دانلود مقاله مطالعه عددي تاثير ميدانهاي الكترو مغناطيس بر روي جدايي جريان در ايرفويل | مکافایل
توضیحات محصول
دانلود مقاله مطالعه عددي تاثير ميدانهاي الكترو مغناطيس بر روي جدايي جريان در ايرفويل
35ص
فهرست:
عنوان ……………………………………………………………………………… صفحه
مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………….
فصل اول- تعاريف مفاهيم به کار رفته در اين گزارش…………………………………………………………..
فصل دوم: روش هاي حل معادلات توربولانس………………………………………………………………………..
2-1 روش استاندارد …………………………………………………………………………………………….
2-1-1 معادلات حامل در مدل استاندارد …………………………………………………..
2-1-2 مدل سازي لزجت مغشوش در مدل استاندارد ……………………………..
2-2-3 ثابت‌هاي مدل استاندارد ………………………………………………………………….
2-2 مدل RNG………………………………………………………………………………………………………………
2-2-1 معادلات حامل در مدل RNG………………………………………………………………….
2-2-2 مدل سازي لزجت موثر در مدل RNG……………………………………………………..
2-2-3 اصلاح چرخش در مدل RNG…………………………………………………………………..
2-2-4 محاسبه اعداد پرانتل معکوس موثر در مدل RNG………………………………….
2-2-5 ترم در معادله ………………………………………………………………………………..
2-2-6 ثابت هاي مدل RNG………………………………………………………………………………….
2-3 مدل هوشمند …………………………………………………………………………………………….
2-3-1 معادلات حامل براي مدل هوشمند………………………………………………………………
2-3-2 مدل سازي لزجت مغشوش در مدل هوشمند…………………………………………….
2-3-3 ثابت هاي مدل هوشمند……………………………………………………………………………….
فصل سوم: تئوري مدل MHD………………………………………………………………………………………………
3-1 روش القاي مغناطيس……………………………………………………………………………………………….
3-2 روش پتانسيل الکتريکي …………………………………………………………………………………………..
فصل چهارم: حل جريان و تاثير نيروي لورنتس……………………………………………………………………..
4-1 ساده سازي معادلات ماکسول…………………………………………………………………………………..
4-2 نحوه ايجاد نيروي لورنتس موازي با جريان……………………………………………………………..
4-3 شرايط مسئله و حل جريان………………………………………………………………………………………
4-4 بررسي نتايج………………………………………………………………………………………………………………
جمع بندي و پيشنهادات…………………………………………………………………………………………………………
مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………
کنترل جريان بصورت دستکاري کردن ميدان جريان براي ايجاد يک تغيير مطلوب تعريف مي شود. جريان از روي يک جسم مانند سطح بيروني هواپيما يا زير در يايي را ميتوان براي اهداف زير دستکاري کرد:
1-به تاخير انداختن گذار
2- به تعويق انداختن جدايش
3-افزايش ليفت
4- کاهش درگ فشاري و اصطکاک پوستهاي
روشهايي که براي نائل شدن به اهداف بالا مورد استفاده قرار ميگيرد را روشهاي کنتر ل جريان مينامند. دسته بندي‌هاي مختلفي براي روشهاي کنترل جريان وجود دارد. گد-ال-هک [1] روشهاي کنترل جريان را در چند بخش تقسيم بندي کرده است. كه براي مثال مي توان به روشهاي زير اشاره كرد :
روشهايي که روي ديوار يا دور از آن اعمال مي شود:
وقتي کنترل جريان روي ديوار اعمال مي شود پارامترهاي سطح شامل زبري، شکل سطح، تحدب، جابجايي ديوار، دما و تخلخل سطح براي ايجاد مکش ودمش مي تواند روي نتايج نهايي که در بالا ذکر شد تاثير بگذارد.گرم وسرد کردن سطح نيز ميتواند از طريق ايجاد گراديانهاي دانسيته و ويسکوزيته روي جريان تاثير گذار باشد. همچنين روشهايي که دور از ديوار (سطح) اعمال مي شوند مانند بمباران کردن لايههاي برشي از طريق …
-2 مدل RNG
مدل RNG از تکنيک هاي پيچيده آماري حاصل شده است. اين مدل شباهت زيادي به مدل استاندارد داشته، اما اصلاحات زير در آن انجام گرفته است.
مدل RNG ترمي اضافي در معادله دارد که دقت محاسبه را براي جريانهاي با سرعت بالا، افزايش مي‌دهد.
اثر چرخش بر روي اغتشاش، در مدل RNG مد نظر قرار گرفته شده است که دقت را در جريان هاي چرخشي افزايش مي‌دهد.
تئوري مدل RNG براي اعداد پرانتل مغشوش، فرمولي تحليلي ارائه مي‌دهد در حالي که مدل استاندارد از ثابت ها و مقادير تعريف شده توسط کاربر استفاده مي نمايد.
در حالي که مدل استاندارد براي اعداد زینولدز بالا قابل استفاده است، تئوري RNG راه حل تحليلي براي جريان هاي با اعداد نيولدز پائين ارائه مي نمايد.
اين خصوصيات مدل RNG را دقيق تر و کاربردي تر از مدل استاندارد و براي طيف وسيع تري از جريان ها نشان مي‌دهد.
مدل RNG اساساً از معادلات نوير- استوکس[1] به دست مي‌آيد که براي اين منظور از تکينک هاي رياضي به نام renormalization group يا به اختصار روش RNG استفاده مي‌گردد.
حل تحليلي باعث شده است اين مدل، مدلي با ثابت
[1] – navier-stokes equations…
-3-1 معادلات حامل براي مدل هوشمند
معادلات حامل براي مدل هوشمند به اين شکل مي‌باشند.
در اين معادلات، توليد انرژي سينتيکي توربولانس ناشي از گراديان سرعت، توليد انرژي سينتيک توربولانس ناشي از شناوري، سهم انبساط حرارتي نوساني در ميزان پخش در جريان هاي مغشوش تراکم پذير است. ثابت ها بوده، اعداد پرانتل مغشوش براي هستند. ترم هاي تعريف شده، توسط کاربر مي‌باشند.
توجه کنيد که معادله k (2-15) مشابه معادله k در مدل استاندارد و مدل RNG مي‌باشد به جز اعداد ثابت به کار رفته در اين معادله. در حالي که معادله با آنچه در مدل هاي قبلي ارائه گرديده شمايلي متفاوت دارد.
يکي از مواردي که بايد مورد توجه قرار داد آن است که ترم توليدي در معادله (ترم دوم از سمت راست معادله 2-16) توليد k را در بر نمي گيرد. يعني شامل ترم همانند مدل هاي ديگر نيست.
اين باور وجود دارد که فرم حاضر، انتقال حرارت طيفي را بهتر مدل مي‌کند.
نکته قابل توجه ديگر آن است که ترم اتلاف (ترم يکي…
فصل چهارم: حل جريان و تاثير نيروي لورنتس
همانگونه که در فصل سوم مشاهده کرديم نيروي لورنتس به صورت ضرب برداري بردار چگالي جريان در بردار ميدان مغناطيسي به دست آمد (معادله 3-27)
چنانچه فرض کنيم جريان آرام و تراکم ناپذير بوده و سيال داراي بار الکتريکي است، با اعمال نيروي لورنتس در معادله‌ي ممنتوم در جهت جريان داريم:
با توجه به معادلات (3-4) و (3-8) و (4-1) توزيع ميدان الکترومغناطيسي و توزيع کميتهاي جريان در ميدان جريان از همديگر تاثير مي پذيرند. بنابراين جهت بررسي تاثير متقابل آنها مي بايست معادلات ماکسول و معادلات نوير- استوکس به طور همزمان حل گردند.
در مبحث (magneto-hydro-dynamic) MHD تقريب هاي زير براي مطالعه اثرات متقابل جريان سيال و ميدان الکترومغناطيس در نظر گرفته مي‌شوند.
(4-2) q=0
(4-3)
(4-4)
سيال مورد مطالعه در کار حاضر، آب دريا با غلظت نمک 35% بوده که داراي ضريب هدايت الکتريکي [2]بوده و با توجه به اين که حداکثر شدت ميدان مغناطيس قابل کاربرد کمتر از 1 تسلا است[3]، از اين رو در سمت راست معادله (3-8)، ترم دوم نسبت به…
1- Gad-el-Hak, M., Flow Control: Passive, Active, and Reactive Flow Management,
Cambridge University Press, 2000
2-Osmotic Properties of the egg Cells of the Oyster (Ostrea Virginia) by Balduin Lucke and R. A. Ricca (from Laboratory of Pathology, School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, and the Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Massachusetts) July8,1941
3-Gerbeth,G.,Shatrov,V.,”Electromagnetic Plasma Generator for Titanium Nitride Coatings,”,Flow Control Leading to a Strong Drag Reduction
Surface Engineering, Vacuum 59(2000) 203-209. of a Sphere”, SFB609, Submitted to Fluid Dynamic
4-Weier, T., Gerbeth, G., Mutschke, O., Lielausis, O., and Lammers, G., “Separation Control by Stationary and Time Periodic Lorentz Forces”, SFB 609-03, Flow,
Turbulence and Combustion, in Press, 2004.
5-http://courses.cit.cornell.edu/fluent/airfoil/index.htm
6- S. A. Akbari, A. Sedaghat and A. R. Azimian, “Computational Flow Separation Control using Electromagnetic fields,” 14th Annual (International) Mechanical Engineering Conference Isfhan University of Technology, Isfhan – May 2006.
7- نعمت الله فولادی،محمد رضا جهان نما،فضل الله محقق،کنترل جدايش جريان روی سطح هيدروفيل با استفاده از نيرو های الکترومغناطيس،سيزدهمين کنفرانس(بين المللی)سالانه مهندسی مکانيک، ارديبهشت 1384.