صفحه اصلی پیگیری سفارش درباره ما تماس با ما
جستجو
تحقیق و مقالات رایگان مشاهده دسته بندی ها
  2. فیزیک - نجوم
  3. دانلود تحقیق انواع جریان

دانلود تحقیق انواع جریان

Word 13 MB 19290 198
مشخص نشده مشخص نشده فیزیک - نجوم
قیمت قدیم:۳۲,۸۰۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۱۹,۸۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع

  • -1 جدایش جریان
    محدوده مقادیر لزجت در سیالات مختلف بسیار وسیع است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارت¬های معمول، نسبتاً کوچک است. این مقدار کوچک لزجت در بعضی شرایط، نقش مهمی در توصیف رفتار جریان ایفا می¬کند. یکی از اثرات مهم لزجت سیالات در تشکیل لایه¬ مرزی است.
    جریان سیالی که بر روی یک سطح صاف و ثابت حرکت می¬کند را در نظر بگیرید. به تجربه ثابت شده است که سیال در تماس با سطح به آن می¬¬چسبد (شرط عدم لغزش ). این پدیده باعث می¬شود که حرکت سیال در یک لایه نزدیک به سطح کند شود و ناحیه¬ای به ¬نام لایه ¬¬¬مرزی بوجود می¬آید. در داخل لایه مرزی سرعت سیال از مقدار صفر در سطح به مقدار کامل خود افزایش می¬یابد، که معادل سرعت جریان در خارج از این لایه است. بعبارت دیگر، در لایه ¬مرزی سرعت افقی در امتداد عمود بر سطح تغییر می¬کند، 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 می¬ماند، نسبتاً ساده است. از آنجا که خارج از لایه¬ مرزی سرعت ثابت باقی می¬ماند 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 می¬شود که فشار در امتداد ضخامت لایه ¬مرزی ثابت باقی می-ماند. این اتفاق بطور مشابه برای هر جسمی با شکل دلخواه، زمانی که فشار خارج لایه ¬مرزی در امتداد طول جسم تغییر کند نیز رخ می¬دهد. بعبارتی می¬توان گفت فشار خارجی بر لایه¬ مرزی اثر می¬گذارد. بنابراین برای حالتی که جریان عبوری از یک صفحه تخت داریم، فشار در سرتاسر لایه ¬مرزی ثابت باقی می¬ماند.
    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 می¬شود. نسبت نیروی اینرسی به نیروی لزجت برای یک المان سیال با بعد سطح، به وسیله رابطه زیر که همان عدد رینولدز است تعریف می¬شود:
    (1-1)
    بنابراین وقتی عدد رینولدز بزرگ است، اثرات اینرسی حاکم می¬شود و زمانی که کوچک است، اثرات لزجت قوی¬تر است. شایان ذکر است که مفهوم عدد رینولدز در رابطه با مرزها که بر جریان اثر می¬گذارد، یک کمیت موضعی است، بعبارتی انتخاب¬¬های 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 می¬شود. بنابراین در بحث جریانی که از روی یک جسم عبور می¬کند، معمولاً طول مشخصه L بگونه¬ای انتخاب می¬شود 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 جریان بوجود می¬آید. بعبارتی دیگر می¬توان گفت، جدایش جریان بدلیل کاهش زیاد اندازه حرکت یا مومنتوم جریان نزدیک دیوار اتفاق می¬افتد. می¬توان 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 جریان¬های آرام و متلاطم را می¬توان چنین نوشت:
    (1-3)
    بطور کلی هر المان سیال تحت تأثیر دو عامل قرار می¬گیرد، یکی نیروی لزجت که همیشه با حرکت سیال مخالفت می¬کند و سرعت المان سیال را کاهش می¬دهد، دیگری نیروی فشاری که بسته به اینکه گرادیان فشار، ، مثبت یا منفی باشد با حرکت المان سیال مخالفت یا به پیشروی آن کمک می¬کند.
    برای گرادیان فشار صفر، ، مشتق دوم سرعت با توجه به رابطه (1-3) در دیوار صفر است، سپس با توجه به اینکه مشتق اول در دیوار حداکثر است و با افزایش y کاهش می-یابد، مشتق دوم برای y مثبت باید منفی باشد، زیرا منفی بودن مشتق دوم سرعت به معنی کاهش و در نتیجه نزدیک شدن u به U است. شکل 1-2-الف این شرایط را نشان می¬دهد.
    اگر گرادیان فشار منفی باشد، ، به این گرادیان فشار، گرادیان مطلوب فشار گفته می¬شود. منفی بودن گرادیان فشار منجر به مثبت شدن ، یعنی افزایش سرعت جریان آزاد در طول جریان می¬شود. شیب توزیع سرعت نزدیک دیواره بزرگ است و در امتداد y کاهش می-یابد و مشتق دوم در نزدیک دیواره و در لایه ¬مرزی منفی است. برای نتیجه می¬شود که ، اندازه حرکت نزدیک دیوار نسبت به مومنتوم در حالت ، بزرگتر است، همانطور که در شکل 1-2- ب نشان داده شده است.




