جستجو در مقالات منتشر شده
۹ نتیجه برای مداحیان
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
یکی از چالشهای موجود در استفاده از روشهای تمام کوپل در حل معادلات ناویر-استوکس، هزینه محاسباتی بالای این روشها در تشکیل ماتریس ضرایب و حل دستگاه معادلات خطی است. یکی از راه حلهای موجود برای کاهش هزینه محاسبات اینگونه روشها، افزایش سرعت همگرایی است. از این رو عملکرد الگوریتم مورد استفاده در مدل-سازی جریان، میتواند تاثیر به سزایی در کاهش هزینه محاسباتی داشته باشد. در این مقاله به ارائه یک رهیافت برای بهبود عملکرد روش تاثیر فیزیکی در حل جریان تراکم-ناپذیر، در شبکه مرکز سلولی پرداخته میشود. گسستهسازی بهینه شده برای سرعت جابجا کننده بر روی سطح کنترل، توضیح داده و با روشهای قبل مقایسه شده است. مزیتهای روش جدید در مقایسه با مدلهای مشابه به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم بهینه شده، با حل جریان پایا در یک حفره مربعی با درپوش متحرک در عددهای رینولدز ۱۰۰ تا ۱۰۰۰۰ و جریان گذرنده از پله در عدد رینولدز ۸۰۰مستندسازی شده است. مقایسه روند همگرایی روش جدید در حل مسائل نمونه در شبکه یکسان با روشهای پیشین و بررسی تغییرات باقیمانده در هر تکرار نشان دهنده عملکرد مناسب روش بهبودیافته است. با توجه به اینکه روش بهبود یافته مشابه روشهای قبلی از تعداد ۹ سلول برای گسستهسازی معادلات استفاده میکند، ظرفیت حافظه و هزینه محاسباتی یکسانی دارد. لذا افزایش سرعت همگرایی در روش بهبودیافته نشان دهنده عملکرد بهتر روش جدید میباشد. روش بهبودیافته میتواند به عنوان پایهای برای توسعه کدهای دینامیک سیالات محاسباتی برای شبکه مرکز سلولی مورد استفاده قرار گیرد.
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
در کار حاضر، شبیهسازی عددی جریان مافوق صوت، پایدار و تراکمپذیر هوا در یک ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی (ام.اچ.دی) مورد مطالعه قرار گرفته است. این جریان بصورت ایدهآل با عدد رینولدز مغناطیسی پائین در نظر گرفته شده است. یک کانال دو بعدی با چهار جفت الکترود و هندسهها و شرایط مرزی مختلف به عنوان مدل ژنراتور ام.اچ.دی فارادی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل محاسباتی متشکل از معادلات ناویر استوکس کوپل شده با جملات چشمه الکترومغناطیسی، معادلات ماکسول و قانون اهم میباشد. برای حل معادلات ناویر استوکس از حل کننده بر پایه چگالی به صورت ضمنی و برای حل معادله پواسون، از روش پتانسیل الکتریکی استفاده شده است. ابتدا شرایط مرزی دما ثابت و شار حرارتی ثابت با هم مقایسه شده و با توجه به گرمایش ژول کمتر و تولید توان الکتریکی بالاتر، شرط مرزی شار حرارتی ثابت برای ادامه کار انتخاب شده است. سپس اثر شکل هندسی کانالهای ام.اچ.دی با سطح مقطع ثابت، واگرا، همگرا و ترکیبی واگرا-ثابت بر راندمان و توان الکتریکی خروجی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که توان و راندمان الکتریکی در کانال ترکیبی واگرا-ثابت نسبت به سایر هندسهها بالاتر بوده و گرمایش ژول کمتری دارد. با توجه به گرمایش ژول ناشی از اعمال میدان مغناطیسی و اهمیت خنک کاری موتور، استفاده از گاز عامل دیگری مانند کریپتون نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
دوغاب یخ به ترکیبی از ذرات ریز یخ با سیال حمل کننده مایع مانند آب گفته میشود. توانایی تغییر فاز در این ترکیب سبب شده که در زمینههای ذخیرهسازی دما و در بخشهای مختلف تهویه بهعنوان مبرد سرمایشی سیکل ثانویه بهشدت مورد توجه محققین قرار بگیرد. در مطالعه حاضر جریان تغییر فاز دهنده دوغاب یخ در داخل لولههای افقی بهصورت عددی و با استفاده از نرمافزار فلوئنت مورد بررسی قرارگرفته است. ماهیت دوفازی ترکیب دوغاب یخ با استفاده از مدل دوفازی اویلر-اویلر و بر پایه تئوری جنبشی جریانهای دانهای مورد بررسی قرارگرفته است. در این پژوهش اثر تغییر فاز ذرات یخ بر روی میزان حرارت و جرم مبادله شده بین فازی مورد بررسی قرار گرفته و افزایش ۱۲ درصدی ضریب انتقال حرارت محلی برای استفاده از ترکیب دوغاب یخ نسبت به آب خالص تکفاز مشاهده شده است. همچنین با بررسی میزان انتقال جرم و انتقال حرارت در طول لوله مشخص شده است که ضریب جابهجایی حرارتی در طولی از لوله که بزرگتر از ۱۰-۱۵ برابر قطر لوله است، به صورت ثابت باقی میماند. در حالی که تغییرات میزان جرم میانگین مبادله شده در طول ۱۰ الی ۱۵ برابر قطر لوله به بیشترین میزان ممکن (بین ۲-۵ برابر خروجی) رسیده و پس از آن کاهش مییابد ضمن آنکه که در ۲۰ درصد انتهایی طول لوله، روند کاهشی سریعتر است.
