عنوان پایان‌نامه
بررسی تقطیر بخار اب بر روی سطح استوانه ای به روش بولتز من شبکه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2955;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68792
- تاریخ دفاع
- ۳۱ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- مجتبی عباسی حطانی
- استاد راهنما
- محمدحسن رحیمیان
- چکیده
- شبیه سازی و بررسی تقطیر فیلمی بخار آب در تماس با سطح سرد استوانه ای هدف اصلی این پژوهش می-باشد. برای رسیدن به این هدف از مدل لی در بولتزمن شبکه ای دو بعدی استفاده شده است. مدل چند فازی لی که در چگالی و ویسکوزیته بالا پایدار است همراه با حل معادله دما و اضافه کردن یک عبارت چشمه تغییر فاز به معادله اصلی لی، مورد استفاده قرار گرفته است. مدل لی بر فرضیات کان-هیلیارد و فرض دیورژانس آزاد استوار است. در پژهش حاضر به علت وجود تغییر فاز این شرط برقرار نخواهد بود. حل میدان دما که با استفاده از روش اسکالر منفعل صورت گرفته از حل میدان جریان جداست و فرض بوزینسک باعث تاثیر پذیری میدان جریان از میدان دما می¬شود. در این مقاله نسبت چگالی 25 در نظر گرفته شده است. شبیه سازی به صورت دو بعدی می باشد و از مدل D2Q9 استفاده شده است. در این پژوهش اثر جاذبه، زاویه تماس تعادلی قطره و دیواره و دمای سرد دیواره بر افزایش ضخامت قطره، تاثیر اعداد استفان ،پرانتل و همچنین تاثیر نوع بخار بر فرایند تقطیر بررسی شده است. وهمچنین میدان دما و جریان برای تکرار های مختلف تحلیل و خطوط جریان رسم شده است.
- Abstract
- In this project simulation of vapor condensation, liquid film formation, and dew drop sprinkling from cryogenic horizontal tube base on two-dimensional Lattice Boltzmann method is presented. Lee’s multiphase model is used which is applicable to high density and viscosity ratios. The passive scalar thermal Lattice Boltzmann framework and proper source term due to phase change are combined with the multiphase model to simulate the film condensation. Lee’s model is based on convective Cahn-Hilliard equation and the divergence-free condition of the velocity field. However, as the phase change occurs at the interface, the divergence-free condition is no longer satisfied. The simple passive scalar approach is employed for the evolution of the temperature field in the computational domain and the flow field is affected by temperature under the hypothesis of Boussinesq. The D2Q9 lattice structure is used for the case of density ratio of 25 (same as density ratio of water and steam), and the effects of gravitational acceleration, contact angle and the temperature of sub-cooled tube on vapor condensation are illustrated. Finally flow fields and three-phase contact line movement of film condensation are analyzed.