    اکنون فرض کنید گرادیان فشار مثبت باشد، ، به این گرادیان فشار، گرادیان نامطلوب فشار (گرادیان فشار معکوس) گفته می¬شود. زیرا وجود گرادیان فشار مثبت سبب بروز مواردی مثل افزایش افت انرژی یا افزایش نیروی پسا یا نیروی مقاوم اصطکاکی می¬شود. از رابطه (1-3) در نتیجه می¬شود که . لذا شیب سرعت حوالی دیواره در امتداد y افزایش می¬یابد. شکل 1-2-ج و 1-2-د این شرایط را نشان می¬دهد. در این¬حالت می¬توان گفت که نیروی فشاری با حرکت المان¬های سیال مخالفت می¬کند و در نتیجه سرعت سیال کم می-شود.
    اگر گرادیان نامطلوب فشار در امتداد جریان ادامه یابد شکل(1-2- د)، در این صورت گرادیان سرعت روی سطح برابر صفر می¬شود، و این نقطه را می¬توان نقطه جدایی نامید. در این نقطه تنش برشی روی دیوار صفر است، و اصطلاحاً جدایی جریان اتفاق می¬افتد. در این شرایط جریان نزدیک دیوار نخست متوقف و سپس در جهت عکس جریان اصلی حرکت می¬کند. بصورت خلاصه می¬توان گفت که گرادیان نامطلوب فشار و تنش برشی، اندازه حرکت در لایه ¬مرزی را کاهش داده و اگر هر دو اثر در یک مسافت لازم عمل کنند، سبب می-شود که لایه¬ مرزی متوقف شود. این پدیده را جدایی می¬نامند. بنابراین از آنچه گفته شد می¬توان نتیجه گرفت که شرط وقوع جدایی تنها می¬تواند در ناحیه گرادیان نامطلوب فشار رخ دهد. با این همه باید به خوبی روشن شده باشد که وجود گرادیان نامطلوب فشار یک شرط لازم و نه یک شرط کافی برای جدایی است. بعبارتی دیگر می¬تواند گرادیان نامطلوب فشار وجود داشته باشد بدون جدایی و این در حالی است که جدایی بدون گرادیان نامطلوب فشار نمی¬تواند رخ دهد.


    1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه
    گرادیان فشار نامطلوب به همراه وجود اثرات لزجت باعث ایجاد جدایش جریان می¬شود. برای مثال زمانی که جریان بر روی یک جسم گوشه¬دار حرکت کند (شکل 1-3 را ببینید)، باعث جدایش جریان می¬شود.
    مطالعه و بررسی ویژگی¬های جریان و انتقال حرارت حول سیلندرهایی با مقطع مربعی، از جمله مسائل مرتبط با عبور جریان سیال حول اجسام با گوشه¬های تیز است. این سیلندرهای مربعی که در مقابل جریان قرار دارند، جزء اجسام جریان¬بند محسوب می¬شوند. بطور کلی به هر شئ که مقطع مقابل جریان بزرگ داشته باشد و راه جریان را بند آورده و یک ناحیه ویک وسیع ایجاد کند، جسم جریان¬بند گویند. شکل 1-4 نحوه قرارگیری یک جسم جریان¬بند با مقطع مربعی را در برابر جریان نشان می¬دهد.
    با وجود هندسه نسبتاً ساده اجسام جریان¬بند، الگوی جریان حول این اجسام پدیده پیچیده¬ای است. بهمین علت جریان بیشتر حول اجسام جریان¬بند با سطح مقطع¬های ساده از قبیل مقاطع دایره¬ای و مربعی دو¬بعدی بررسی می¬شود. جریان حول این اجسام با جدا شدن از سطوح جسم، باعث ایجاد ناحیه ویک بزرگی در جریان¬ پایین¬دست می¬شود. همچنین لایه¬های جدا شده تولید گردابه¬هایی منفصل در ناحیه پشت جسم می¬کنند. این گردابه¬ها می¬توانند مکش¬های بسیار زیاد در نزدیک نقاط جدا شده مانند، گوشه¬ها و برآمدگی¬ها ایجاد کنند. وقتی جریان بر روی جسم در نقطه¬ای جدا شود، ناحیه پشت جسم شامل اثرات ناشی از تشکیل گردابه می¬شود. بطور کلی جریان اطراف اجسام جریان ¬بند، اغلب شامل پدیده ¬های پیچیده¬ای از قبیل جریان ¬های برشی،






    جدایش جریان، ویک، جریان گردابه¬ای و پخش گردابه است. گردابه¬ها از سطوح جلویی جسم جریان¬بند شروع به تشکیل شدن کرده و با رشد لایه¬های برشی، از جسم جدا شده و گردابه¬های بزرگی را در جریان پایین¬دست تولید می¬کنند. قسمت داخلی لایه ¬برشی ایجاد شده روی جسم، با سرعت بسیار کمتری نسبت به لایه¬های خارجی که تحت تأثیر جریان آزاد قرار دارد، حرکت می¬کند. بدین علت لایه¬های برشی به شکل گردابه¬هایی در آمده و در جریان پخش می¬شوند.

  • فصل اول: مقدمه                                                                                                             1

          1-1 جدایش جریان   .......................................................................................................................................................................................... 1

    1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه ........................................................................................................................................................... 7

    1-3 کاربرد جریان­بندها در مهندسی ............................................................................................................................................... 18

     

    فصل دوم: مروری بر فعالیت­های 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  جمع­بندی معادلات  ..................................................................................................................................................................... 72

    3-6  روش حل مسأله  ............................................................................................................................................................................. 74

    3-7  شرایط مرزی و نحوه اعمال آنها ......................................................................................................................................... 87

    3-7-1  مقدمه  ..................................................................................................................................................................................... 87

    -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

     

    جمع­بندی نتایج و ارائه پیشنهادات                                                                           183

     

    پیوستها

            پیوست الف: متن کامل مقاله ارائه شده در دهمین کنفرانس دینامیک شاره­ها 1385 ..................... 186

            پیوست ب: متن کامل مقاله پذیرفته شده جهت ارائه در کنفرانسISME2007 .............................. 197

            پیوست ج: استخراج معادلات حاکم بر جریان و نحوه بی­بعد کردن آنها ....................................................... 203

            پیوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در یک نقطه در شبکه غیر یکنواخت ................... 212

     

    فهرست منابع                                                                                                            215

کلمات کلیدی: انواع جریان - جریان
مقالات مرتبط با این مطلب:

مقدمه: شهرستان خمین با وسعتی بالغ بر 2250 کیلومتر مربع و ارتفاع متوسط 1815 متر از سطح دریا و آب و هوای معتدل کوهستانی در جنوب استان مرکزی واقع شده است. میانگین بارندگی شهرستان 250 میلیمتری می باشد. بدین لحاظ سطح وسیعی از شهرستان با توجه به شرایط مذکور پوشیده از انواع گیاهان مرتعی با پوشش مناسب می باشد که سطح معادل 162000 هکتار از وسعت شهرستان را شامل می شود. مراتع به عنوان بستر ...

جريان در شبکه به معناي دقيق کلمه به معناي جريان نفت يا آب در سيستم خطوط لوله مي باشد. اغلب مواقع در نوشته هاي علمي، اين کلمه به جريان الکتريسيته ، خطوط تلفن، پيامهاي الکترونيکي، کالاهايي که از طريق جاده ها با کاميون حمل مي شوند يا انواع ديگر جريان

موتورهای جریان متناوبAC سنکرون موتورهای جریان متناوبAC 1- موتورهای سنکرون 2- موتورهای آسنکرون موتورهای آسنکرون به علت نداشتن کلکتور و سادگی ساختمان آن بیشتر از موتور سنکرون متداول است. مزایای موتور سنکرون: 1- این موتور دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است. 2- بازده عالی دارد. 3- در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد. 4- امکان بکار بردن آن به طور مستقیم با ولتاژ زیاد وجود دارد. 5- ...

جریان متناوب(AC) و جریان مستقیم (DC) جریان(dc) تعریف جریان مستقیم (DC یا جریان پیوسته)، عبور پیوسته جریان الکتریسیته از یک هادی نظیر یک سیم از پتانسیل بالا به پتانسیل کم است. در جریان مستقیم، بار الکتریکی همواره در یک جهت عبور می کند که این امر جریان مستقیم را از جریان متناوب (AC) متمایز می کند. در واقع جریان مستقیم ابتدا برای انتقال توان الکتریکی پس از کشف تولید الکتریسیته در ...

به نام خدا جریانهای برخورد کننده بسیاری از عملیات مهندسی که در بین دو فاز استخراج ناپذیر انجام می شود بوسیله انتقال جرم یا انتقال حرارت کنترل می شوند، بنابراین همواره کوشش می شود که تا حد امکان چنین مقاومتهایی را کاهش داد. اولاً فرایندهای انتقال حرارت یا جرم گدر سیستم، گاز-جامد، گاز-مایه، مایع-مایع و جامد-مایع عموماً ممکن است با سه مقاومت سری دئر نظر گرفته شوئند، با فرض یک سیستم ...

پديده هاي مربوط به جريان سيالات در علوم مهندسي و در طبيعت بسيار رخ مي دهند و مهم مي باشند. در اغلب موارد اين پديده ها همراه با جريانهاي نقوش (TURBU LENT) و علي الخصوص جريانهاي نقوش برشي (Turbulent Shear flow) مي باشد. تخمين درست از مشخصات اين جريانه

ماشينهاي جوشکاري جريان مستقيم ماشينهاي جوشکاري جريان مستقيم (cached) ماشينهاي جوشکاري با جريان مستقيم که در آنها قوس الکتريکي با جريان مستقيم ايجاد مي شود شامل انواع زير مي باشد. الف يک الکتروموتور جريان سه فاز تو

جریانهای برخورد کننده بسیاری از عملیات مهندسی که در بین دو فاز امتزاج ناپذیر انجام می شود بوسیله انتقال جرم یا انتقال حرارت کنترل می شوند، بنابراین همواره کوشش می شود که تا حد امکان چنین مقاومتهایی را کاهش داد. اصولاً فرایندهای انتقال حرارت یا جرم در سیستم، گاز-جامد، گاز-مایع، مایع-مایع و جامد-مایع عموماً ممکن است با سه مقاومت سری در نظر گرفته‌شوند، که با فرض یک سیستم قطره ...

چکيده در کار حاضر هدف ما بررسي تاثير نيروي لورتنس ناشي از تداخل ميدان هاي الکترومغناطيسي و ميدان جريان سيال، بر روي جريان سيال يونيزه آب نمک از روي ايرفويل NACA0015 مي‌باشد. در اثر تاثير اين نيروها ديده مي‌شود که ضريب ليفت افزايش و ضريب درگ کاه

الکتروموتور هاي جريان مستقيم مانند الکتروموتور هاي متناوب از سه بخش اصلي تشکيل شده اند . 1-استاتور 2-آرميچر 3-هسته براي راه اندازي موتور هاي جريان مستقيم که به آنها موتور هاي جريان دائم هم مي گويند لازم است که به استاتور و آ

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول