۷ نتیجه برای حل عددی
محمد سعید سعیدی، محسن ثقفیان،
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۰ )
چکیده
در این مقاله جریان نوسانی آرام دو بعدی حول استوانه و نوسان استوانه در سیال ساکن مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با استفاده از روش حجم محدود و به کمک الگوریتم سیمپل سی، معادله های نویر استوکس برای جریان آرام نوسانی دو بعدی حول یک استوانه در یک شبکه منطبق بر بدنه از نوع O و هم مکان حل شده است. در این بررسی اعداد بدون بعد کیولگان کارپنتر و استوکس در محدوده ای انتخاب شده اند که متناظر با رژیمهای متنوع جریان آرام است که عموما سه بعدی هستند. نتایج حاصل از این شبیه سازی و مقایسه با نتایج عددی و تجربی سایرین نشاندهنده قابلیت خوب مدل دو بعدی در معرفی سینماتیک رژیمهای متنوع جریان و ریزش گردابه هاست. در رابطه با نیرو های وارد بر استوانه این بررسی نشان می دهد در حالاتی که رژیم جریان منظم است انطباق خوبی بین نیروی طولی حاصل از این محاسبات و نتیجه حاصل از معادله موریسون وجود دارد و در مورد جریانهای نا منظم که از یک سیکل به سیکل دیگر تغییرمی کنند این انطباق ضعیفتر شده و دقت معادله موریسون کاهش می یابد. مقایسه ضرایب پسا و اینرسی حاصل از این مدل و کار تجربی و عددی دیگران، انطباق خوبی را نشان می دهد. بررسی تغییرات زمانی نیروی طولی وارد بر استوانه اطلاعات دقیقی در ارتباط با ریزش گردابه ها در هر سیکل و فرکانس ریزش آنها و نحوه تغییر مود ارائه می دهد. به دلیل تغییر پیوسته مود رژیم جریان در طی زمان، متوسط نیروی طولی و عرضی در طی سیکلهای متوالی ملاک خوبی برای براورد نیروی وارد بر استوانه نیست. در عین حال این مدل به خوبی توانسته تغییرات زمانی نیروی طولی و عرضی یک مود خالص را شبیه سازی و بر نتایج تجربی انطباق دهد.
محمد حسن رحیمیان و محمد فرشچی،
دوره ۲۱، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۱ )
چکیده
این مقاله نتایج شبیه سازی چگونگی جریان در داخل و خارج قطره ای که توسط جریان سیال اطراف به در حرکت آمده است را ارائه می کند. به علت تغییر شکل و محل قطره، کلیۀ محاسبات یک جریان دوفازی در محدودۀ عدد ماخ پایین به صورت دقیق نسبت به زمان۱ محاسبه می شود. میدان جریان داخل و خارج قطره در دو حالت بررسی شده است. اول قطره ای که به علت حرکت سیال اطراف به حرکت در می آید، و به آن قطرۀ همراه جریان می گویند. دوم قطره ای که به علت نیرویی مانند ثقل در سیال ساکن در حال حرکت بوده و در واقع در مقابل جریان مقاومت می کند، و به آن قطرۀ مقابل جریان می گویند. در این مقاله نشان داده شده است که عامل اصلی چرخش در داخل قطره وجود تنش برشی، که خود ناشی از اختلاف سرعت قطره با جریان اطراف است، خواهد بود. در قطرۀ مقابل جریان که نیروی برشی مداوم بر روی سطح قطره اعمال می شود.، گردابۀ کاملاً بزرگی ایجاد خواهد شد به طوری که میدان جریان گاز اطراف را نیز متاثر کرده و نقطۀ جدایش کاملاً به تعویق می افتد. لیکن در قطرۀ همراه جریان ابتدا به علت وجود تنش برشی چرخش ایجاد شده و سپس از بین می رود. عوامل موثر در میرایی چرخش نیری لزجت و تغییر شکل هستند. با کم شدن عدد رینولدز گاز و مایع نیروی لزجت زیاد شده و چرخش با سرعت بیشتری میرا خواهد شد. از طرف دیگر با افزایش عدد وبر تغییر شکل افزایش یافته و چرخش داخل قطره را از بین می برد.
واژگان کلیدی: حل عددی، جریان دوفازی، حرکت قطره، چرخش داخلی قطره
علیرضا کشاورزی و محمد جواد کاظم زاده پارسی،
دوره ۲۴، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۴ )
چکیده
جداشدگی جریان در دهانه آبگیرها از جمله عواملی است
که باعث افزایش افت و کاهش آبدهی آبگیر می‌شود. بنابراین مطالعه ساختار جریان، شکل و اندازه ناحیه جداشدگی در طراحی بهینه آبگیرها از اهمیت زیادی برخوردار است. آبگیرها معمولا با زاویه ۹۰ درجه در کنار کانال اصلی ساخته می‌شوند. ساختار جریان در این نوع آبگیرها همراه با حداکثر جداشدگی و تولید گرداب است. در این تحقیق اثر نسبت جریان آبگیر به جریان کانال اصلی ( (Qrبر مکان، شکل و اندازه ناحیه جداشدگی در آبگیرهای ۴۵ درجه با روشهای آزمایشگاهی و حل عددی جریان متلاطم مورد بررسی قرار گرفت. سرعتهای نقطه‌ای سیال در دوجهت جریان در صفحه افقی و در فواصل و مقاطع مختلف از ابتدای دهانه آبگیر توسط یک دستگاه سرعت‌سنج الکترومگنتیک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که مکان و شکل ناحیه جداشدگی تابعی از نسبت جریان در آبگیر ((Qr است. بدین طریق که در مقادیر زیاد ((Qr، جداشدگی در پایین دست و مقادیر کم ((Qr، جداشدگی در بالا دست دهانه آبگیر رخ می‌دهد. همچنین توانایی روشهای عددی مانند k-ε استاندارد و RNG- k-ε برای حل میدان جریان متلاطم در دهانه آبگیرها بررسی شد. نتایج نشان داد که حل عددی به روش k-ε استاندارد در مقایسه با روش RNG- k-ε همخوانی بهتری با نتایج آزمایشگاهی دارد.
سید مصطفی حسینعلی‌پور، محمد مهدی دوستدار، کریم مظاهری،
دوره ۲۴، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۸۴ )
چکیده
در این مقاله به مطالعه عددی مشخصه‌های دینامیکی ابر دوفازی سوخت و هوا در محیط باز اتمسفر به منظور بررسی دتونیشن‌پذیری آن پرداخته می‌شود. مشخصه‌هایی از ابر نظیر نسبت توازن، آشفتگی، شکل ، حجم و یکنواختی ابر و نیز توزیع زمان تأخیر در اشتعال به عنوان عوامل مهم در شروع دتونیشن موفق معرفی و مورد مطالعه قرار داده می‌شوند. بر اساس رفتار این مشخصه‌های مهم مناسبترین بازه زمانی و موقعیت مکانی برای شروع احتراق تعیین و پیشنهاد می‌شود. برای تأیید این مدلسازی از تحلیل نظری و مقایسه با برخی نتایج تجربی استفاده شده است.
حامد عدالتی، بهزاد سلطانی،
دوره ۳۴، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در مقاله حاضر به کمک یکی از روشهای بدون المان به تحلیل استاتیکی ورقهای نازک با اشکال هندسی گوناگون بر مبنای تئوری های کلاسیک میندلین پرداخته شده است. در این روش عددی دامنه مسئله، تنها توسط مجموعه ای از گره ها بیان می شود و به هیچگونه شبکه بندی یا المان نیاز نیست. برای بیان دامنه مسائل با اشکال هندسی گوناگون ابتدا مجموعه ای از گره ها در یک دامنه مستطیلی استاندارد تعریف می شوند، سپس توسط یک نگاشت مرتبه سه این گره ها به دامنه مسئله اصلی انتقال می یابند، بنابراین می توان ورقهای با اشکال هندسی مختلف را تحلیل کرد. از میان روش های عددی بدون شبکه، در اینجا از روش بدون شبکه گالرکین (EFG) استفاده می شود. روش مذکور از روشهای انتگرالی فرم ضعیف می باشد که از توابع شکل MLS جهت تقریب استفاده می کند. با توجه به عدم خاصیت دلتا در توابع شکل MLS نمی توان شرایط مرزی را بصورت مستقیم اعمال کرد، لذا برای اعمال شرایط مرزی از روش لاگرانژ استفاده می شود. در پایان برای نشان دادن صحت روش حل، جوابهای روش حاضر با جوابهای حاصل از حل تحلیلی ورقها و روشهای المان محدود مقایسه خواهد شد. و پس ار تایید صحت روش حل به حل چند نمونه جدید پرداخته خواهد شد.
احسان ابراهیم‌نیا بجستان، حمید نیازمند نیازمند،
دوره ۳۶، شماره ۱ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله شبیه‌سازی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیال اکسید آلومینیوم/ آب، در سه هندسه مختلف لوله مستقیم، لوله دارای خم °۹۰ و لوله دارای خم °۱۸۰ تحت شرایط شار حرارتی دیواره ثابت انجام شده است. معادلات انرژی و ناویر- استوکس تراکم‌ناپذیر و آرام با درنظر گرفتن مدل تک فاز برای نانوسیال، در یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از برنامه نوشته شده توسط نویسندگان بر مبنای روش حجم‌کنترلی حل شده‌اند در حالی که تمام خصوصیات ترموفیزیکی نانوسیال تابع دما درنظر گرفته شده‌اند. اثر کسرهای حجمی مختلف نانوذرات و همچنین نیروی گریز از مرکز برروی میدان دما و فشار مورد مطالعه قرار گرفته است. تطابق نتایج عددی با داده‌های آزمایشگاهی موجود، بیانگر صحت مدلسازی عددی به‌کار رفته برای شبیه‌سازی جریان و انتقال حرارت داخل لوله خمیده و همچنین صحت مدل تک فاز ارائه شده برای نانوسیال است. با توجه به نتایج به‌دست آمده، وجود لوله خمیده و همچنین استفاده از نانوسیال‌ها باعث بهبود چشم‌گیر مشخصه‌های انتقال حرارت می‌شوند، در حالی‌که افت فشار قابل توجهی نیز ایجاد می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که برای شرایط بهینه عملکرد نانوسیال، متغیرهای مختلفی چون افزایش انتقال حرارت و افت فشار را باید به‌صورت هم‌زمان مدنظر قرار داد. در انتها روشی برای انتخاب نانوسیال و هندسه مناسب برای کاربردهای خاص ارائه شده است.
امین رضا نقره آبادی، رضا میرزایی، محمد قلم باز،
دوره ۳۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
رفتار بسیاری از سیالات را میتو راههای زیادی برای حل معادلات دیفرانسیل وجود دارد که شامل روشهای تحلیلی و عددی می‌شود. با این وجود حل بسیاری از معادلات دیفرانسیل مرتبه بالای بد وضع هنوز یک چالش اساسی به‌شمار میآید. معادلات دیفرانسیل حاکم بر نانوسیالات ویسکوالاستیک در مرزهای سیستم به‌طور عمومی بد وضع بوده و حل عددی آنها با چالشهای جدی مواجه است. از طرفی وجود نانوذرات در ابعاد بسیار ریز (زیر ۱۰۰ نانومتر) باعث ایجاد پدیدههای انتقال حرارت و جرم جدید شده که بر پیچیدگی رفتار نانوسیالات ویسکوالاستیک میافزاید. بنابراین، ایجاد و یا گسترش روشهای تحلیلی یا نیمهایجاد و یا گسترش روشهای تحلیلی یا نیمهتحلیلی برای حل معادلات حاکم بر این نوع نانوسیالات امری ضروری است. در پژوهش حاضر، در یک ایده جدید و با استفاده از روشهای بهینه‌‌سازی هوشمند، روش جدیدی برای حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر نانوسیالات ویسکوالاستیک ارائه شده است. با استفاده از بهینه‌‌سازی هوشمند سعی بر آن است تا با تغییر یک ایده ابتدایی به‌سوی جواب بهینه حرکت کرد که هم معادلات حاکم و هم شرایط مرزی را به‌خوبی ارضا کند. نتایج به‌دست آمده حاکی از توانایی و دقت بسیار خوب روش ارائه شده در حل معادلات دیفرانسیل مرتبه بالای حاکم بر نانوسیالات ویسکوالاستیک است.
