خانه » پروژه/تحقیق/مقاله » مقالات برق و الکترونیک » دانلود مقاله مقادیر لزجت در سیالات مختلف
دانلود مقاله مقادیر لزجت در سیالات مختلف

دانلود مقاله مقادیر لزجت در سیالات مختلف

دانلود مقاله مقادیر لزجت در سیالات مختلف
فهرست مطالب
مقدمه ۴
۱-۱  جدایش جریان ۴
۱-۲  نحوه تشکیل و پخش گردابه ۱۰
۱-۳  کاربرد جریانبندها در مهندسی ۲۱
مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته ۲۴
۲-۲  هندسه یک سیلندری در جریان آرام ۲۴
۲-۳  هندسه یک سیلندری در جریان مغشوش ۳۵
۲-۴  هندسه چند سیلندری در جریان آرام ۴۳
۲-۵  هندسه چند سیلندری در جریان مغشوش ۵۲
بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن ۶۳
۳-۱  طرح مسأله فعلی و جایگاه آن ۶۳
۳-۳  معادلات حاکم در جریان آرام ۶۷
۳-۳-۲   میدان دما و انتقال حرارت ۷۱
۳-۴-۱  میدان جریان سیال و دما ۷۳
۳-۷  شرایط مرزی و نحوه اعمال آنها ۹۱
۳-۷-۲  شرط مرزی ورودی ۹۱
۳-۷-۳  شرط مرزی خروجی ۹۳
۳-۷-۴  شرط مرزی دیوار ۹۴
فصل چهارم ۹۸
نتایج جریان آرام ۹۸
۴-۱  مقدمه ۹۸
۴-۲  مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود ۹۹
۴-۳  مطالعه شبکه ۱۰۳
۴-۵-۱  تحلیل نتایج جریان سیال برای فاصله بین سیلندری ثابت G=5 122
۴-۵-۲  تحلیل نتایج جریان سیال برای فواصل بین سیلندری مختلف ۱۴۳
۴-۵-۳  تحلیل نتایج  انتقال حرارت و میدان دما ۱۵۱
فصل پنجم ۱۶۵
نتایج جریان مغشوش ۱۶۵
۵-۱  مقدمه ۱۶۵
۵-۳  تحلیل نتایج میدان دما و انتقال حرارت ۱۸۲
جمعبندی نتایج و ارائه پیشنهادات ۱۸۷
نتایج مهم ارائه شده در فصل چهارم را میتوان بصورت زیر خلاصه نمود: ۱۸۷
نتایج مهم ارائه شده در فصل پنجم را میتوان بصورت زیر خلاصه نمود: ۱۸۸
پیشنهادات: ۱۸۹
فهرست منابع ۱۹۰
فصل اول مقدمه
۱-۱  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 ۱-۱ 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:
(۱-۱)
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.[۱]
معادله بقای مومنتوم در لایه ¬مرزی در امتداد محور x بصورت زیر است:
(۱-۲)                                                                  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:
(۱-۳)
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 (۱-۳) 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 ۱-۲-الف این شرایط را نشان میدهد.
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 ۱-۲- 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 (۱-۳) در  نتیجه می شود که  . لذا شیب سرعت حوالی دیواره در امتداد y افزایش می یابد. شکل ۱-۲-ج و ۱-۲-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 میشود.

برای خرید اطلاعات خود را وارد کنید
  • کلیه پرداخت های سایت از طریق درگاه بانک سامان انجام می گیرد.هر مرحله از خرید می توانید مشکل خود را با پشتیبان و فرم تماس با ما در جریان بگذارید در سریعترین زمان ممکن مشکل برطرف خواهد شد
  • پس از پرداخت وجه ، فایل محصول هم قابل دانلود می باشد و هم به ایمیل شما ارسال می گردد .
  • آدرس ایمیل را بدون www وارد نمایید و در صورت نداشتن ایمیل فایل به تلگرام شما ارسال خواهد شد .
  • در صورت داشتن هرگونه سوال و مشکل در پروسه خرید می توانید با پشتیبانی سایت تماس بگیرید.
  • پشتیبان سایت با شماره 09383646575 در هر لحظه همراه و پاسخگوی شماست
  • اشتراک گذاری مطلب

    راهنما

    » فراموش نکنید! بخش پشتیبانی مقاله آنلاین ، در همه ساعات همراه شماست

    اطلاعات ارتباطی ما پست الکترونیکی: Article.university@gmail.com

    تماس با پشتیبانی+ ایدی تلگرام 09383646575

    برای سفارشتان از سایت ما کمال تشکر را داریم.

    از اینکه ما را انتخاب نمودید متشکریم.

    معادله فوق را حل نمایید *

    تمام حقوق مادی , معنوی , مطالب و طرح قالب برای این سایت محفوظ است