Skip to main content
SUPERVISOR
Ebrahim Shirani,Mahmud Ashrafizadeh
ابراهیم شیرانی چهارسوقی (استاد مشاور) محمود اشرفی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amirreza Rastegrai
امیررضا رستگاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Simulation of Gaseous Mixtures in a packed bed of unfixed particles
Multicomponent flows of miscible fluid mixtures through packed beds of spherical particles are studied in this thesis. An algorithm for the simulation of randomly packed beds of spherical particles with different ranges of diameters is developed. Using a linear optimization routine, statically unstable particles inside the strucre are detected. To simulate the flow inside such a complicated geometry, a model based on the lattice Boltzmann method is investigated. Recovery of Navier-Stokes and Stefan-Maxwell equations is proved for this model. The application of boundary conditions for these simulations is also discussed. Based on a detailed analysis for the mass and momentum conservations on the inlet and outlet, a new in-out flow boundary condition for multicomponent flows is also developed. Radial point interpolation technique is utilized to deal with the multiple grid requirements of the lattice Boltzmann model for mixtures. Using this technique, the deficiencies of previous simulations in complicated geometries are resolved. Applicability of the discussed methods is studied for a number of test cases. Numerical results for the multicomponent flows are in very good agrrement with those of single component flows. A grid study has also been conducted for all test cases.
شبیه‌سازی جریان مخلوطی از گازها از روی یک بستر فشرده ذرات کروی در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته‌است. الگوریتم‌هایی برای شبیه‌سازی بستر فشرده با ذرات کروی از چند گستره قطر ارائه‌شده وبا استفاده از یک روش بهینه‌سازی خطی، ذرات ناپایدار در ساختار بستر تشخیص داده شده‌اند. برای شبیه‌سازی جریان چندجزئی در داخل این هندسه پیچیده، از یک مدل شبکه بولتزمان استفاده شده‌است. بازیابی معادلات ناویر-استوکس و استفان-ماکسول توسط این مدل اثبات شده و شرایط مرزی مورد نیاز برای شبیه‌سازی با استفاده از این مدل مورد بحث قرار گرفته‌اند. بر مبنای تحلیل معادلات بقای جرم و مومنتم در مرزهای ورودی، یک شرط مرزی در ورودی و خروجی برای جریان‌های چندجزئی پیشنهاد شده‌است. همچنین، کاربرد توابع درونیاب نقطه‌ای شعاعی برای محاسبه خواص سیال از روی شبکه‌های مورد استفاده در شبیه‌سازی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. با استفاده از این روش ناکارآمدی تکنیک‌های قبلی در مواجهه با هندسه‌های پیچیده برطرف شده‌است. اعتبار نتایج حاصله، با مقایسه آنها با نتایج شبیه‌سازی جریان تک‌جزئی معادل و یا با جواب‌های تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته‌است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی