Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1391
12
1
gregorian
2013
3
1
12
6
online
1
fulltext
fa
شبیه سازی عددی جریان های نیرو محرک ام اچ دی به روش جایگزینی موقت (ادهاک) نیروهای حجمی
Numerical Simulation of MHD Body Force Driven Flows Using Adhoc Body-Forces method
جریان¬های نیرو محرک داخلی که در آنها نیروی محرک درمقاطع عرضی کانال، دارای توزیع کاملاً یکنواخت هستند حتی اگر توزیع محوری این نیروها غیر یکنواخت باشد، یک میدان سرعت کاملاً توسعه¬یافته ایجاد می¬کنند. در این صورت می¬توان نیروی محرک با توزیع غیر یکنواخت محوری را ابتدا به طور موقتی حذف کرده و به جای آن از یک نیروی حجمی معادل اما کاملاً یکنواخت در سراسر کانال استفاده نمود. در این حالت اگرچه توزیع و مقدار نیروی محرک تغییر می¬کند اما پروفیل سرعت حاصله تغییری نخواهد کرد. مزیت چنین کاری این است که حل معادلات در هندسه های سه بعدی را می توان به حل دوبعدی (با معادله¬ی پواسون) برای مقطع عرضی کانال تبدیل نمود. پس از معلوم شدن توزیع سرعت در سطح مقطع، می توان بطور معکوس، با ابقای نیروی محوری واقعی، توزیع فشار واقعی را نیز به راحتی محاسبه نمود. یکی از کاربردهای این ساده¬سازی، شبیه سازی جریان های داخلی ام¬اچ¬دی است.مطابقت بسیار خوب نتایج این روش حل جدید، با نتایج حاصل از حل سه بعدی، نشان می¬دهد که روش حاضر می تواند با دقت کافی در حل میدان¬های سرعت و فشار در شبکه¬های میکروسیالی بکار رود و هزینه¬های سنگین تحلیل¬های سه بعدی را کم نماید.
Internal-force-driven flows in which the force acting on channel cross sections have a perfect uniform distribution create a fully developed velocity field even the axial distribution of these forces is non-uniform. In this situation, firstly the driving force with non-uniform axial distribution can be removed temporarily and then one can use an equivalent axial uniform body forcealternatively throughout the channel. In this case, although the distribution and the driving force change but the resulting velocity profiles remain unchanged. The main advantage of thisreplacement is thatthe solution of the equations in the 3-D geometries canbe converted to a 2-D solution using Poisson equationin the channel cross section. After determining the velocity distribution in the cross section, one caninverselycalculate the actual pressure distribution easily. This will be done by resuming the real axial force. One of the applications of this simplification is that the simulation of MHD channel flows can be carried out easily.Good agreement between the results of the new solution method and the results ofthe perfect solutions shows that the present method with enough accuracy can be used for prediction of velocity and pressure fields in microfluidic networks.Consequently the heavy costs of 3-D analysis are reduced considerably.
جریان کاملاً توسعهیافته,جریان نیرومحرک داخلی,روش جایگزینی موقت,میکروپمپ اماچدی,نیروی لورنتز
Adhoc method,fully developed flow,Internal body force driven flow,Lorentz Force,MHD micropump
1
9
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-13618-3&slc_lang=fa&sid=15
Mostafa
Bahremandi
مصطفی
بهره مندی
100319475328460041502
100319475328460041502
No
-
-
Seyed Ali
Mirbozorgi
سید علی
میربزرگی
100319475328460041501
100319475328460041501
Yes
Assistant Prof. of Mech. Eng. Birjand Univ.
استادیار گروه مکانیک / دانشگاه بیرجند