بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا

مکانیک
دانلود پایان نامه مهندسی مکانیک بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت چکیده: در این پایان نامه جریان جابجایی آزاد گذرا بررسی خواهد شد. جسم دلخواهی را مطابق شکل 1.3.الف در نظر بگیریدکه در لحظه ی اولیه در تعادل دمایی با محیط اطراف در قرار دارد و ناگهان دمای سطح آن در زمان صفر به می رسد. در این لحظه شار حرارتی دیواره از لحاظ تیوری به بی-نهایت می رسد و پس از آن شار حرارتی دیواره منحنی هدایت را مطابق شکل 1.3.ب دنبال می کند تا زمانی که به زمان گذار D t برسد. در زمان های نهایی به حالت دایم انتقال حرارت جابجایی دست خواهیم یافت. این دو رژیم تحت عنوان رژیم هدایت و رژیم دایم شناخته می شوند. رژیمی که ما بین این دو رژیم قرار می گیرد، رژیم انتقالی نامیده می شود . در زمان i t، انتقال حرارت مبادله شده از پدیده ی هدایت با انتقال حرارت مبادله شده در انتقال حرارت جابجایی دایم برابر است. اگر قبل از این زمان اثرات لبه در مکان مشخص احساس شود، در حقیقت آغاز جابجایی و هدایت قبل از این زمان به هم می رسند. بنابراین انتقال حرارت به صورت یکنوا کاهش می یابد مانند مسیر A در شکل 1.3.ب اما اگر آغاز جابجایی بعد از زمان مذکور رخ دهد، بنابراین مقدار انتقال حرارت پایین تر از مقدار حالت دایم قرار می گیرد که در این حالت همانگونه که مسیرB نشان داده شده است، رژیم انتقالی مقدار انتقال حرارت را با پایین زنی تصحیح می کند. در حقیقت زمان گذار در این حالت، زمانی است که انتقال حرارت به حداقل خود می رسد. مساله ی زمانی که آغاز جابجایی و انتهای هدایت به هم می رسند و تاثیر آن بر انتقال حرارت دیواره و تنش برشی دیواره از مسایل مهم در جریان گذرا می باشد. گفتنی است که تاثیر این اثر بر تنش برشی دیواره خیلی کمتر از تاثیری است که بر انتقال حرارت دیواره می گذارد و بر خلاف انتقال حرارت دیواره از بالازنی به منظور تصحیح مقدار تنش برشی دیواره استفاده می کند. بررسی نحوه ی گذار در جریان گذرا به پارامترهای جریان بستگی دارد و از مسایل مهم در بحث جریان های گذرا می باشد. در ادامه به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره ی دما ثابت با استفاده از روش DQ-IDQ پرداخته می شود و تاثیر پارامترهای گوناگون در جریان گذرا بررسی می گردد. کلید واژه: کره لایه ی مرزی جابجایی آزاد گذرا فهرست مطالب جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت 1.3- بررسی جریان جابجایی آزادگذرا اطراف کره ی همدما 40 1.1.3- مدل سازی ریاضی جریان 40 2.1.3- گسسته سازی معادلات با استفاده از روش مربعات دیفرانسیل 43 3.1.3- نتایج 44 2.3- بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت در حضور میدان مغناطیسی 44 1.2.3- مدل سازی ریاضی جریان 47 2.2.3- نتایج 49 3.3- بررسی اثر تولیدو جذب حرارت بر جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت 50 1.3.3- مدل سازی ریاضی جریان 50 2.3.3- نتایج 51 4.3- بررسی اثر لزجت متغیر با دما بر جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت 53 1.4.3- مدل سازی ریاضی جریان 54 2.4.3- نتایج 55 5.3- بررسی اثر هدایت حرارتی متغیر با دما بر جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت 56 1.5.3- مدل سازی ریاضی جریان 57 2.5.3- نتایج 59 6.3- بررسی اثر لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما بر جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت 60 1.6.3- مدل سازی ریاضی جریان 60 2.6.3- نتایج 63 7.3- بررسی اثر لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما بر جریان جابجایی آزاد گذرا بر روی کره دما ثابت تحت میدان مغناطیسی با در نظر گرفتن تولید و جذب حرارت 63 1.7.3- مدل سازی ریاضی جریان 63 2.7.3- نتایج 67 فهرست جداول: جدول 1.3: بررسی استقلال روش از تعداد گره ها در راستای y در حالت دایم کد گذرا در x=0 . جدول 2.3 : بررسی استقلال روش از تعداد گره ها در راستای x در حالت دایم کد گذرا در x=90 . جدول 3.3 : بررسی استقلال روش از تعداد گره ها در راستای در حالت دایم کد گذرا در x=90 . جدول 4.3 : مقایسه ی روش DQ_IDQ با روش DQ_DQ. فهرست اشکال: شکل1.3: بررسی روند انتقال حرارت گذرا تا رسیدن به حالت دایم شکل2.3 : روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با در با شکل3.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در شکل4.3 : اثر برروند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با در شکل5.3 : روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در با و شکل6.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با شکل7.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با در با شکل8.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم با شکل9.3 : روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در با و شکل10.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با شکل11.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با در با شکل12.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم با شکل13.3 : روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در با و شکل14.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با شکل15.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با در با شکل16.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم با شکل17.3 : روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) با تغییر در با و شکل18.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و توزیع دما (ب) در حالت دایم در با شکل19.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) با در با شکل20.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و ناسلت محلی (ب) در حالت دایم با شکل21.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (ب) در با شکل22.3 : اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (الف) و اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (ب)در با شکل23.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف) و اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (ب) در حالت دایم در با شکل24.3 : اثر بر روند تغییرات توزیع دما (الف) و اثر بر روند تغییرات توزیع دما (ب) در حالت دایم در با شکل25.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف) و اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (ب) در حالت دایم با شکل26.3 : اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (الف) و اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (ب) در حالت دایم با شکل27.3 : اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (الف)، اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (ب)، اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (ج) و اثر بر روند تغییرات پروفیل سرعت (د) در حالت دایم در با شکل28.3 : اثر بر روند تغییرات توزیع دما (الف)، اثر بر روند تغییرات توزیع دما (ب)، اثر بر روند تغییرات توزیع دما (ج) و اثر بر روند تغییرات توزیع دما (د) در حالت دایم در با شکل29.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف)، اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (ب)، اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (ج) و اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (د) در با شکل30.3 : اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (الف)، اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (ب)، اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (ج) و اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (د) در با شکل31.3 : اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (الف)، اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (ب)، اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (ج) و اثر بر روند تغییرات ضریب اصطکاک دیواره (د) در حالت دایم با شکل32.3 : اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (الف)، اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (ب)، اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (ج) و اثر بر روند تغییرات ناسلت محلی (د) در حالت دایم با