جستجو در مقالات منتشر شده
۲ نتیجه برای حساب اغتشاشات
امین امامیان، محمود نوروزی، مهدی داودی،
دوره ۱۷، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۶ )
چکیده
حرکت و تغییر شکل قطره در حال سقوط در یک مایع غیر قابل امتزاج به یک مسئله معیار در مکانیک سیالات تبدیل شده و دارای کاربرد گسترده‌ای از جمله در صنایع نفت و گاز، صنایع پزشکی و داروسازی، استخراج فلزات، نیروگاهها و مبدل حرارتی دارد. در این مقاله، حل تحلیلی تغییر شکل برای یک قطره ویسکوز در حال سقوط در اعدد رینولدز پایین ارائه شده است. حل تحلیلی برای هر دو جریان داخلی و خارجی با استفاده از روش اغتشاشات بدست میآید. اعداد رینولدز و مویینگی به‌عنوان پارامترهای اغتشاشی در نظر گرفته شده است. برای قطرات به اندازه کافی کوچک شکل قطره کروی باقی می‌ماند. شکل قطره در حال سقوط در فاز نیوتنی با افزایش حجم قطره از حالت کروی خارج می‌شود. نیروهای لختی، کشش سطحی و مؤلفه نرمال تنش دارای بیشترین تاثیر روی شکل قطره در حال سقوط می‌باشند. تغییر شکل قطره، ناشی از نیروهای است که در فصل مشترک دو سیال وارد می‌شود. با افزایش حجم قطره در حال سقوط علاوه بر افزایش نیروی لختی، مؤلفه نرمال تنش به نیروی کشش سطحی غلبه کرده و باعث ایجاد حفره‌ای در قسمت انتهایی قطره می‌شود. برای مقادیر کوچک اعداد بیبعد رینولدز و مویینگی، تغییر شکل قطره دقیقا شبیه یک کره کروی میباشد و سپس با افزایش اعداد رینولدز و مویینگی شکل قطره تغییر پیدا کرده و یک گودی در انتهای قطره به وجود خواهد آمد. نشان داده شده است که نتایج حاصل از حل تحلیلی در تخمین سرعت حدی و شکل قطره با نتایج تجربی مطابقت خوبی دارد.
امین امامیان، محمود نوروزی، مهدی داودی،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، حرکت پایای قطره غیرنیوتنی درون یک سیال نیوتنی در اعداد رینولدز پایین به صورت تحلیلی بررسی شده است. در تحقیق حاضر از مدل فوق همرفتی ماکسول برای فاز قطره و از مدل نیوتنی برای فاز محیط پیرامون آن استفاده شده است. در طول چند دهه گذشته، مطالعاتی مربوط به ناپایداری سیالات غیرنیوتنی به ویژه مواردی که شامل سطوح آزاد میباشد، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. این نوع از مطالعات را میتوان برای بهینه سازی فرآیندهای طراحی از جمله: صنعت نفت، فرآیندهای پزشکی، استخراج فلز، رنگها و نیروگاهها مرتبط دانست. حل تحلیلی با استفاده از روش اغتشاشات بدست میآید. بهمنظور خطیسازی معادلات حاکم بر مسئله در روش تحلیلی از اعداد بیبعد رینولدز و دبورا استفاده شده است. عدد دبورا نشان دهنده خاصیت الاستیک قطره است. با افزایش خاصیت الاستیک قطره غیرنیوتنی، نیروی درگ قطره افزایش پیدا میکند. قطره غیرنیوتنی در حال سقوط، حالت کروی خود را از دست داده و شکل پهن شده به خود میگیرد. با افزایش عدد دبورا (خاصیت الاستیک) حفره انتهای قطره افزایش پیدا کرده و در نتیجه نیروی درگ آن افزایش و به تبع آن سرعت حد قطره کاهش پیدا میکند. دلیل ایجاد حفره در قسمت انتهایی قطره، وجود نیروی لختی و تمرکز مؤلفه نرمال تنش در قسمت انتهایی قطره میباشد. برتری و نوآوری تحقیق حاضر نسبت به تحقیقات پیشین در نظر گرفتن ترم جابجایی (ترم غیرخطی) معادلات اندازه حرکت میباشد که در مطالعات پیشین به دلیل خزشی بودن جریان، این ترم صرف نظر شده است.
