پایان نامه کارشناسی ارشد حل تشابهي جريان سكون متقارن محوريِ نانوسيال تراكم ناپذير بر روي استوانه ساكن با در نظر گرفتن مكش سطحي يكنواخت در سطح

متن کامل پایان نامه مقطع ارشد :مهندسی شیمی

گرایش :مهندسی فرایند

عنوان : حل تشابهي جريان سكون متقارن محوريِ نانوسيال تراكم ناپذير بر روي استوانه ساكن  با در نظر گرفتن مكش سطحي يكنواخت در سطح

دانشگاه آزاد اسلامی

واحدشاهرود

دانشکده فنی و مهندسی ، گروه مهندسی شیمی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد M.Sc.))

گرایش : مهندسی فرایند

 

عنوان :

حل تشابهي جريان سكون متقارن محوريِ نانوسيال تراكم ناپذير بر روي استوانه ساكن  با در نظر گرفتن مكش سطحي يكنواخت در سطح

 

استاد راهنمای اول :

جناب آقای دکتر حمید محمدیون

 

استاد راهنمای دوم :

جناب آقای دکتر مجید مظفری

تابستان 93

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل اول مقدمه و تاريخچه. 2

1- 1- مقدمه. 3

1-2- تاريخچه. 4

فصل دوم معرفي مسأله. 15

2- 1- معرفي مساله. 16

2- 2- معادلات حاكم 17

2- 2- 1- معادلات حاكم در دستگاه مختصات استوانه‌اي در حالت سه بعدي.. 17

2- 2- 2- معادلات حاكم بر جريان سكون متقارن محوري نانو سیال تراکم ناپذیر بر استوانة نامحدود ساکن. 18

2- 3- حل غیرلزج جريان سكون متقارن محوري نانو سیال تراکم ناپذیر بر استوانة نامحدود ساکن. 19

2- 4- جمع‌بندي.. 22

فصل سوم معادلات كاملاً تشابهي. 23

3- جريان سكون متقارن محوري نانو سیال تراکم ناپذیر بر روي استوانه نامحدوده ساكن با در نظرگرفتن مکش سطحی یکنواخت در سطح  24

3- 1- معادلات حاكم 25

3- 2- شرايط مرزي.. 25

3- 2-1- شرايط مرزي ميدان سرعت.. 25

3-3- متغيرهاي ‌تشابهي. 25

3- 4- خواص نانوسيال. 26

3- 4-1-چگالي نانو سيال. 26

3- 4-2-لزجت ديناميكيِ نانو سيال. 27

3- 5- معادلات كاملا ‌تشابهي ممنتوم 28

3- 6- تنش برشي. 33

3- 7- جمع‌بندي.. 33

3- 7-1- معادله ديفرانسيل معمولي حاكم برمساله. 34

3-7-2- معرفي تابع جريان. 34

فصل چهارم روش حل عددي معادلات.. 35

4-1- روش جعبه اي كلر. 36

4-2- روش پرتابي. 40

4-2-1-الگوريتم روش پرتابي. 44

4-2-2- روش هاي اصلاح حدس.. 45

4-2-2-1-  اصلاح حدس بر اساس روش درون يابي خطي. 45

4-2-2-2-  اصلاح حدس بر اساس روش نيوتن. 47

4-2-3- حل معادله f با استفاده ازروش پرتابي. 50

4- 3- روش تفاضل محدود 50

4- 3-1-حل معادله f باروش تفاضل محدود 51

فصل پنجم نتايج و بحث.. 54

5- 1- نتايج حاصل از حل عددي مساله جريان سكون متقارن محوري بر روي استوانه ساكن با فرض ديواره صلب و بدون مكش سطحي  55

5- 2- نتايج حاصل از حل عددي مساله جريان سكون متقارن محوري بر روي استوانه ساكن با درنظرگرفتن مكش سطحي یکنواخت در سطح  68

فصل ششم نتيجه گيري وپيشنهاد ادامه كار. 85

6- 1- نتيجه گيري.. 86

6- 2- پيشنهاد ادامه كار. 87

منابع و ماخذ 89

فهرست اشکال

شکل (4-1) شبکه تفاضل محدود برای روش جعبهای کلر و …. 37

شكل(5-1): منحني تغييرات بر حسبدر، و به ازاي اعداد رينولدز مختلف.. 57

شكل(5-2): منحني تغييرات بر حسبدر، به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 58

شكل(5-3): منحني تغييرات بر حسبدر، به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 58

شكل(5-4): منحني تغييرات بر حسبدر، به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 59

شكل(5-5): منحني تغييرات بر حسبدر، به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 59

شكل(5-6): منحني تغييرات بر حسبدر، به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 60

شكل(5-7): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 60

شكل(5-8): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 61

شكل(5-9): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 61

شكل(5-10): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 62

شكل(5-11): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 62

شكل(5-12): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي اعداد رينولدز مختلف.. 63

شكل(5-13): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي اعداد رينولدز مختلف.. 63

شكل(5-14): منحني تغييرات بر حسبدر،  به ازاي اعداد رينولدز مختلف.. 64

شكل(5-15): منحني تغييرات فشار بي بعد بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 64

شكل(5-16): منحني تغييرات فشار بي بعد بر  حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 65

شكل(5-17): منحني تغييرات فشار بي بعد بر  حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 65

شكل(5-18): منحني تغييرات فشار بي بعد بر  حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 66

شكل(5-19): منحني تغييرات فشار بي بعد  بر حسبدر،  به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 66

شكل(5-20): منحني تغييرات فشار بي بعد بر حسبدر،  به ازاي اعداد رينولدز مختلف.. 67

شكل(5-21): منحني تغييرات تنش برشي در سطح استوانه برحسب عدد رينولدز، به ازاي كسر حجمي هاي مختلف نانوذرات.. 67

شكل(5-22): منحني تغييرات تنش برشي در سطح استوانه برحسب كسر حجمي نانو ذرات، به ازاي اعداد رينولدز. 68

شكل(5-23): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 72

شكل(5-24): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش… 72

شكل(5-25): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 73

شكل(5-26): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت کسرحجمی نانوذرات.. 73

شكل(5-27): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت کسرحجمی نانوذرات.. 74

شكل(5-28): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت کسرحجمی نانوذرات.. 74

شكل(5-29): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت.. 75

شكل(5-30): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در. 75

شكل(5-31): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 76

شكل(5-32): منحني تغييرات بر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 76

شكل(5-33): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 77

شكل(5-34): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در. 77

شكل(5-35): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 78

شكل(5-36): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر  100  و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت.. 78

شكل(5-37): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر 1000   و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش یکنواخت در سطح. 79

شكل(5-38): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر  و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت کسرحجمی.. 79

شكل(5-39): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر  و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت کسرحجمی نانوذرات.. 80

شكل(5-41): منحني تغييرات فشاربی بعدبر حسبدر  و  ، به ازاي مقادیرمتفاوت کسرحجمی نانوذرات.. 81

شكل(5-42): منحني تغييرات تنش یرشی در سطح بر حسب عدد رینولدز در شرایط  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش سطحی یکنواخت.. 81

شكل(5-43): منحني تغييرات تنش یرشی در سطح بر حسب عدد رینولدز در شرایط  ، به ازاي مقادیرمتفاوت مکش سطحی یکنواخت.. 82

شكل(5-44): منحني تغييرات تنش یرشی در سطح بر حسب عدد رینولدز در شرایط  ، به ازاي مقادیرمتفاوت.. 82

شكل(5-45):نمايش خطوط جريان  درو مقادیرمتفاوت کسرحجمی نانوذرات.. 83

شكل(5-46):  نمايش خطوط جريان  به ازاي اعدادرينولدز مختلف، در شرايط،…………… 83

شكل(5-47):  نمايش خطوط جريان  به ازاي مقادیر مختلف مکش سطحی، در شرايط،…………. 84

چکیده

جريان سكون شعاعيِ نانو سیال، همراه با نفوذ سطحی یکنواختِ برروي يك استوانه نامحدودساکن به صورت پايا مورد بررسي قرار گرفته است. جريان آزاد نیز پایا بوده و قدرت اوليه جریان می باشد. حل دقیقی از معادلات ناویر استوکس دراین مساله ارائه شده است. این معادلات،  با استفاده از تبدیلات مناسبی که در این تحقیق معرفی شده است ساده سازی شده اند.  معادلات کاملا تشابهی در شرایطی حل شده اند که دیواره تحت تاثیرنفوذ سطحی ثابتی قرار دارد.  كليه حل هاي فوق براي اعداد رينولدز  بين 1/0 تا 1000 ،   مقادير گوناگونِ نفوذ سطحی بی بعدِ ومقادیرمعینی ازکسر حجمی نانو ذرات ارائه شده است كه در آنها a شعاع استوانه و لزجت سينماتيكی سيال پایه است. برای همه اعداد رینولدز، با افزایش کسر حجمی نانوذرات و کاهش مکش سطحی، عمق نفوذ مو لفه های شعاعی و محوری میدان سرعت، تنش برش و فشارسیال کاهش می یابند.

کلمات کلیدی:

نانوسیال، جریان سکون، استوانه ساکن، حل کاملا تشابهی، کسر جرمی، نفوذ یکنواخت

فصل اول

مقدمه و تاريخچه

مقدمه

در اين نوشته، جريان سكون متقارن محوري بر روي استوانه‌اي نامحدود با قدرت اوليه[1] جريان آزاد  براي نانو سيال تراكم ناپذير مورد بررسي قرار گرفته است. استوانه داراي حركت محوري يكنواخت و نيز حركت دوراني يكنواخت مي‌باشد. سطح استوانه صلب بوده و فاقد نفوذ سطحي سيال در نظر گرفته شده است. مسألة انتقال حرارت براي حالت‌هايي كه دما و شار حرارتي ديواره ثابت مي باشند نيز بررسي شده است.

از آنجا كه هدف از انجام هر پروژه بكارگيري نتايج مطالعات در كاربردهاي عملي مي‌باشد مي‌توان از موارد زير به عنوان برخي از كاربردهاي حالت‌هاي جريان سكون بر روي استوانه نام برد. تحليل حركت ماشينهاي سانتريفيوژ، پروسه‌هاي توليد در كارخانجات صنايع شيميايي، پتروشيمي و سيمان، فرآيندهاي سرمايش و گرمايش، فازهاي شتاب‌گيري موتورهاي راكت، مراحل راه‌اندازي[2] و از كاراندازي[3] ماشينهاي صنعتي، مخلوط كننده‌هاي صنعتي، الك‌هاي صنعتي و ساير ماشينهاي نوسان كنندة صنعتي.

روند كلي كارهاي صورت گرفته در اين نوشتار به شرح زير است:

فصل اول شامل مقدمه و مروري بر تاريخچه و مقالات ارائه شده دربارة جريان سكون روي استوانه است. فصل دوم شامل معرفي مساله و استخراج معادلات حاكم بر آن مي‌باشد كه در اين فصل معادلات پيوستگي و مومنتوم با توجه به فيزيك مسأله ساده‌سازي شده است و علاوه بر آن شرايط مرزي مربوط به اين معادلات بيان گرديده است.

فصل سوم شامل تعريف متغيرهاي ‌تشابهي است كه با جايگذاري اين متغيرها در معادلات ناويراستوكس[4] ، معادلات ‌تشابهي حاكم بر مساله بدست خواهند آمد. سپس با توجه به فيزيك مسأله شرايط مرزي براي هر يك از اين معادلات تشريح مي‌شوند. از آنجا كه معادلات تشابهي حاكم بر مسأله به صورت معادلات ديفرانسيل غير خطي جفت شده[5] مي‌باشند، لذا در فصل چهارم شيوه حل اين معادلات تشريح مي‌شود. اين روشها شامل، روشهاي پرتابي[6]‌- رانگ‌كوتاي[7] مرتبه‌4 و روش تفاضلات متناهي[8] وتكنيك هاي خطي سازي هستند.

فصل پنجم نيز شامل ارائه نتايج حاصل از حل عددي معادلات حاكم بر مساله و تحليل اين نتايج مي‌باشد. نتايج حاصل از حل معادلات شامل نمودارهاي سرعت و تنش برشي. فصل ششم نيز شامل نتيجه‌گيري كلي و پيشنهادها براي ادامه كار است.

تعداد صفحه : 108

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:        ****       info@elmyar.net

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 

برای جستجو بر اساس موضوع های پایان نامه ها اینجا کلیک کنید

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید