توضیحات
عنوان: خواص جریان کاملاً آشفته (properties of deterministic turbulence)
- شاخصهای جریان توربولانس یا متلاطم
- عدد رینولدز
- پروفیل (شکل) جریان
- لایه مرزی توربولانس
- حل میدان‌های جریانهای آشفته با استفاده از نرم‌افزارهای CFD
- روشهای DNS
- روشهای RANS
- روشهای LES
- ارزیابی روشهای عددی آشفتگی جریان
- فرضیه بوزینسک
- جمع بندی
- مراجع
در مکانیک سیالات عمدتاً به بررسی جریان سیال در حالت‌های مختلف پرداخته می‌شود. در حالت کلی این جریان‌ها به دو دسته‌ی جریان لایهای یا آرام (Laminar flow) و جریان توربولانس (Turbulent Flow) یا آشفته تقسیم‌بندی می‌شوند که در بیشتر مسائل صنعتی جریان آشفته است. بررسی جریانهای لایهای از نظر تئوری آسان‌تر و به زمان کم‌تری نیاز دارد، اما بررسی جریان توربولانس از نظر تئوری پیچیدهتر و نیاز به زمان بیشتری دارد. تفاوت بین جریان لایهای و آشفته در شکل 1 نشان داده شده است. آشفتگی به پدیده‌ای درهم و بر هم، آشوبناک، غیر قابل پیشبینی و متغیر نسبت به زمان و مکان اطلاق می‌شود و جریان آشفته جریانی است که در آن آشفتگی وجود داشته باشد. تقریباً تمامی جریانهای هوا در طبیعت آشفته هستند و این موضوع در مورد جریانهای آب نیز صادق است. بجز جریانهای ناشی از اثرات مویینگی، جریان خون، جریان گدازه‌ها و مسائلی از این دست بقیه جریان‌ها در تعریف جریانهای آشفته گنجانده می‌شوند. آشفتگی میتواند در لایه مرزی، جت خروجی، سطح برشی آزاد و یا پشت اجسام اتفاق بیفتد. در جریانهای آشفته شاهد ظهور گردابه ها با ابعاد متنوع هستیم که اصطلاحاً به آنها گردابه های مقیاس بزرگ یا مقیاس کوچک میگویند.
واقعیت این است که بیش از ۹۰ درصد از جریان‌هایی که در روزمره و در صنعت با آنها مواجه هستیم، جزء جریانهای توربولانس محسوب می‌شوند. جریان توربولانس در مکانیک به حرکت سیال در حالتی اطلاق می‌شود که در آن حرکت ذرات به صورت تصادفی است. برخلاف جریان لایهای که در آن حرکت ذرات سیال به شکل لایه‌هایی است که روی هم حرکت می‌کنند، در این نوع از حرکت، ذرات سیال در راستای عمود بر مسیر حرکت نیز با هم مخلوط شده و حرکتی تصادفی را ایجاد می‌کنند. در آزمایشی که در زیر مطابق شکل 1 انجام شده، در ابتدا رنگی در سیال تزریق و مسیر حرکت آن در حالت‌های مختلف دنبال شده است. این آزمایش برای اولین بار توسط ازبورن رینولدز انجام شد. او نشان داد که با تغییر دادن سرعت ورودی سیال، چگالی و چند پارامتر دیگر، رژیم جریان نیز تغییر می‌کند. در شکل 1-b سرعت جریان ورودی افزایش یافته و در نتیجهی آن، رژیم جریان به‌صورت توربولانس در آمده است. انجام تحقیق
معمولاً جهت تشخیص جریان توربولانس از دو مشخصه‌ی جریان چرخشی (Recirculation) و گردابه (Eddy) استفاده می‌کنند. با توجه به این دو کمیت، در جریان توربولانس هم جهت و هم اندازه جریان به طور تصادفی تغییر می‌کنند.
جزئیات دقیق رفتار توربولانسی یک جریان به طور دقیق معلوم نیست. با این حال قریب به اتفاق جریان‌هایی که در صنعت و در زندگی روزمره با آن مواجه هستیم، از نوع توربولانسی هستند. متأسفانه به دلیل این که رفتار توربولانسی شدیداً تصادفی بوده، این عامل تحلیل آن را بسیار مشکل می‌کند. جالب است که به زعم بسیاری از افراد صاحب نظر در زمینه علوم تجربی، آخرین مسئله حل نشده در فیزیک کلاسیک، پدیده توربولانسی است. مهم‌ترین ابزار موجود تاکنون در مورد بررسی رفتار توربولانسی، دینامیک سیالات محاسباتی یا همان CFD است. در حقیقت CFD شاخه‌ای از مکانیک سیالات است که در آن با استفاده از آنالیز عددی، جریانهای توربولانس حل شده و توصیف می‌شوند.
توجه:
برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.