
ضریب هدایت الکتریکی سیال
زمان بدون بعد
تابع جریان
 پایین نویس
مقادیر در فاصله­ی بسیار دور از سطح کره
Wمقادیر درسطح کره
 بالانویس
نشانگر ماتریس ضرایب اصلاح شده

مقدمه:

يکي از پديده­هاي انتقال حرارت، جابجايي آزاد يا طبيعي است. تغيير چگالي­اي که بواسطه­­ي گراديان دما ايجاد مي­شود منجر به جاري شدن سيال مي­گردد. حرکت سيال در جابجايي آزاد در مجاورت يک سطح در نتيجه­ي نيروهاي شناوري است که به واسطه­ي گراديان دما  اعمالی بر سيال در نزديکي سطح و تغييرات چگالي سيال می­باشد. نيروهاي شناوري که موجب جريان­هاي جابجايي آزاد مي­شوند را نيروهاي حجمی[1] مي­گويند. تاريخچه­ي تحقيقات اوليه­ي که اين جريان را در نظر گرفتند، به يک صده قبل باز مي­گردد. از آن زمان تاکنون داده­ها، روابط و تحليل­هايي که بر اين جريان حاکم مي­باشند با رشد فوق­العاده­ي افزايش پيدا کرده­اند. علاقه­ي بي­شماري که بشريت به اين پديده نشان مي­دهد، بازتاب نياز فوق­العاده­ي است که بشر به اين پديده­ي جالب و حياتي احساس می­کرده است. اهميت و تنوعي که در بکارگيري اين پديده در صنعت و محيط اطراف به چشم مي­آيد، نشان بر کاربرد گسترده­ي اين پديده دارد. اين پديده گاه به تنهايي و گاه با ترکيب شدن با ساير پديده­هاي انتقال در انتقال حرارت و جرم بکار گرفته شده است.

از طرفي با توجه به اينکه سيستم­هاي واقعي فيزيکي يا مسائل مهندسي که بواسطه­ي اين پديده ايجاد مي­شوند به کمک معادلات پاره­اي توصيف مي­شوند، در اکثر حالت­ها، حل بسته­ي[2] آن­ها فوق­العاده سخت است. بدين سبب، روش­هاي تقريبي عددي به صورت گسترده­اي براي حل اين معادلات، مورد استفاده قرار مي­گيرند. بيشترين روش­هاي عددي که براي حل اين­گونه مسائل به کار گرفته مي­شوند، روش­هاي المان محدو­د[3]، تفاضل محدود[4] و حجم محدود[5] مي­باشد اين سه روش جز روش­هاي مرتبه­ي پايين طبقه­بندی می­شوند. روش­هاي مرتبه­ي پايين براي بدست آوردن دقت کافي در محاسبات نيازمند تعداد گره­هاي محاسباتي بالايي هستند. در مسايلي که چند بعد محاسباتي دارد نياز به ظرفيت محاسباتي بالا براي حفظ دقت محاسبات بيشتر نمود پيدا مي­کند. بنابراين محققین تلاش­هايي به منظور دست­يابي به روش­هايي که با تعداد گره­هاي محاسباتي کم، منجر به نتايجي با دقت بالا گردند را آغاز کردند. از اين روش­ها تحت عنوان روش­هاي مرتبه­ي بالا ياد مي­شود. از جمله­ي ماحصل اين تلاش­ها مي­توان به روش­هاي طيفي[6] و مربعات ديفرانسيل[7] اشاره کرد. همان­گونه که گفته شد يکي از مزاياي اين روش دست­يابي به دقت محاسباتي مناسب در عين کم بودن تعداد گره­هاي محاسباتي است.

روش مربعات ديفرانسيل براي اولين بار توسط ريچارد بلمن و همکارنش در اوايل دهه­ي 70 ميلادي به کار گرفته شده است. روش مربعات ديفرانسيل برگرفته شده از روش انتگرال­گيري مربعي[8] مي­باشد. در اين روش مقدار مشتق تابع در هر نقطه را با بهره گرفتن از مجموع حاصل­ضرب مقادير تابع در مقادير وزني مرتبط در طول راستاي مورد نظر تقريب مي­زنند. نکته­ي کليدي در بکار بردن اين روش، تعيين ضرايب وزني است. بدليل محدوديت­هايي که در اعمال روش­هاي اوليه­ي تعيين ضرايب وزني وجود داشت، اين روش تا سال­هاي متمادي کمتر مورد استفاده قرار گرفت. تا اين­که پژوهش­هايي که محققين در اواخر دهه­ي80 و اوايل دهه­ي 90 به منظور پيدا کردن ضرايب وزني ساده­تر انجام دادند، منجر به معرفي اين روش به عنوان ابزار عددي قدرتمندي در دو دهه­ي اخير شد.

با افزايش استفاده از اين روش در ساليان اخير محققين بنا به نيازي که احساس مي­کردند، روش­هاي ديگري را از روش مربعات ديفرانسيل استخراج کردند که يکي از اين روش­ها مربعات ديفرانسيل تکه­اي[9] است. اين روش در مسايلي که تغييرات گراديان متغييري شديد و يا در مسايلي با شرايط مرزي متغير، کارايي بالايي دارد. ايده­ي روش مربعات ديفرانسيل تکه­اي در سال 2006 در مدل­سازي امواج در آب­هاي کم عمق بکار گرفته شد. اصول اين روش بر پايه­ي تکه تکه کردن دامنه­ي محاسباتي بر زير دامنه­ها و اعمال روش مربعات ديفرانسيل بر هر زير دامنه است.

در اين پایان نامه جريان جابجايي آزاد گذرا حول کره با ترکيب دو روش مربعات ديفرانسيل و مربعات ديفرانسيل تکه­اي مورد بررسي قرار گرفته شده است.

2.1-  مروري بر کارهاي گذشته:

جابجايي آزاد بدليل کاربرد گسترده­ي که در صنعت و در محيط پيرامون بشر دارد بسيار مورد توجه قرار گرفته است. از طرفي با توجه به معادلات پاره­اي حاکم بر اين پديده و مشکل بودن ارايه­ي يک حل تحليلي براي معادلات حاکم بر اين جريان، بشر مجبور به استفاده از روش­هاي عددي براي حل اين جريان شده است. از طرفي، حل عددي معادلات حاکم بر جابجايي آزاد داراي پيچيدگي­هايي است. علت اين امر وابسته بودن معادله­ي مومنتم به معادله­ي انرژي از طريق نيروي بويانسی است و بنابراین مي­بايست معادله­ي انرژي و مومنتم باید همزمان حل شوند. از طرفي يکي از عوامل اثر گذار در پيچيده­تر شدن معادلات هندسه­ي است که جريان بر روي بررسي مي­شود. به عنوان مثال جريان بر روي کره نسبت به جريان برروي هندسه­هاي چون صفحات اعم از افقي، عمودي يا مايل و حتي استوانه­هاي با همين وضعيت پيچيده­تر مي­باشد.

در ادامه تعدادي از تحقيقاتي که جريان بر روي هندسه­هايي چون کره را بررسي کرده­اند، معرفي می­شوند. گارنر و گرفتن ]1[ به بررسي اثر انتقال جرم بر روي کره­ي غير متخلخل پرداختند. آماتو و چي ]2[ به بررسي اثر جابجايي آزاد اطراف کره­ي غوطه­ور در آب پرداختند. برومهام و ميهو]3[ جريان جابجايي آزاد هوا را بر روي کره بررسي کردند.  گيولا و کورنيش ]4[ با بهره گرفتن از روش عددي تفاضل محدود[10] به بررسي جريان و انتقال حرارت اطراف کره پرداختند. سينگاه و حسن ]5[ به بررسي جريان جابجايي آزاد در اطراف کره با گراشف­هاي پايين پرداختند.  هيوانگ و چن ]6[با بهره گرفتن از روش عددي تفاضل محدود اثر مکش و دمش بر روي کره را بررسی کردند. چن و چن ]7[جريان جابجايي آزاد سيال غيرنيوتني اطراف کره و استوانه با بهره گرفتن از روش رانگ کوتا[11] مرتبه­ي چهار مورد مطالعه قرار دادند. جعفرپور و يووانوويچ  ]8[ با بهره گرفتن از سري­ها يک حل نيمه تحليلي براي جريان جابجايي آزاد بر روي کره­ي همدما ارایه دادند. جيا و گوگس ]9[ جريان جابجايي آزاد اطراف کره­ي همدما را بررسي کردند. نظر و همکاران ]10[جريان جابجايي آزاد سيال ميکروپولار[12] در اطراف کره با شار ثابت مطالعه کردند. ايشان با استفاده روش عددي کلرباکس[13] به حل اين مساله پرداختند. نظر و همکاران ]11[ در ادامه کار قبل جريان جابجايي آزاد سيال ميکروپولار در اطراف کره­ي همدما با بهره گرفتن از همان روش قبل بررسی کردند. مولا و همکاران ]12[ به بررسي اثر توليد حرارت بر جريان جابجايي آزاد در ميدان مغناطيسي اطراف کره پرداختند. چنگ ]13[ انتقال حرارت و انتقال جرم جريان جابجايي آزاد اطراف کره­ در مجاورت سيال ميکروپولار را با بهره گرفتن از روش جمع­آوري اسپيلاين مکعبي[14]  بررسي کرد. بگ و همکاران ]14[ به بررسي اثر جذب و توليد حرارت بر جابجايي آزاد اطراف کره درون ميدان مغناطيسي که در محيط متخلخلي قرار دارد، پرداخته­اند.

تمامي تحقيقات بيان شده، جريان جابجايي آزاد اطراف کره در حالت دايم را بررسي کرده­اند. با توجه به اهمیت جریان در مدت زمانی که جریان به حالت دایم برسد و واقعي­تر بودن جريان گذرا اين جريان مورد توجه پژوهشگراني واقع شد. از جمله تحقيقاتي عددي يا آزمايشگاهي که جريان خارجي گذرا بر روي هندسه­هاي مختلف بررسي کرده­اند، مي­توان به کارهاي ]15-23[ اشاره کرد. از جمله پژوهش­هايي که به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف هندسه­هايي همچون کره پرداخته­اند مي­توان به کارهاي پژوهشگران زير اشاره کرد. اينگهام و همکاران ]24[ به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف سطوح همدماي سه بعدي در گراشف­هاي بالا پرداختند. يان و همکاران ]25[ به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف کره در محيط متخلخل دارسي پرداختند و از روش تفاضل محدود براي مدلسازي خود استفاده کردند. سانو و مکينزو ]26[  جريان جابجايي گذرا را اطراف کره در محيط متخلخل در پکلت­هاي پايين بررسي کردند.  تخر و همکاران ]27[  به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف کره­ي چرخنده در سيال پرداختند و براي حل اين مساله از تفاضل محدود کمک گرفتند. سلوتي و همکاران ]28[ به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف نقطه­ي سکون جسم سه بعدي که توسط سيالي خنک مي­گردد، پرداختند. نيازمند و رينکسيزبوليت ]29[ به بررسي اثر دمش بر روي کره­ي چرخنده در سيال پرداختند. آنان از حجم محدود براي حل مساله­ي مذکور استفاده کردند. چن ]30[ به بررسي جابجايي آزاد گذرا در مابين کره­ي هم مرکز و خارج از مرکز با بهره گرفتن از روش تفاضل محدود پرداخت. سم اس و ازترک ]31[ به مدلسازي جريان جابجايي اجباري اطراف قطرات سوخت در حالت گذرا پرداختند. ايشان در اين مدلسازي قطرات را با کره­هاي همدما مدل کردند و با کمک سري­ها اين مساله را حل کردند. ينگ و همکارن ]32[ به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف کره­ي همدما پرداختند، ايشان براي حل اين مساله از روش حجم محدود استفاده کردند. سايتو و همکاران ]33[  به بررسي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف کره  با شار ثابت پرداختند و از روش حجم محدود براي مدلسازي استفاده کردند. ژو و همکاران ]34[ با بهره گرفتن از روش هام[15] به ارايه­ي جوابي نيمه تحليلي براي براي جريان جابجايي آزاد گذرا اطراف سطوح خميده­ي سه­بعدي پرداخته­اند.

از طرفي اثر جريان جابجايي آزاد تحت ميدان مغناطيسي مورد توجه پژوهش­هاي بسياري با گرايش ژيوفيزيک واخترفيزيک شده است. چنين مساله­ي در بررسي فرمول­هاي ژيوفيزيکي، اکتشاف و استحصال نفت، مراکز نگهداري زباله­هاي زير زميني و … مي­باشد. از طرفي جريان­هاي مگنتوهيدروديناميک[16] در مسايل مهندسي مثل سرمايش ژنراتورها، طراحي مبدل­هاي حرارتي، سرمايش راکتورهاي هسته­ي با سديم مايع، جريان سنج­هاي القايي که بر اساس تفاضل پتانسيلي عمود بر جهت حرکت جريان در سيال و ميدان مغناطيسي کار مي­کنند،کاربرد دارند. پژوهشگران ]35-38[ از جمله پژوهشگرانی هستند که اثر ميدان مغناطيسي بر جريان دايم روي هندسه هاي مختلف را بررسی کرده­اند. در زمينه­ي اثر ميدان مغناطيسي بر جابجايي آزاد گذرا مي­توان به کار­هاي زير اشاره کرد. هلمي]39[ به مطالعه­ی جريان جابجايي آزاد گذرا در محيط متخلخل بر روي صفحه­ي عمودي با دماي ثابت با بهره گرفتن از روش تفاضل محدود پرداخت. تخر ]40[  به مطالعه جريان جابجايي مرکب بر روي مخروط چرخنده با سرعت زاويه­ي متناسب با زمان در حضور ميدان مغناطيسي پرداخت. وي از تفاضل محدود براي حل عددي خويش استفاده کرد. گانسن و پلاني ]41[  جريان جابجايي آزاد بر روي صفحه­ي نيمه بي نهايت عمودي درميدان مغناطيسي را با بهره گرفتن از تفاضل محدود بررسي کردند. گانسن و پلاني ]42[ مساله انتقال حرارت و انتقال جرم جريان جابجايي آزاد گذرنده از روي يک صفحه­ي شيبدار با بهره گرفتن از تفاضل محدود را بررسي کردند. روي و انيکامور ]43[ به بررسي جابجايي مرکب گذرا از مخروط دوار که سرعت زاويه­ي آن متناسب با زمان تغيير مي­کند، پرداختند و در اين حل از روش عددي تفاضل محدود کمک گرفتند. جردن ]44[ اثر اتلافات ويسکوز و تشعشع بر جريان جابجايي آزاد گذرا از روي صفحه­ي نيمه بي­نهايت عمودي مورد مطالعه قرار داد. وي از روش شبيه­سازي شبکه[17] استفاده کرد. ژو و همکاران ]45[ جريان و انتقال حرارت گذراي درون لايه­ي مرزي سيال بر روي صفحه­ي تحت ميدان مغناطيسي بررسی کردند. ايشان با بهره گرفتن از روش هام برای ارايه­ي يک حل نيمه تحليلي در ارتباط با اين مساله کمک گرفتند. الکبير و همکاران ]46[ به بررسي جريان جابجايي آزاد از روي سطح شيب­دار درمحيط متخلخل تحت ميدان مغناطيسي با بهره گرفتن از تحليل لاي گروپ[18] که يک روش نيمه تحليلي براي حل معادلات پاره­ي است، پرداختند. ديناروند و همکاران ]47[ اثر نيروي بويانسي و ميدان مغناطيسي را بر جريان گذراي لايه­ي لزج اطراف نقطه­ي سکون کره­ي چرخنده بررسي کردند. ايشان از روش هام براي حل اين مساله کمک گرفتند.

اثر توليد حرارت در جريان سيال داراي حرکت در  برخي از فرايندهاي فيزيکي از اهميت شاياني برخوردار است که از آن جمله مي توان به فرايندهاي که حاوي واکنش هاي شيميايي مي باشند اشاره کرد. اين اثر بر روي توزيع دما و نرخ ته نشيني ذرات اثر مي­گذارد. که کاربرد اين اثر را مي­توان در کاربردهاي مرتبط با راکتورهاي هسته­اي، مدلسازي احتراق، چيپ­هاي الکترونيکي و… مشاهده کرد. واجراولو و هاجينيکلو ]48[ اثر اتلافات ويسکوز و توليد حرارت داخلي بر انتقال حرارت درون لايه­ي مرزي دايم بر روي صفحه­ي بی­نهایت را مورد مطالعه قرار دادند. در اين تحقيق ايشان نرخ انتقال حرارت حجمي را به صورت تابع خطي با دما تقريب زدند.

تعداد صفحه : 124

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :