جستجو در مقالات منتشر شده
۵ نتیجه برای مدل دوفازی
موسی محمدپور فرد،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مطالعه، رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی یک نانوسیال غیرنیوتونی مغناطیس شونده (با فرض سیال پایه غیرنیوتونی بعلاوه ۴% اکسید آهن) در یک کانال مستطیلی عمودی و در حضور میدانهای مغناطیسی مختلف، به صورت عددی با استفاده از مدل دوفازی مخلوط، مدل قانون توانی و روش حجم محدود مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن هدایت الکتریکی برای سیال پایه، علاوه بر اصول فرهیدرودینامیک، اصول مگنتوهیدرودینامیک نیز در نظر گرفته شده است. تاثیر غیر نیوتونی بودن سیال با استفاده از مدل قانون توانی، با فرض برابر بودن شاخص سازگاری در این مدل با لزجت در حالت نیوتونی، برای دو مقدار متفاوت شاخص قانون توانی، یعنی ۶/۰ و ۸/۰ بررسی و نتایج بدست آمده با نتایج حالت نیوتونی مقایسه شده است. سه حالت مختلف میدان مغناطیسی برای بررسی انتخاب شده است: میدان محوری غیر یکنواخت، متقاطع یکنواخت و حالتی که هر دو میدان مذکور به صورت همزمان اعمال شدهاند. با توجه به نتایج بدست آمده روند کلی تغییرات برای عدد نوسلت و ضریب اصطکاک برای سیال غیرنیوتونی همانند حالت نیوتونی است با این تفاوت که در حالت غیر نیوتونی و با کاهش شاخص توانی، تاثیر پذیری پروفیل سرعت، عدد نوسلت، ضریب اصطکاک از میدان محوری، بیشتر میشود. همچنین نتایج نشان میدهند که هدایت الکتریکی تاثیرات قابل ملاحظهای بر رفتار فروسیال دارد و قابل صرفنظر نیست و میدان محوری با گرادیان منفی و میدان متقاطع اثرات مشابهی بر افزایش عدد نوسلت و ضریب اصطکاک دارند، در حالیکه میدان محوری با گرادیان مثبت آنها را کاهش میدهد.
دوره ۱۷، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
در این تحقیق با استفاده از نرم افزار فلوئنت به ارزیابی مدل های دوفازی اویلری و فاز گسسته لاگرانژی در مدل سازی پدیده انتقال رسوب و مکانیسم‌های ورود رسوبات به آبگیر جانبی واقع در موقعیت ۱۱۵ درجه از یک کانال قوسی ۱۸۰ درجه با روش تزریق رسوب پرداخته شده است. برای بررسی عملکرد مدل‌های دوفازی، روند حرکت رسوبات در زمان های مختلف از شروع تزریق درمدل‌های عددی با مدل آزمایشگاهی مقایسه گردیده‌اند. نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب هر دو مدل در تعیین مسیر حرکت ذرات بستر در زمان‌های مختلف در کف کانال و مکانیسم ورود رسوبات به داخل آبگیر میباشد اما مدل اویلری از عملکرد بهتری برخوردار است. در شبیه‌سازی توپوگرافی بستر نیز عملکرد روش اویلری بسیار بهتر از مدل فاز گسسته بوده است. در عوض روش فاز گسسته توانایی تعیین درصد ذرات منحرف شده به داخل آبگیر را دارا میباشد. در این تحقیق اثر زاویه انحراف آبگیر و درصد دبی آبگیری بر مکانیسم شکل گیری توپوگرافی بستر، مکانیسم ورود رسوبات به آبگیر و درصد رسوب انحرافی مورد مطالعه قرار گرفته است. مکانیسم ورود رسوبات به ابگیر در دبی های آبگیری مختلف متفاوت است اما همواره دو پشته رسوبی در مجاورت قوس داخلی در نیمه اول و دوم قوس ایجاد می شود. افزایش دبی آبگیری باعث کاهش نسبی ابعاد پشته های رسوبی می گردد. مکانیسم ورود رسوبات به آبگیر تحت تاثیر زاویه انحراف آبگیر نیز میباشد. در زاویه آبگیری ۵۰ درجه کمترین مقدار رسوب در کلیه دبی های آبگیری وارد آبگیر می گردد.
جواد رستمی، عباس عباسی، مجید صفاراول،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله انتقال حرارت مزدوج نانوسیالات در یک میکروکانال موجی شکل با استفاده از مدل یکفازی به روش همگن و مدل دوفازی به روش اویلری-لاگرانژی بصورت عددی بررسی و تفاوت نتایج با استفاده از تحلیل های فیزیکی مطالعه شده است. سیال پایه آب و نانوذرات از دو جنس اکسید آلومینیوم و مس است. غلظت حجمی نانوذرات تا ۲% و قطر آنها ۱۰۰ نانومتر است. معادلات سه بعدی حاکم شامل پیوستگی، ممنتوم و انرژی در سیال از دیدگاه اویلری به روش حجم کنترل (سیمپل) حل شدهاند. معادلات حاکم بر حرکت و انرژی ذرات نیز به روش لاگرانژی جداسازی و به روش رنگ-کوتای مرتبه ۴ حل شدهاند. چون در روش لاگرانژی معادلات حرکت در سه بعد و معادله انرژی برای تک‌تک ذرات حل میشود، از روش پردازش موازی و با استفاده از ابر کامپیوتر این معادلات حل شدهاند. نتایج نشان میدهند که تحت تاثیر نیروی درگ توزیع ذرات بصورت همگن نیست و این موضوع منشا اختلاف نتایج روش همگن و مدل دوفازی است. توزیع ناهمگن ذرات بر میدانهای سرعت و دما نیز تاثیر می‌گذارد و باعث می-شود نتایج حاصل از مدل دوفازی متفاوت از نتایج مدل یکفازی (همگن) شود و در بعضی حالات این اختلاف به حدود ۲۰% نیز می‌رسد.
قنبرعلی شیخ زاده، محمد نظیفی فرد، رضا مداحیان، خدیجه کاظمی،
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
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.
مهران خیرخواهان، خسرو حسینی، پوریا امیدوار،
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
یکی از مطالعات مورد علاقه محققین در علم هیدرولیک و مکانیک سیالات بررسی جریان‌های چگال حاوی رسوبات چسبنده (جریان‌های گل آلود) در محیط آبی است. این نوع از جریان‌ها به علت داشتن چگالی بیشتر نسبت به آب در بستر جریان می‌یابند و در آب بالای خود نفوذ کرده و منجر به کدرشدن (گل‌آلود شدن) آن می‌شوند. در مقاله حاضر این نوع جریان‌ها به کمک شبیه‌سازی دوفازی در روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار مدل‌سازی گشته است. برای مدل‌سازی از توسعه کد دوبعدی اسفیزیکس بهره گرفته شده است که در آن مقادیر فشار به صورت صریح و به کمک معادله حالت محاسبه می‌شوند. همچنین برای مدل‌سازی فاز رسوبات چسبنده از مدل غیرنیوتنی ویسکوپلاستیک تک رابطه‌ای هرشل بالکی پاپاناستاسیو استفاده شده است. در ادامه برای بررسی میزان نفوذ مخلوط رسوبات چسبنده در آب زلال، از معادله نفوذ و جابجایی در توسعه کد استفاده شد. در نهایت نتایج حاصل از مدل حاضر به صورت تک‌فازی و دوفازی با مدل‌های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی‌ها حاکی از آن است که مدل توسعه داده شده در تحقیق حاضر به طور مطلوبی قادر به مدل‌سازی این نوع از جریان‌ها است و می‌تواند برای بررسی میزان غلظت، نفوذ جریان‌های چگال و همچنین میزان پیشروی آنها در محیط‌های آبی به کار گرفته شود.
