Skip to main content
SUPERVISOR
Ebrahim Shirani,Mohsen DavazdahEmami
ابراهیم شیرانی چهارسوقی (استاد مشاور) محسن دوازده امامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mojtaba Hajishamsaei
مجتبی حاجی شمسائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Numerical simulation of micro & nano particles motion near solid walls
This study is concerned with the motion of spherical solid particles in fluid flow. The Eulerian frame_work is used to analyze governing equation of gas phase, whereas the particle phase is treated within the Lagrangian point of view. The steady state Reynolds average Navir-Stokes equation are considered for the gas phase. The effect of turbulence on the flow field is modeled via three different turbulence models (Standard k-?, Modified k-? and Algebraic Reynolds stress) and the effect of each model is evaluated. The inter-phase effect are accounted by adding appropriate source term in all conservation equation of the gas phase and additionally considering wake-turbulence two cases have been studied, where first five ones considered for the validation of traort, deposition and dispersion of particles in fluid flow in backward step.The computational simulation results are in good agreement with the existing experimental data and earlier simulation results. The results indicate that both the standard k-? and the modified k-? models fail to accurately predict the fluctuating flow field. It is concluded that a non-isotropic turbulence model should be used to predict the fluctuating turbulence field. In the second case, particles are injected in 2D duct with on obstructed block. The effect of Brownian force increased whereas particle diameter is reduced and more particles entered in the Recirculation zone of back of block.
: هدف از انجام این پایان نامه شبیه سازی فرایندهای پخش ، انتقال و رسوب ذرات جامد در میدان جریان سیال می باشد.به همین منظور با بکارگیری یک روش اویلری – لاگرانژی میدان سیال را با استفاده از نگرش اویلری حل نموده و رفتار ذرات جامد را در مختصات لاگرانژی مورد مطالعه قرار می دهیم. همچنین اثرات متقابل دو فاز را در مواقع لزوم بصورت جملات چشمه و چاه در معادلات ناویر استوکس وارد می کنیم. در حالتی که جریان مغشوش بصورت غیر ایزوتروپ مدل می شود(مدل جبری تنش رینولدز ) برنامه کامپیوتری نوشته شده با دقت خوبی نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگران را پیش بینی می کند و در حالتی که جریان مغشوش به صورت ایزوتروپ شبیه سازی شود.( ) چنین تطابقی وجود ندارد.در ادامه به واکنش ذره و دیواره می پردازیم و به شرایط لازم برای غلتش و لغزش و چسبیدن ذره بروی سطح در دو مدل ارائه شده برای جریان روی ذره در تماس با ذره می پردازیم. سپس به حل ردیابی ذرات در جریان پشت پله پرداخته و به مقایسه نوسانات سرعت و طول ناحیه برگشتی و سرعت ذرات برای دو مدل جریان مغشوش می پردازیم ونتایج نشان می دهد که مدل غیر ایزوتروپ دقت بهتری دارد. در این پایان نامه به منظور بررسی رفتار ذرات در یک میدان کاملا غیر ایزوتروپ ، مانعی در مقابل جریان در یک کانال دو بعدی قرار می دهیم و برای ذرات با قطر میکرو و نانو به مطالعه فرایندهای پخش، انتقال و رسوب ذرات می پردازیم و اثر نیروهای مختلف از جمله نیروهای پسا و لیفت و جاذبه و براونین بررسی می شود. در ذرات با قطر نانو اثر نیروی براونین در پخش ذرات بیشتر است و ذرات با قطر کوچکتر بیشتر پخش می شوند. در جریان پشت پله طول نقطه سکون با مدل تنش رینولدز به نتایج تجربی نزدیکتر است. جریان سیال با استفاده از دو مدل مختلف توربولانس حل شده و با یک نرم افزار تجاری مقایسه شده است. برای ذرات نانو با روش Two Way Coupling به بررسی ردیابی ذرات پرداخته و اثر ذرات روی نوسانات سرعت و میانگین سرعت در جهت جریان را بررسی می کنیم. البته در این پایان نامه از یک کد اصلاح شده که نقش بسزایی در بهبود زمان همگرایی و کاهش تعدادتکرار دارد، استفاده شده است که در قسمت پیوست نتایج برای جریان انقباض ناگهانی و حفره آورده شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی