تحقيقات آزمايشي و شبيه سازي عددي جريان در لوله گرداب

 براي توضيحات بيشتر و دانلود كليك كنيد

تحقيقات آزمايشي و شبيه سازي عددي جريان در لوله گرداب

دسته: مكانيك
بازديد: 13 بار
فرمت فايل: doc
حجم فايل: 7970 كيلوبايت
تعداد صفحات فايل: 154

هددف از اين پايان نامه تحقيقات آزمايشي و شبيه سازي عددي جريان در لوله گرداب مورد بررسي قرار مي گيرد

قيمت فايل فقط 95,000 تومان



دانلود پايان نامه كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك- تبديل انرژي

تحقيقات آزمايشي و شبيه سازي عددي جريان در لوله گرداب

چكيده

لوله ورتكس (لوله گرداب) يك وسيله ساده مكانيكي است كه فاقد قسمت‌هاي متحرك بوده و يكي از تجهيزات مورد استفاده در سيستم تبريد مي‌باشد، كه در آن يك سيال پرفشار از طريق نازل‌هاي ورودي وارد لوله ورتكس شده و به دو جريان با دماي كمتر، و بيشتر از دماي ورودي منشعب مي‌شود بدين صورت مي‌توان دماهاي تا 40- درجه سانتي‌گراد را ايجاد كرد. لوله ورتكس به عنوان خنك ساز موضعي و گرماساز موضعي، داراي كاربرد وسيعي در صنعت مي باشد كه از آن جمله مي توان به مواردي چون: خنك كردن قالب‌هاي تزريق پلاستيك، عمليات رطوبت زدايي گاز، عمليات آب بندي حرارتي، خنك كردن كابين كنترل محفظه هاي الكتريكي خنك سازي لنزهاي دوربين عكاسي، تنظيمات چسب ها و لحيم ها و خشك كردن جوهر روي برچسب ها و بطري ها اشاره كرد. اگرچه با وجود اينكه تاكنون مطالعات تجربي زيادي بر روي عملكرد لوله ورتكس صورت گرفته است اما همچنان فهم فيزيكي جريان و مكانيزم پديده جدايش دماي گاز يا بخار عبوري از آن به دليل پيچيدگي جريان و ناسازگاري نتايج تجربي به طور كامل استنباط نشده است.

 در اين پايان نامه با هدف ثبت دماهاي سرد و گرم ناشي از پديده جدايش دما بر حسب كسر سرد ابتدا به بررسي تجربي عملكرد يك نمونه از تجهيزات آزمايشگاهي لوله ورتكس با مدل 433R ساخت شركت P.A.Hilton واقع در بريتانيا پرداخته شده است. نتايج بررسي تجربي شامل نمودارهاي دماي استاتيك خروجي سرد و گرم برحسب كسر سرد و همچنين نمودار فشار خروجي سرد برحسب كسر سرد مي باشد. با استفاده از دماي استاتيك خروجي سرد و گرم نمودارهاي ضرسب عملكرد گرماساز و سرماساز لوله ورتكس و همچنين راندمان آيزنتروپيك نيز با توجه به روابط موجود ارائه شده است.

 عدم قطعيت نتايج بررسي تجربي نيز با استفاده از رابطه تجربي هولمن محاسبه شده و به صورت ميله خطا بر روي نمودارها رسم شده است. در ادامه با استفاده از روش هاي ديناميك سيالات محاسباتي موجود در نرم افزار ANSYS CFX14.5، شبيه سازي عددي جريان حالت دائم،تراكم پذير و سه بعدي با ايجاد شبكه محاسباتي داراي ساختار منظم و شش وجهي، برروي هندسه لوله ورتكس فوق الذكر و با استفاده از مدل هاي مغشوشي چون استاندارد و  انجام شده است. ضمن اينكه شرط مرزي ورودي و خروجي سرد اعمال شده، منطبق بر شرايط آزمايشگاهي مي باشد در حالي كه در خروجي گرم از شرط مرزي مصنوعي استفاده شده است. مطالعه استقلال از شبكه نيز با تمركز بر روي اختلاف دماي استاتيك خروجي گرم و سرد لوله ورتكس به انجام رسيده است.

 شرح و چگونگي انجام پديده جدايش دما و الگوي جريان به عنوان هدف شبيه سازي انجام شده در اين پايان نامه مطرح نمي باشد. در پايان نمودارهاي دماي استاتيك خروجي سرد و گرم، ضريب عملكرد و راندمان آيزنتروپيك ناشي از نتايج شبيه سازي عددي با نتايج بررسي تجربي مقايسه شده است. ضمن اينكه نتايج شبيه سازي عددي به صورت كانتورهاي دماي استاتيك، دماي سكون، چگالي عدد ماخ توزيع هاي سرعت و همچنين نمايش خطوط جريان با تمركز بر روي موقعيت نقطه سكون و ناحيه شكل گيري جريان ثانويه نيز ارائه شده است.

كلمات كليدي:

لوله ورتكس

جدايش دما

كسر سرد

ديناميك سيالات محاسباتي

مقدمه

لوله ورتكس  كه بعضاً با نام‌هايي چون لوله ورتكس رنك–هيلش يا لوله رنك-هيلش شناخته مي‌شود اختراع مبتكرانه ايست كه ايده آن توسط دو دانشمند فرانسوي و آلماني به نام‌هاي جورجس جوزف رنك  و ردلف هيلش  به طور مستقل در خلال سال‌هاي جنگ جهاني دوم در اروپا مطرح شد[1].لوله ورتكس يك وسيله ساده مكانيكي است كه فاقد قسمت‌هاي متحرك بوده و يكي از تجهيزات مورد استفاده در سيستم تبريد مي‌باشد، كه در آن يك سيال پرفشار از طريق نازل‌هاي ورودي وارد لوله ورتكس شده و به دو جريان با دماي كمتر، و بيشتر از دماي ورودي منشعب مي‌شود، (بدون هيچ‌گونه واكنش شيميايي يا دخالت منبع خارجي انرژي ) بدين صورت مي‌توان دماهاي تا 40- درجه سانتي‌گراد را ايجاد كرد. لوله ورتكس شامل بخش‌هايي از قبيل يك يا چند نازل ورودي يك محفظه ورتكس  يك اوريفيس در انتهاي سرد  شير كنترل در انتهاي گرم  و يك لوله مي‌باشد (شكل1-1).

 وقتي سيال پرفشار بصورت مماس توسط نازل‌هاي ورودي به محفظه ورتكس تزريق مي‌شود، يك جريان چرخشي در محفظه ورتكس ايجاد مي‌شود. وقتي چرخش جريان سيال به سمت مركز محفظه ورتكس ادامه پيدا مي‌كند، سيال منبسط و سرد مي‌شود. در محفظه ورتكس بخشي از سيال به سمت خروجي گرم مي‌چرخد و بخش ديگر سيال مستقيماً در خروجي سرد موجود است. بخشي از گاز موجود در لوله ورتكس به خاطر مؤلفه محوري سرعت بر مي‌گردد و از انتهاي گرم به انتهاي سرد حركت مي‌كند. در خروجي گرم سيال با دماي بيشتري خارج مي‌شود درحالي‌كه در خروجي سرد، سيال دماي كمتري در مقايسه با دماي ورودي دارد[2]. لوله ورتكس در مقايسه با ديگر وسايل موجود در سيكل تبريد مزايايي دارد از قبيل: سادگي، فقدان اجزاي متحرك، عدم حضور جريان الكتريسيته، عدم انجام هيچ‌گونه واكنش شيميايي، نگهداري آسان، تأمين فوري هواي سرد، پايداري عملكرد (به خاطر استفاده از فولاد ضد زنگ و محيط كار تميز) و تنظيم دما. همچنين وابستگي به گاز فشرده و بازده گرمايي پايين ممكن است برخي از كاربردهاي آن را محدود كند.

فهرست مطالب

چكيده 1

فصل اول : مقدمه

1-1-مقدمه‌اي بر لوله ورتكس 2

1-2-برخي از كاربردهاي لوله ورتكس 3

1-2-1-كاربردهاي خنك ساز موضعي 4

1-2-2-كاربردهاي گرما ساز موضعي 5

1-2-3-تجهيزات آزمايشگاهي لوله ورتكس 6

1-2-4-تهويه مطبوع شخصي 6

1-3-نظريه‌هاي رايج در مورد لوله ورتكس 7

1-4-تحليل نظري لوله ورتكس 7

1-4-1-تحليل ترموديناميكي سيستم لوله ورتكس 7

1-4-1-1-قانون بقاي جرم 8

1-4-1-2-قانون اول ترموديناميك 8

1-4-1-3-قانون دوم ترموديناميك 9

1-4-2-راندمان‌هاي سيستم لوله ورتكس[2] 12

1-4-2-1-راندمان‌هاي گرمايي براي سيستم لوله ورتكس 12

1-4-2-2-راندمان براي يك انبساط ايزنتروپيك كامل 13

1-4-2-3-راندمان كارنو 13

1-4-2-4-معياري بر مبناي سيكل كارنو 14

1-5-پژوهش پيش روي 14

فصل دوم : ادبيات تحقيق

2-1-مقدمه 15

2-2-مطالعات تجربي 16

2-2-1-سيال عامل 16

2-2-2-هندسه 16

2-2-3-ميدان جريان داخلي 20

2-2-3-1-آشكارسازي جريان 20

2-2-3-2-توزيع‌هاي سرعت در داخل لوله ورتكس 21

2-2-3-3-اثبات تجربي جريان گردشي ثانويه 22

2-3-توسعه تئوري 25

2-3-1-انتقال حرارت اصطكاكي 25

2-4-مدل جريان صوتي در لوله ورتكس 27

2-5-مطالعات ديناميك سيالات محاسباتي 29

فصل سوم : معادلات حاكم

3-1-مقدمه 33

3-2-تاريخچه CFD 34

3-3-كاربردهاي CFD 34

3-4-معادلات ناوير استوكس 34

3-5-معادلات حاكم در بخش ديناميك سيالات محاسباتي 35

3-5-1-مدل   36

3-5-2-مدل   40

3-5-3-مدل  41

3-6-شرايط مرزي 43

فصل چهارم : نتايج

4-1-مقدمه 44

4-2-بررسي تجربي 44

4-2-1-نتايج بررسي تجربي 47

4-2-2-اندازه‌گيري خطا 48

4-2-3-منابع خطا 48

4-2-3-1-خطاي شخص 48

4-2-3-2-خطاي دستگاه 48

4-2-3-3-خطاي منظم (سيستماتيك) 48

4-2-3-4-خطاي كاتوره اي(نامنظم) 48

4-2-4-خطاي مطلق 48

4-2-4-1-عدم قطعيت و آناليز خطا 48

4-3-شبيه‌سازي ديناميك سيالات محاسباتي 53

4-3-1-روش بكار گرفته‌شده 53

4-3-2-استفاده از نتايج تجربي 54

4-3-3-مدل ديناميك سيالات محاسباتي لوله ورتكس 54

4-3-4-شرايط مرزي 59

4-3-4-1-ورودي نازل‌ها 59

4-3-4-2-خروجي سرد 59

4-3-4-3-خروجي گرم 59

4-3-5-مطالعه استقلال از شبكه 60

4-3-6-انطباق شبكه 62

4-3-7-نتايج عملكرد مدل هاي توربولانسي 63

4-3-7-1-كانتورهاي دما 66

4-3-7-2-توزيع هاي سرعت مماسي   ،و محوري  72

4-3-7-3-كانتور چگالي 73

4-3-7-4-كانتورهاي عدد ماخ 74

4-3-7-5-نمايش خطوط جريان 76

4-3-8-خطاي شبيه سازي 79

4-3-9-نمودار باقيمانده 80

4-3-10-عملكرد شبكه با ساختار نامنظم 82

فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادها

5-1-نتيجه‌گيري 85

5-2-پيشنهادها 86

پيوست 88

گسسته سازي معادلات CFD حاكم 88

رويكرد حل در نرم‌افزار Ansys CFX 14.5 91

فرايند انطباق شبكه[52] 92

روش‌شناسي CFD 94

ايجاد هندسه و شبكه 94

تعريف فيزيك مدل 94

حل مسئله 94

باقيمانده‌ها 95

نمايش نتايج در پس پردازنده 95

مراجع 96

فهرست شكل‌ها

شكل ‏1 1: طرحي از يك نمونه لوله ورتكس [3] 3

شكل ‏1 2: لوله ورتكس تجاري ساخت شركت Exair [3] 4

شكل ‏1 3تفنگ هواي سرد ساخت ITW Vortec [3] 4

شكل ‏1 4: كابين كنترل لوله ورتكس ساخت Exair [3] 5

شكل ‏1 5: توصيف خنك كاري كابين كنترل توسط لوله ورتكس [3] 5

شكل ‏1 6: خنك‌سازي لنز دوربين عكاسي توسط لوله ورتكس [3] 5

شكل ‏1 7: تجهيزات آزمايشگاهي لوله ورتكس ساخت P.A.Hilton Ltd [4] 6

شكل ‏1 8:تهويه مطبوع شخصي ساخت ITW Vortec [5] 6

شكل ‏1 9: حجم كنترل بصورت خطوط پر رنگ نشان داده‌شده در شكل مي‌باشد 8

شكل ‏1 10: دماي خروجي سرد و گرم به صورت تابعي از كسر سرد براساس تحليل ترموديناميكي با در نظر گرفتن ضريب فرايندهاي برگشت ناپذير ، در  ،   و  . اعداد روي نمودار نشان دهنده مقادير ضريب   مي باشند. 11

شكل ‏2 1: طرح‌واره يك نمونه از لوله ورتكس جريان موافق 17

شكل ‏2 2: طرح‌واره لوله ورتكس با جريان گاز برگشتي[24] 18

شكل ‏2 3: نمودار دما بر حسب كسر سرد ارائه‌شده توسط گائو و همكاران مربوط به استفاده از 4 نازل در ورودي و فشار ورودي 5.75 بار و استفاده از نيتروژن به عنوان سيال عامل[2] 19

شكل ‏2 4: نمودار دما بر حسب كسر سرد ارائه‌شده توسط گائو و همكاران مربوط به استفاده از 2 نازل در ورودي و فشار ورودي 5.75 بار و نيتروژن به عنوان سيال عامل[2] 19

شكل ‏2 5: نازل‌هاي استفاده‌شده در كار دينسر و همكاران. a)دونازله b)چهار نازله c)6 نازله[28] 20

شكل ‏2 6تجهيزات آزمايشگاهي جهت اندازه‌گيري جريان‌هاي داخلي در لوله ورتكس[2] 21

شكل ‏2 7:نتايج تجربي مربوط به سرعت‌هاي مماسي داخلي نرماليزه شده در موقعيت‌هاي شعاعي و محوري مختلف بي بعد شده در لوله ورتكس براي   [2] 22

شكل ‏2 8: نتايج تجربي مربوط به سرعت‌هاي محوري داخلي بي بعد شده در موقعيت‌هاي شعاعي و محوري مختلف، در لوله ورتكس براي   [2] 22

شكل ‏2 9:a)جريان‌هاي چرخشي محيطي و داخلي b)حلقه‌هاي محيطي و چرخشي ثانويه [6] 23

شكل ‏2 10: طرح‌واره الگوي جريان در يك لوله ورتكس بر اساس نظريه انتقال حرارت اصطكاكي [1] 26

شكل ‏2 11: گردابه اجباري و گردابه آزاد [1] 26

شكل ‏2 12: دانسيته طيفي سيگنال صوتي به دست آمده توسط كوروساكا [26] 27

شكل ‏2 13: گراف توصيف‌كننده رفتار جدايي انرژي و صوتي خروجي از لوله كوروساكا به صورت القاء افزايش فركانس [26] 28

شكل ‏2 14: مقايسه نتايج شبيه‌سازي عددي به صورت تغييرات دماي خروجي سرد و گرم بر حسب كسر سرد با نتايج تجربي در كار اسكاي و همكاران [46] 30

شكل ‏2 15: نمودار خط جريان سرعت محوري بر روي محور مركزي لوله ورتكس با نسبت   نزديك به ناحيه خروجي سرد[45] 30

شكل ‏2 16: (a) الگوي جريان نزديك به خروجي سرد كه نشان از وجود جريان ثانويه دارد(b) الگوي جريان نزديك به خروجي سرد كه نشان از عدم وجود جريان ثانويه دارد[45] 31

شكل ‏2 17: نمودار تاثير قطر مخروط ناقص بهينه بر بهبود عملكرد جدايي دما توسط لوله ورتكس، ارائه شده توسط رفيعي و صادقيآزاد[50] 32

شكل ‏4 1: تجهيزات لوله ورتكس مدل433R ساخت شركت P.A.Hilton Ltd موجود در آزمايشگاه 45

شكل ‏4 2: طرح‌واره سيكل جريان هوا در تجهيزات لوله ورتكس با مدل تجاري R433 ساخت شركت P.A.Hilton. 1)ترموكوپل شماره يك 2) فشارسنج گيج (0تا 21 كيلوپاسكال) 3)ترموكوپل شماره 2 46

شكل ‏4 3: ابعاد هندسي لوله ورتكس به همراه نازل موجود در محفظه ورتكس 46

شكل ‏4 4: نمودار دماي (درجه كلوين)خروجي‌هاي سرد و گرم لوله ورتكس بر حسب كسر سرد به همراه ميله خطا 51

شكل ‏4 5: نمودار فشار (كيلوپاسكال) خروجي سرد برحسب كسر سرد به همراه ميله خطا 52

شكل ‏4 6: نمودار راندمان آيزنتروپيك بر حسب كسر سرد به همراه ميله خطا 52

شكل ‏4 7: نمودار ضريب عملكرد به عنوان گرماساز و سرماسازبر حسب كسر سرد به همراه ميله خطا 53

شكل ‏4 8: مدل ديناميك سيالات محاسباتي لوله ورتكس 56

شكل ‏4 9: نماهاي مختلف از شبكه ايجاد شده با ساختار منظم 58

شكل ‏4 10: نمودار مطالعه استقلال از شبكه بر اساس اختلاف دماي استاتيك خروجي گرم و سرد 60

شكل ‏4 11: المان شبكه مرحله 1 61

شكل ‏4 12: المان شبكه مرحله 6 62

شكل ‏4 13: استفاده از تكنيك انطباق شبكه 62

شكل ‏4 14: مقايسه نتايج عملكرد سه مدل توربولانسي مختلف با نتايج تجربي كه محور عمودي نشان‌دهنده دماي هواي خروجي سرد و گرم(  و )، و محور افقي نشان‌دهنده كسر سرد ( ) مي‌باشد. 63

شكل ‏4 15: نمودار مقايسه ضريب عملكرد برحسب كسر سرد مدل   استاندارد و نتايج تجربي 64

شكل ‏4 16: نمودار ضريب عملكرد برحسب كسر سرد مدل   و نتايج تجربي 64

شكل ‏4 17: نمودار ضريب عملكرد برحسب كسر سرد مدل   و نتايج تجربي 65

شكل ‏4 18: نمودار مقايسه راندمان ايزنتروپيك برحسب كسر سرد براي سه مدل توربولانسي و نتايج تجربي 65

شكل ‏4 19: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در ،  66

شكل ‏4 20: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در  و  66

شكل ‏4 21: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در  و  66

شكل ‏4 22: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در  و  67

شكل ‏4 23: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  67

شكل ‏4 24: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  67

شكل ‏4 25: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  67

شكل ‏4 26: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  68

شكل ‏4 27: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  68

شكل ‏4 28: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل  در   و  68

شكل ‏4 29: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  68

شكل ‏4 30: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  69

شكل ‏4 31: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  69

شكل ‏4 32: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در  و  69

شكل ‏4 33: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  69

شكل ‏4 34: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  70

شكل ‏4 35: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  70

شكل ‏4 36: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل ،در   و  70

شكل ‏4 37: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل  در   و  70

شكل ‏4 38: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  71

شكل ‏4 39: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  71

شكل ‏4 40: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  71

شكل ‏4 41: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  71

شكل ‏4 42: كانتور دماي استاتيك بر روي صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس براي مدل   در   و  72

شكل ‏4 43: توزيع سرعت مماسي   براي مدل   در   و   در فواصل   از خروجي گرم 73

شكل ‏4 44: توزيع سرعت محوري   براي مدل   در   و   در فواصل   از خروجي گرم 73

شكل ‏4 45: كانتور چگالي براي مدل   در  74

شكل ‏4 46: كانتور چگالي براي مدل   در  74

شكل ‏4 47: كانتور چگالي براي مدل   در  74

شكل ‏4 48: كانتور عدد ماخ براي مدل   در   الف) صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس ب) صفحه عبوري از محفظه ورتكس 75

شكل ‏4 49: كانتور عدد ماخ براي مدل   در   الف) صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس ب) صفحه عبوري از محفظه ورتكس 75

شكل ‏4 50: كانتور عدد ماخ براي مدل   در   الف) صفحه عبوري از محور مركزي لوله ورتكس ب) صفحه عبوري از محفظه ورتكس 76

شكل ‏4 51: خطوط جريان به همراه كانتور عدد ماخ، كه نشان دهنده ايجاد گلوگاه همگرا-واگرا به عنوان دليل افزايش عدد ماخ به بالاتر از يك ميباشد 76

شكل ‏4 52: خطوط جريان براي مدل   در   و  77

شكل ‏4 53: خطوط جريان براي مدل   در   و  77

شكل ‏4 54: خطوط جريان براي مدل   در   و  78

شكل ‏4 55: خطوط جريان براي مدل   در   و  78

شكل ‏4 56: خطوط جريان براي مدل   در   و  78

شكل ‏4 57: خطوط جريان براي مدل   در   و  78

شكل ‏4 58: خطوط جريان براي مدل   در   و  79

شكل ‏4 59: خطوط جريان براي مدل   در   و  79

شكل ‏4 60: نمودار باقيمانده مربوط به جرم و ممنتوم براي مدل  80

شكل ‏4 61: نمودار باقيمانده مربوط به انتقال حرارت براي مدل  81

شكل ‏4 62: نمودار باقيمانده مربوط به توربولانس براي مدل  81

شكل ‏4 63: شبكه با تعداد 884957 سلول و ساختار نامنظم 82

شكل ‏4 64: نمودار باقيمانده جرم و ممنتوم مربوط به شبكه با ساختار نامنظم 83

شكل ‏4 65: نمودار باقيمانده انتقال حرارت مربوط به شبكه با ساختار نامنظم 83

شكل ‏4 66: نمودار باقيمانده مربوط به شبكه با ساختار نامنظم 84

شكل پ 1: ايجاد حجم كنترل در يك شبكه دو بعدي[52] 88

شكل پ 2: المان شبكه 89

شكل پ 3: روند كلي حل نرم‌افزارCFX براي يك جريان تراكم پذير، مغشوش و دائم با گراديان‌هاي دمايي 92

شكل پ 4: فلوچارت مربوط به فرايند انطباق شبكه[52] 93

شكل پ 5: ماژول‌هاي نرم‌افزاري موجود در نرم‌افزارAnsys CFX14.5 94

فهرست جدول‌ها

جدول ‏3 1: مزايا و معايب مدل توربولانسي  40

جدول ‏3 2: مزايا و معايب مدل توربولانسي  41

جدول ‏4 1: نتايج تجربي به دست آمده در فشار و دماي ورودي به ترتيب 680 كيلوپاسكال و 290 درجه كلوين 47

جدول ‏4 2: عدم قطعيت براي كسر سرد، ضريب عملكرد سرماساز، ضريب عملكرد گرماساز و راندمان آيزنتروپيك در كسرهاي سرد مختلف در فشار و دماي ورودي به ترتيب 680 كيلوپاسكال و 290 درجه كلوين 50

جدول ‏4 3: مطالعه استقلال از شبكه 61

جدول ‏4 4: درصد خطاي شبيه سازي با استفاه از سه مدل توربولانسي نسبت به نتايج اندازه گيري تجربي 79

فهرست علائم اختصاري

مساحت سطح مقطع نازل هاي ورودي( )

سرعت صوت( )

ضريب عملكرد سرما ساز

ضريب عملكرد پمپ گرمايي

ضريب عملكرد كارنو

ظرفيت حرارتي ويژه در فشار ثابت( )

ظرفيت حرارتي ويژه در حجم ثابت( )

قطر خروجي سرد لوله ورتكس(m)

قطر لوله ورتكس(m)

آنتالپي ويژه سكون( )

آنتالپي ويژه استاتيك( )

انرژي داخلي بر واحد جرم( )

انرژي جنبشي مغشوش

طول لوله ورتكس(m)

عدد ماخ

دبي جرمي( )

بردار نرمال سطح

فشار(Pa) 

فشار سكون(Pa)

عدد پرانتل

انرژي حرارتي( )

نرخ انتقال حرارت(w)

مختصات قطبي

ثابت ويژه گاز

آنتروپي ويژه جريان( )

نرخ افزايش آنتروپي سيستم( )

نرخ توليد آنتروپي( )

دماي سكون( )

دماي استاتيك( )

زمان( )

بردار سرعت( )

مؤلفه‌ي x بردار سرعت( )

مولفه x نوساني بردار سرعت( )

مولفه x متوسط بردار سرعت( )

حجم( )

مؤلفه‌ي y بردار سرعت( )

مولفه y نوساني بردار سرعت( )

مولفه y متوسط بردار سرعت( )

سرعت متوسط در رابطه (3-8)(  )

مؤلفه‌ي z متوسط بردار سرعت()

مؤلفه‌ي z بردار سرعت( )

مؤلفه‌ي z نوساني بردار سرعت( )

توان(W)

ارتفاع نسبت به مرجع( )

اختلاف دماي آيزنتروپيك

ماكزيمم اختلاف دما بين گاز ورودي و گاز سرد

علائم يوناني

نفوذ

نفوذ مغشوش موثر( )

ضريب اتميسيته

نرخ اتلاف مغشوش بر واحد جرم( )

لزجت( )

كسر سرد

لزجت مغشوش موثر( )

لزجت مغشوش( )

لزجت سينماتيكي( )

لزجت سينماتيكي مغشوش( )

چگالي( )

نرخ توليد آنتروپي بي بعد شده

راندمان كارنو

تنش برشي ويسكوز( )

تنش برشي رينولدز( )

مقياس زماني معكوس مرتبط با مغشوش( )

مولفه y متوسط بردار سرعت( )

مؤلفه‌ي z متوسط بردار سرعت( )

پانويس ها

ورودي

خروجي سرد

خروجي گرم

كارنو

سرما ساز

پمپ گرمايي

محيط

آيزنتروپيك

نقاط انتگرال گيري

قيمت فايل فقط 95,000 تومان



برچسب ها : تحقيقات آزمايشي و شبيه سازي عددي جريان در لوله گرداب , لوله ورتكس , جريان در لوله ورتكس , بررسي عملكرد لوله ورتكس , بررسي تجربي جريان در لوله ورتكس , شبيه سازي عددي جريان در لوله ورتكس , دانلود پايان نامه جريان در لوله ورتكس , دانلود پايان نامه شبيه سازي عددي جريان در لوله ورتكس