جریان حول اجسام جریان بند

جریان حول اجسام جریان بند

بیش ازیکصدسال پیش تا کنون جریان حول اجسام جریان بند ( مانع) با سطح مقطع دایره ای ومربعی، توجه بسیاری ازمحققین را به خودجلب کرده است. موضوع جریان حول این اجسام وپدیده پخش گردابه ناشی ازآن به خاطر وجودکاربردهای عملی درمهندسی ازاهمیت زیادی برخورداراست ؛ ازجمله کاربردهای عملی این نوع جریان ها، می توان به جریان حول دودکش ها ، ساختمانها وسازه های بلند، سازه های دریایی، پلهای معلق، بال هواپیما، پروانه کشتی ودکل ها وبسیاری ازموارددیگراشاره نموداین نوع جریان اغلب شامل پدیده های پیچیده ای ازقبیل جدایش جریان ، ویک، جریان های برشی ، جریان گردابه ای وپخش گردابه هستند. دراعداد رینولدزبسیارکم ، جریان حول این گونه اجسام کاملا" به آنها چسبیده وجدایش رخ نمی دهد باافزایش عددرینولدز، جریان ازسطح آنها جدا شده ویک جفت گردابه متقارن درپشت آنها تشکیل می شودکه با افزایش عددرینولدز،ابعادگردابه ها نیزبزرگترمی شود. با افزایش بیشترعددرینولدزگردابه ها حالت نوسانی پیدا کرده ودرجریان پخش می شوددراین حالت جریان ازحالت دائم به حالت غیردائم تبدیل می شود. درحالیکه این گونه هندسه ها ازلحاظ مکانیک سیالات به طور وسیعی توسط محققین بررسی شده اند مساله انتقال حرارت دراین هندسه ها به آن گستردگی بررسی نشده ونیازمند مطالعات بیشتری است، لذا سعی شده است دراین تحقیقات بیشتربه جنبه انتقال حرارتی این گونه هندسه ها توجه گردد.

فهرست مطالب:

فصل اول: دیباچه

1-1- مقدمه. 2

2-1-رفتار جریان روی موانع. 3

4-1-تحریک لایه مرزی. 5

5-1-تاریخچه مطالعات و تحقیقات انجام شده. 7

7-1-هدف پروژه. 11

فصل دوم: معادلات حاکم بر جریان

1-2-معادلات حاکم در جریان آرام 13

2-2-توصیف فرآیندهای سیال و ساده‌سازی آن‌ها 15

3-2-مفهوم جریان آرام 17

4-2-نیروهای برشی و فشاری. 18

5-2- رابطه بین اصطکاک سیال و انتقال حرارت 19

6-2-مفهوم انفصال. 19

7-2-طرح QUICK. 21

8-2-انفصال معادلات حاکم 26

1-8-2-انفصال جمله وابسته به زمان 27

2-8-2- انفصال جملات جابه‌جایی. 28

3-8-2-انفصال جملات پخش. 30

4-8-2-ضرایب جبری معادله انفصال. 30

9-2-شبکه جابه‌جا شده. 33

10-2-الگوریتم سیمپل. 35

فصل سوم: اجرای برنامه توسط نرم‌افزار Fluent

1-3- مقدمه. 41

2-3-تولیدهندسه مسئله درنرم افزارGambit)) 41

اجرای برنامهFluent) )

فصل چهارم: بررسی عملکرد برنامه و نتایج

4- مقدمه 57

1-4- بررسی نتایج حاصل از هندسه اول . 58

1-1-4- بررسی توزیع عدد ناسلت موضعی در سطوح مختلف مانع مربعی 58

2-1-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد رنولدز روی سطوح مختلف مانع      63

3-1-4- بررسی متوسط عدد ناسلت روی کل سطح مانع مربعی. 64

2-4- بررسی نتایج حاصله از هندسه دوم. 65

1-2-4- بررسی کانتورهای جریان. 65

2-2-4- تأثیر فاصله مانع از دیواره کانال بر عدد ناسلت 73

3-2-4- تأثیر افزایش عدد رینولدز بر ناسلت میانگین 77

4-2-4- تأثیر مانع مربعی بر ضریب اصطکاک 79

3-4- بررسی نتایج حاصله از هندسه سوم 86

1-3-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت بر افزایش عدد رینولدز در نسبت‌های  متغیر       87

2-3-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت متوسط بر حسب تغییر فاصله بین دو مانع 88

3-3-4- مقایسه ضریب درگ و برا برای موانع مربعی 89

4-3-4- تأثیر افزایش فاصله موانع بر ضریب درگ. 90

4-4- جمع‌بندی و نتایج 94

5-4- پیشنهادات و کار های آینده. 95

6-4- فهرست مراجع.