دانلود تحقیق مطالعه و بررسی جریان سیال و انتقال حرارت

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق مطالعه و بررسی جریان سیال و انتقال حرارت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

1-1 جدایش جریان

محدوده مقادیر لزجت در سیالات مختلف بسیار وسیع است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارت­های معمول، نسبتاً کوچک است. این مقدار کوچک لزجت در بعضی شرایط، نقش مهمی در توصیف رفتار جریان ایفا می­کند. یکی از اثرات مهم لزجت سیالات در تشکیل لایه­ مرزی[1] است.

جریان سیالی که بر روی یک سطح صاف و ثابت حرکت می­کند را در نظر بگیرید. به تجربه ثابت شده است که سیال در تماس با سطح به آن می­­چسبد (شرط عدم لغزش[2]). این پدیده باعث می­شود که حرکت سیال در یک لایه نزدیک به سطح کند شود و ناحیه­ای به ­نام لایه ­­­مرزی بوجود می­آید. در داخل لایه مرزی سرعت سیال از مقدار صفر در سطح به مقدار کامل خود افزایش    می­یابد، که معادل سرعت جریان در خارج از این لایه است. بعبارت دیگر، در لایه ­مرزی سرعت افقی در امتداد عمود بر سطح تغییر می­کند، که این تغییرات در نزدیکی سطح بسیار شدید است. یک نمونه از توزیع سرعت در لایه مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم در شکل 1-1 نشان داده شده است.

 لایه ­مرزی نزدیک یک صفحه تخت در جریان موازی با زاویه صفر نسبت به امتداد جسم، بعلت اینکه فشار استاتیکی در کل میدان جریان ثابت باقی می­ماند، نسبتاً ساده است. از آنجا که خارج از لایه­ مرزی سرعت ثابت باقی می­ماند و همچنین به خاطر اینکه در جریان بدون اصطکاک معادله برنولی معتبر است، فشار نیز ثابت باقی خواهد ماند. بنابراین فشار در امتداد لایه ­مرزی هم اندازه با فشار در خارج از لایه ­مرزی، ولی در فواصل مشابه است. بعلاوه در فاصله x مشخص از ابتدای صفحه، فرض می­شود که فشار در امتداد ضخامت لایه ­مرزی ثابت باقی می­ماند. این اتفاق بطور مشابه برای هر جسمی با شکل دلخواه، زمانی که فشار خارج لایه ­مرزی در امتداد طول جسم تغییر کند نیز رخ می­دهد. بعبارتی می­توان گفت فشار خارجی بر لایه­ مرزی اثر می­گذارد. بنابراین برای حالتی که جریان عبوری از یک صفحه تخت داریم، فشار در سرتاسر لایه ­مرزی ثابت باقی   می­ماند.

دو اثر بسیار مهم در جریان سیال، اثرات اینرسی و لزجت است. رابطه بین این دو اثر با یکدیگر مشخص کننده نوع جریان است. این رابطه بصورت پارامتر بدون بعد Re یا عدد رینولدز که برابر با اندازه نسبت نیروهای اینرسی به لزجتی است، تعریف می­شود. نسبت نیروی اینرسی به نیروی لزجت برای یک المان سیال با بعد سطح، به وسیله رابطه زیر که همان عدد رینولدز است تعریف می­شود:

    (1-1)                                                                    

بنابراین وقتی عدد رینولدز بزرگ است، اثرات اینرسی حاکم می­شود و زمانی که کوچک است، اثرات لزجت قوی­تر است. شایان ذکر است که مفهوم عدد رینولدز در رابطه با مرزها که بر جریان اثر می­گذارد، یک کمیت موضعی است، بعبارتی انتخاب­­های مختلف طول مشخصه L در محاسبه عدد رینولدز، منجر به مقادیر مختلفی برای این پارامتر خواهد شد. بنابراین جریان بر روی یک جسم ممکن است که محدوده وسیعی از اعداد رینولدز را شامل شود که بستگی به محلی دارد که مطالعه بر روی آن انجام می­شود. بنابراین در بحث جریانی که از روی یک جسم عبور می­کند، معمولاً طول مشخصه L بگونه­ای انتخاب می­شود که نمایانگر یک بعد کلی از جسم باشد.

اگر حرکت ذرات سیال موجود در لایه مرزی به اندازه کافی به وسیله نیروهای اصطکاکی کاهش یابد، جدایش[3] جریان بوجود می­آید. بعبارتی دیگر می­توان گفت، جدایش جریان بدلیل کاهش زیاد اندازه حرکت یا مومنتوم جریان نزدیک دیوار اتفاق می­افتد. می­توان با یک بحث هندسی در خصوص مشتق دوم سرعت u روی دیوار، پدیده جدایی جریان را تجزیه و تحلیل کرد.[1]

معادله بقای مومنتوم در لایه ­مرزی در امتداد محور x بصورت زیر است:

     (1-2)                                                               با توجه به شرط­ مرزی عدم لغزش سیال روی صفحه تخت در، خواهیم داشت،، شرط ­مرزی در جریان­های آرام و متلاطم را می­توان چنین نوشت:

     (1-3)                                                                                      

بطور کلی هر المان سیال تحت تأثیر دو عامل قرار می­گیرد، یکی نیروی لزجت که همیشه با حرکت سیال مخالفت می­کند و سرعت المان سیال را کاهش می­دهد، دیگری نیروی فشاری که بسته به اینکه گرادیان فشار، ، مثبت یا منفی باشد با حرکت المان سیال مخالفت یا به پیشروی آن کمک می­کند.

[1]. Boundary Layer

[2]. No-Slip Condition

[3]. Separation

فصل اول: مقدمه     1
      1-1 جدایش جریان    1
1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه  7
1-3 کاربرد جریان¬بندها در مهندسی  18

فصل دوم: مروری بر فعالیت¬های تحقیقاتی گذشته   21
2-1 مقدمه  21
2-2  هندسه یک سیلندری در جریان آرام  21
2-3  هندسه یک سیلندری در جریان مغشوش  31
2-4  هندسه چند سیلندری در جریان آرام   39
2-5  هندسه چند سیلندری در جریان مغشوش   48

فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن        59
3-1  طرح مسأله فعلی و جایگاه آن   59
3-2  هندسه مسأله   62
3-3  معادلات حاکم در جریان آرام    63
3-3-1 میدان جریان سیال   63
3-3-2 میدان دما و انتقال حرارت  67
3-4 معادلات حاکم در جریان مغشوش  69
 3-4-1 میدان جریان سیال و دما  69
3-5  جمع¬بندی معادلات   72
3-6  روش حل مسأله   74
3-7  شرایط مرزی و نحوه اعمال آنها  87
3-7-1  مقدمه   87
3-7-2  شرط مرزی ورودی  87
3-7-3  شرط مرزی خروجی   89
3-7-4  شرط مرزی دیوار   90
3-7-5  شرط مرزی تقارن    92

فصل چهارم: نتایج جریان آرام        94
4-1 مقدمه  94
4-2 مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود  95
4-3 مطالعه شبکه  99
4-4 مطالعه نسبت انسداد   105
4-5 تحلیل نتایج رژیم جریان آرام   118
    4-5-1 تحلیل نتایج جریان سیال برای فاصله بین سیلندری ثابت G=5   118
    4-5-2 تحلیل نتایج جریان سیال برای فواصل بین سیلندری مختلف   138
    4-5-3 تحلیل نتایج انتقال حرارت و میدان دما  147

فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش   161
5-1 مقدمه  161
5-2 تحلیل نتایج بدست آمده برای جریان سیال   162
         5-3 تحلیل نتایج میدان دما و انتقال حرارت  178

جمع¬بندی نتایج و ارائه پیشنهادات          183

پیوستها
        پیوست الف: متن کامل مقاله ارائه شده در دهمین کنفرانس دینامیک شاره¬ها 1385  186
        پیوست ب: متن کامل مقاله پذیرفته شده جهت ارائه در کنفرانسISME2007  197
        پیوست ج: استخراج معادلات حاکم بر جریان و نحوه بی¬بعد کردن آنها  203
        پیوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در یک نقطه در شبکه غیر یکنواخت  212

فهرست منابع    215

(آشنایی با لمپس) [رایگان] شبیه سازی حرکت یک سیال با روش SPH به کمک لمپس LAMMPS

اختصاصی از فی لوو (آشنایی با لمپس) [رایگان] شبیه سازی حرکت یک سیال با روش SPH به کمک لمپس LAMMPS دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

(آموزش LAMMPS) این آموزش رایگان است. بدلیل اینکه سایت طوری طراحی شده که اجازه نمی دهد قیمت این آموزش کاملا رایگان باشد آن را روی کمترین قیمت ( ۱۰۰ تومان) قرار دادم. در این آموزش یک سیال با استفاده از توصیف لاگرانژی و با روش SPH در مقیاس ۳ متر در ۶ متر شبیه سازی شده است. یک نیمه جعبه شبیه سازی را پر از یک سیال کرده ایم و سپس اجازه می دهیم آن سیال طبق روش Smoothed-Particle Hydrodynamics (SPH) حرکت کند. دیدن حرکت یک سیال در مقیاس چند متر (استخر) که نزدیک به حرکت واقعی یک سیال است هیجان انگیز است. شما در این آموزش نیاز دارید در مورد روش SPH پیش زمینه ای داشته باشید. این روش برای رشته مهندسی مکانیک می تواند مفید باشد. تاریخ انتشار ۹۵/۳/۳۰

شبیه سازی خشک کن بستر سیال آزمایشگاهی به روش دینامیک سیالات محاسباتی و بهینه سازی آن با استفاده از روش Taguchi

اختصاصی از فی لوو شبیه سازی خشک کن بستر سیال آزمایشگاهی به روش دینامیک سیالات محاسباتی و بهینه سازی آن با استفاده از روش Taguchi دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نویسند‌گان: طیب نازقلیچی ، محمدحسین کیانمهر ، سیدرضا حسن بیگی ، مسعود عسکری
خلاصه مقاله:
در این تحقیق، خشککن بستر سیال آزمایشگاهی هویج با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD) شبیه سازی و با استفاده از روش Taguchiبهینه سازی شد. شبیه سازی بر پایه آرایههای متعامد L9 Taguchi برنامه ریزی شده و آزمایشها در دمای هوای ورودی 50 60 و 70 درجه سلسیوس، عمق بستر 30 60 و 90 میلیمتر و هویجهای مکعب شده به ابعاد 4 7 و 10 میلیمتر انجام شد. نتایج نشان داد که اندازه مکعبها و عمق بستر به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را در نسبت مصرف انرژی داشتهاند. دمای هوای 70 ، اندازه مکعبهای 4 میلیمتر و عمق بستر 90 میلیمتر به عنوان شرایط بهینه آزمایش به دست آمد. نهایتا، یک آزمایش برای بررسی اعتبار روشآماری مورد استفاده، انجام شد و درستی روش تایید گردید.
کلمات کلیدی: دینامیک سیالات محاسباتیCFD)، خشک کن بستر سیال، بهینه سازی به روش Taguchi

راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال

اختصاصی از فی لوو راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

هدف این پایان‌نامه تحقیق در مورد راهکارهای حل نیمه دقیق از یک طرف و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار می‌باشد.

همچنین مقایسة نتایج بدست آمده بر روی سرریز اوجی بر اساس CFD یکی دیگر از اهداف این پایان‌نامه می‌باشد تا درمطالعات و طرحهای آتی با اطمینان خاطر بیشتر از مدلهای (CFD) استفاده گردد.

ضرورت تحقیق این پایان‌نامه گسترش استفاده از مدلهای (CFD) در داخل کشور می‌باشد بطوریکه مدلهای CFD در چند سال اخیر نقش بسزایی را در مسائل صنعتی و آکادمیک ایفا کرده است. در دو دهة قبل مسائل (CFD) به صورت آکادمیک مطرح بوده ولی در دهة اخیر در کشورهای پیشرفته رواج گستره‌ای در صنعت پیدا کرده است.

برای انتخاب بهترین طرح برای بسیاری از سدها باید با صرفه ترین و دقیق‌ترین روش را برای بررسی چگونی رفتار جریان بر روی سرریز در صورت وقوع سیل را در نظر گرفت. تا مدتی قبل استفاده از مدل فیزیکی تنها روش بررسی بوده ولی هم اکنون استفاده از روش (CFD) رواج گسترده‌ای پیدا کرده است که هزینه و زمان بررسی کردن را پایین آورده است.

در این پایان‌نامه نحوة رفتار جریان بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار با استفاده از برنامه Fluent و تحت سطوح بالا برندة مورد بررسی قرار گرفته است.

برای شبکه‌بندی مدل تاج سرریز سدانحرافی گرمسار از نوع شبکه‌بندی چند بلوکی استفاده شده است مدل تاج سرریز نیز به چهار ناحیه تقسیم‌بندی شده است و در حل این پروژه از مدل Vof استفاده شده است. طبق نتایج حاصل از تحقیقات به عمل آمد بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار برای 5/0=Hd/H بر روی تاج سرریز فشار منفی تشکیل نمی‌گردد و برای 1=Hd/H و 33/1=Hd/H بر روی تاج سرریز سد انحرافی گرمسار فشا منفی تشکیل می‌گردد.

فصل اول

کلیات

مقدمه

درمسائل مهندسی امروزی شناخت رفتار یا عکس العمل یک پدیده نقش بسزائی دربررسی نتایج بدست آمده و طراحی دقیق مسائل مهندسی دارد، بطوریکه یک پژوهشگر یا محقق با شناخت چگونگی رفتار یک پدیده دربرخورد با مسائل مختلف می تواند وضعیت فیزیکی پدیده را درقبال مسائل مختلف مهندسی بهبود بخشد.

به عنوان مثال درطراحی بدنه خودرو اگر یک محقق عکس العمل یا رفتار هوا نسبت به خودرو را درسرعت های بالا درنظر نگیرد باعث مشکلات عدیده ای خواهد شد بطوریکه دراین حالت ضریب بازدارندگی افزایش و درنتیجه نیروی بازدارندگی نیز افزایش می یابد و اتومبیل برای رسیدن به یک سرعت مناسب بایستی نیروی بیشتری راتولید کند که در نتیجه باعث افزایش مصرف سوخت و سایر مشکلات خواهدشد. اما امروزه کارشناسان با شناخت رفتار و عکس العمل هوا نسبت به بدنه خودرو به این نتیجه رسیده اند که بایستی بدنه خودروها حالت آیرودینامیکی داشته باشد تا با مشکلات ذکر شده مواجه نشوند.

لذا شناخت پدیده و عکس العمل آن نسبت به مسائل مختلف در امور مهندسی امروزی مانند هوا و فضا، هیدرولیک، سیالات و ... از اهمیت قابل توجهی برخودار است. دربرخورد مهندسان با مسائل و موضوعات هیدرولیکی مشخص بودن چگونگی رفتار سیال کمک بسیار زیادی را در طراحی هرچه دقیق تر پروژه ها می‌نماید. حل برخی از مسائل هیدرولیکی با روشهای حل تحلیلی امکان پذیر می باشد اما ممکن است دربرخی از موضوعات، حل تحلیلی کمک قابل توجهی را به یک محقق ننماید لذا بایستی ازحل عددی برای بررسی چگونگی رفتار سیال استفاده کرد. یکی از مسائل مهمی که کارشناسان هیدرولیک بایستی با آن آشنا باشند نحوه رفتار جریان برروی سرریزهای سازه های آبی می باشد. یکی از راه های شناخت رفتار جریان برروی سرریز استفاده از مدلهای فیزیکی می باشد.

نتایج مدلهای فیزیکی درصورتیکه شرایط مدل به خوبی ایجاد گردد قابل قبول می‌باشد. اما یکی از مشکلات مدلهای فیزیکی درپروژه های مهندسی مدت زمانی است که طول می کشد تا نتایج مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گیرد به طوریکه ممکن است ماهها و یا دربرخی از موضوعات هیدرولیکی مانند بررسی میزان کاوتیاسیون سالها طول بکشد ویا اینکه یک محقق برای بررسی مدل فیزیکی گزینه های مختلف با محدودیت زمانی مواجه باشد. ساخت مدل فیزیکی و تجزیه و تحلیل نتایج آن هزینه قابل توجهی را درپی دارد لذا دربحث هزینه وزمان ممکن است که یک محقق امکان استفاده از مدلهای مختلف فیزیکی را برای بررسی دقیق تر نتایج نداشته باشد. دربرخی از پدیده ها و موضوعات مهندسی امکان استفاده از مدل فیزیکی نمی باشد به عنوان مثال مدلسازی محیطی با درجه حرارت 4000 درجه به بالا ممکن است بسیار سخت و یا امکان پذیر نباشد. لذا استفاده از حل عددی مسائل کمک شایانی را به یک محقق می نماید تا به بررسی موضوع بپردازد. به طوریکه می توان با کمترین هزینه ودرکمترین زمان گزینه های مختلفی را بررسی کرد.

همانطور که اشاره شد شناخت نحوه رفتار جریان برروی سرریزسازه های آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. معمولاً درطراحی سدهای انحرافی ازسرریز نوع اوجی استفاده می شود.

مقاله نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها

اختصاصی از فی لوو مقاله نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

امروزه علم سیال شناسی و نیز مهندسی گل وسعت وگستردگی زیادی پیدا کرده است بطوریکه در حال حاضر این رشته به صورت تخصصی و فنی در مقاطع دکتری تحت عنوان مهندسی گل تدریس می شود .

در طی عملیات حفاری چه در صنایع نفت و چه در صنعت معدنکاری مهمترین عوامل و فاکتورها در رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده سیال حفاری می باشد زیرا با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که هر یک از سیالات دارند به پیشرفت عملیات کمک شایانی می کنند . به عنوان مثال از طریق گل می توان به نوع سازند زمین شناسی که در حال حفر شدن است پی برد و یا از بروز اتفاقات بسیار مخرب و خطرناک همچون فوران چاه جلوگیری کرد .

اولین چاه نفتی مربوط می شود به ژوئن سال 1859 که در کنار یک چشمه نفتی در پنسیلوانیا حفر شد و در 27 اوت همان سال در عمق 21 متری به نفت رسید . این چاه توسط شخصی به نام ادوین دریک حفر شد و او اولین کسی بود که نفت را از چاهی که با وسایل مکانیکی ساده حفر شده بود استخراج کرد . به نوعی می توان گفت که جرقه ایجاد صنعت گل از همان سالها زده شد و تا به حال پیشرفت و ترقی قابل توجهی نموده است .

در چاه های نفتی به علت عمق زیاد و وجود فشارهای ئیدروستاتیکی بالا و نیز

فشارهای زمین ایستایی (over burden pressure ) باید از سیالاتی استفاده کرد که چندین خواص شیمیایی مختلفی داشته باشند تا بتوان از این سیال برای چندین هدف مختلف استفاده کرد به عنوان مثال باید وزن آن توانایی کنترل طبقات را داشته باشد و یا بتواند به خوبی متة حفاری را روغنکاری و خنک کند و نیز به مخزن نفتی ما آسیبی نرساند و راحت بتواند توسط پمپ های گل ، پمپ شود یا به عبارتی دیگر گرانروی آن به اندازه ای باشد که فشار به پمپ های گل وارد نسازد .

گل های حفاری از طریق پمپ به رشته لوله های حفاری وارد می شود و با سرعت بسیار زیاد از سر نازل های مته به درون چاه می ریزد و از فضای بین رشته لوله حفاری و دیوارة چاه ( فضای آنالوس ) به سطح زمین منتقل می شود . وقتی که گل به سطح زمین می رسد گل قبل از بازگشت به مدار بررسی سرندهایی ریخته می شود که توسط آن ها ذراتی که در اثر حفاری سازند وارد گل شده اند خارج می شود . این سرندها بر اساس اندازة ذرات ، مش بندی شده اند . به عنوان مثال برای جدا کردن ، ذرات رس بر روی سرندی به نام shale shaker ریخته می شود و بعد در تانکی به نام mud tank ذخیره می شوند . بر اساس ترکیباتی که دارد تصفیه می شود و مجددا به

مدار گردش گل باز می گردد .

از روی ترکیباتی که گل زمان خارج شدن از چاه دارد می توان تا حدود زیادی به مطالبی پیرامون چاه پی برد از آن جمله می توان از میزان گاز درون گل و یا میزان آب گل حفاری و نیز نوع جامداتی که در آن وجود دارند به اطلاعاتی هرچند مختصر ولی بسیار مهم پی برد .

با توجه به مطالبی که ذکر شد به خاطر اهمیت و حساسیتی که این مقوله دارد تلاش های بسیاری برای پیشرفت این صنعت می شود .

در این تحقیق سعی شده است انواع سیالات حفاری معرفی شود و همچنین نقش کلیدی هر یک از آن ها در طی عملیات حفاری تعیین شود تا با استفاده از هر یک از آن ها در زمان مشخص بتوان هزینه های حفاری را کاهش دهیم و راندمان عملیات را بالا ببریم .

همچنین در پایان این تحقیق پروژه های عملی و اجرا شده ای که با مؤفقیت به اتمام رسیده اند آورده شده است تا نمونة عملی خوبی برای اجرای هر چه بهتر عملیات حفاری به دست متخصصان باشد .

این مقاله به صورت  ورد (docx ) می باشد و تعداد صفحات آن 108صفحه  آماده پرینت می باشد

چیزی که این مقالات را متمایز کرده است آماده پرینت بودن مقالات می باشد تا خریدار از خرید خود راضی باشد

مقالات را با ورژن  office2010  به بالا بازکنید