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش رسوب ذرات آسفالتین در نفت خام مدلسازی شده است. فرض شده است پدیدهی رسوبگذاری شامل دو مرحله است: انتقال ذرات آسفالتین به نزدیک سطح و اتصال این ذرات به سطح. باتوجه به اندازهی میکرومتری ذرات آسفالتین از نگرش گونه برای مدلسازی انتقال و اتصال ذرات آسفالتین استفاده شده است. مدلسازی انتقال ذرات آسفالتین به نزدیک سطح توسط پخش ناشی از آشفتگی جریان و حرکات براونی ذرات، انجام شده است. فرآیند اتصال نیز توسط یک واکنش شیمیایی سطحی مرتبه اول مدلسازی شده است. همچنین در مدلسازی انجام شده، اثرات شرایط عملیاتی مانند دمای سطح و سرعت در نرخ اتصال ذرات در نظر گرفته شده است. درنهایت تاثیر متغیرهای سرعت، دمای سطح و غلظت ذرات آسفالتین بر نرخ رسوبگذاری مدلسازی شده است و با دادههای آزمایشگاهی مقایسه شده است. روند نتایج حاصل به خوبی با دادههای آزمایشگاهی تطابق دارد بطوریکه بیشترین مقدار خطای مدلسازی برابر با ۲۰ درصد است. همچنین علاوه بر نرخ رسوبگذاری، نرخ انتقال و اتصال حاصل از مدلسازی نیز آورده شده است. نتایج در این مورد نشان میدهند که برای رسوب ذرات آسفالتین، اتصال ذرات بسیار پراهمیتتر از انتقال ذرات است و به همین دلیل مدلسازی صحیح اتصال ذرات تاثیر زیادی در پیشبینی نرخ رسوب ذرات آسفالتین دارد.
دوره ۱۸، شماره ۱۱۵ - ( شهریور ۱۴۰۰ )
چکیده
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( دی ۱۳۹۷ )
چکیده
امروزه افزایش کارآیی و بهینهسازی سیستمهای انرژی از نظر اقتصادی و زیستمحیطی دارای اهمیتی ویژه است. تاکنون روشهای مختلفی برای افزایش انتقال حرارت در سیستمهای حرارتی پیشنهاد شده است که از آن جمله میتوان به استفاده از نانوسیالات و بهکارگیری انواع مغشوشکنندههای جریان سیال اشاره نمود. در مقاله حاضر، بهکارگیری توأمان نانوسیال و نوارهای پیچشی بهمنظور ارتقای ضریب انتقال حرارت بهصورت عددی بررسی شده است. در شبیهسازی عددی از یک مدل دوفازی اویلری- لاگرانژی استفاده شده است. همچنین، مدلهای مختلف آشفتگی برای شبیهسازی آشفتگی سیال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش کسر حجمی نانوذرات، کاهش نسبت پیچش و افزایش عدد رینولدز منجر به افزایش انتقال حرارت میشود. با کاهش نسبت پیچش از ۱۵ به ۵، مقدار انتقال حرارت از ۸ تا ۱۶% افزایش مییابد. با افزایش عدد رینولدز از ۱۰۰۰۰ به ۲۰۰۰۰، اختلاف دمای حداکثر مقاطع تا ۴/۵% کاهش را نشان میدهد. همچنین، مشاهده شد که با حرکت به سمت پاییندست جریان، مقدار اختلاف دمای حداکثر مقاطع کاهش مییابد. افزایش انتقال حرارت با حرکت بیشتر سیال و افزایش اثرات بیشتر نوار پیچشی به سمت پاییندست از دلایل این کاهش هستند.
دوره ۲۰، شماره ۴ - ( فروردین ۱۳۹۹ )
چکیده
برج خنککن مداربسته بهعنوان ترکیبی از برجهای مرطوب و خشک تعریف شده که در آن آب گرم مانند برجهای خشک از درون دسته لولههایی عبور نموده و هوای محیط بهصورت اجباری یا طبیعی از روی آن عبور مینماید. در این روش در زمانهایی که هوای محیط جوابگوی نیاز طرح نیست آب ثانویه بهصورت سیکل باز گردش نموده و روی لولهها پاشیده میشود. در این پژوهش عملکرد یک نمونه از برج خنککن مرطوب مداربسته بهصورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا تاثیر شرایط محیطی بر تغییرات دمایی آب فرآیند، آب اسپری و هوای عبوری از برج مورد ارزیابی قرار گرفته و مقادیر ضرایب انتقال جرم و حرارت روی سطح لولههای حاوی آب گرم محاسبه شده است. مطابق با این نتایج، افزایش دما و رطوبت هوای محیط منجر به کاهش ضرایب انتقال جرم و حرارت روی سطح لولهها میشود. نرخ کاهش ضرایب انتقال حرارت و جرم با افزایش دمای هوای ورودی از دمای ۲۷۸ تا K۲۸۸ بهترتیب ۳% و ۴% و از دمای ۲۸۸ تا K۲۹۸ نیز بهترتیب ۶ و ۷% است. با افزایش دما از ۲۹۸ تا K۳۰۸ ضرایب انتقال حرارت و جرم هر دو به یکباره ۱۸% کاهش مییابند و پس از آن مجدداً این شیب به ۴% میرسد. نرخ کاهش ضریب انتقال حرارت و جرم با افزایش رطوبت نسبی از ۱۰% تا ۲۰% بسیار ناچیز و از ۲۰% تا ۴۰% تقریباً ثابت و از ۴۰% تا ۵۰% کاهش ۱۶% در ضرایب انتقال حرارت و جرم مشاهده شده است.
دوره ۲۰، شماره ۱۱ - ( آبان ۱۳۹۹ )
چکیده
عیب اصلی برجهای خنککن خشک جریان طبیعی، تأثیر شرایط جوی نظیر دمای محیط و وزش باد بر روی عملکرد حرارتی این نوع از برجها است. وزش باد باعث اختلال در جریان طبیعی هوای درون برج شده و با ایجاد گردابههایی در پشت و درون برج، ساختار جریان هوا را کاملاً مغشوش میکند. در هنگام وزش باد، سرعت هوای وارد شده از لوورهای جلوی برج به حدی زیاد است که به جای خروج از دهانه برج، از لوورهای روبرویی عبور میکند. اثر منفی این پدیده باعث کاهش قدرت سرمایی برج و در نتیجه کاهش توان تولیدی توربین در نیروگاههای سیکل ترکیبی میگردد. یک راهکار مناسب جهت رفع این مشکل، تنظیم صحیح و به موقع لوورها است. لذا در پژوهش حاضر عملکرد حرارتی برج خنککن خشک در شرایط باز و بسته شدن لوورهای جلویی و تغییر زوایای آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این راستا، یک واحد برج خنککن خشک جریان طبیعی مطابق با ابعاد برج مستقر در نیروگاه سیکل ترکیبی یزد به صورت سهبعدی و با بهرهگیری از نرمافزار فلوئنت شبیهسازی شده و نتایج حاصل از حل عددی با نتایج تجربی اعتبارسنجی گردیدهاند. جهت مدلسازی جریان مغشوش از مدل توربولانسی

استفاده شده و عملکرد برج در سه حالت بدون وزش باد، با وزش باد و لوورهای کاملاً باز و با وزش باد و لوورهای نیمه باز مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق نتایج، با نیمه باز گذاشتن لوورهای واقع تا زاویه
°۶۰ میتوان انتقال حرارت را ۱۶% و دبی جرمی را ۱۵% افزایش داد.
دوره ۲۱، شماره ۱۱ - ( آبان ۱۴۰۰ )
چکیده
هدف از این پژوهش، ایجاد انواع الگو جریان دوفازی و بدست آوردن نقشه الگو جریان برای دو فاز آب و هوا در یک لوله عمودی از جنس پلکسی گلس شفاف به قطر ۵۰ میلیمتر و طول ۳۹۰ سانتیمتر و محاسبه سرعت میانگین حباب تیلور است. سیستم آزمایشگاهی لازم جهت انجام این پژوهش در آزمایشگاه جریانهای چندفازی دانشگاه تربیت مدرس توسط تیم تحقیقاتی جریانهای چندفازی طراحی و ساخته شده است. سه الگوی جریان حبابی، اسلاگ و متلاطم برای ۳۲۰ سرعت ظاهری مختلف آب و هوا ایجاد و بررسی شدند. برای ایجاد الگوی جریان حبابی در ورودی هوا از یک توزیعکننده هفت طبقه با قابلیت تغییر در تعداد حبابهای تولید شده، استفاده شده است. تاثیر سرعت ظاهری هر فاز بر الگوی جریان مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه الگو جریان برای۳۲۰ داده مختلف رسم شد. به کمک پردازش تصاویر بدست آمده از دوربین سرعت بالا، سرعت میانگین حباب تیلور برای حالتهای جریاتی مختلف به همراه عدم قطعیت در محاسبه سرعت محاسبه شد. همچنین به کمک نتایج بدست آمده برای ۵ سرعت مختلف از فاز مایع نمودار تغییر سرعت متوسط حباب تیلور با افزایش سرعت فاز گازی رسم و با رابطه نیکلین مقایسه شد.