عنوان پایان‌نامه
ناپایداری هیدرودینامیکی جریان ضربانی در کانال دو بعدی تحت گرفتگی موضعی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2145;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 53664
- تاریخ دفاع
- ۲۲ مرداد ۱۳۹۱
- دانشجو
- حسن اربابی
- استاد راهنما
- کیوان صادقی
- چکیده
- در این پژوهش ناپایداری جریان تحت فشار در یک کانال دوبعدی از دیدگاه‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در حالتی که کانال دوبعدی دارای گرفتگی عرضی و متقارن باشد با استفاده از تکنیک تشابهی حلی تقریبی برای نمایه سرعت دائم در کانال به دست آمده و با استفاده از آن، آستانه ناپایداری جریان در هر مقطع محاسبه شده است. در ادامه، جریان ضربانی به صورت برهم نهی جریان پوازی و جریان تحت گرادیان فشار نوسانی تعریف شده و با استفاده از حل تحلیلی شناخته شده، بعضی از خواص فیزیکی آن بررسی شده و سپس با استفاده از تحلیل مودال (نظریه فلوکت) و غیرمودال، ناپایداری جریان ضربانی مورد مطالعه قرار گرفته و اثرات پارامترهای مختلف بر آن کاویده شده است. در تحلیل مودال نتایج به دست آمده با کارهای پیشین مورد مقایسه قرار گرفته و اعتبار سنجی شده است. در تحلیل غیرمودال نیز بر روی رفتار اغتشاشات در کوتاه مدت (رشد گذرا) تحقیق شده و تفاوت‌های آن با رفتار حدی که از تحلیل مودال پیش‌بینی می‌شود به وضوح نشان داده شده است. این تفاوت‌ها بیانگر توانمندی تحلیل خطی و غیرمودال در به تصویر کشیدن و توجیه پدیده‌های ناپایداری می‌باشد که تحلیل سنتی مودال از توصیف آن در جریان دائم و ضربانی ناتوان است.
- Abstract
- A comprehensive study of hydrodynamic stability of pressure-driven flow in a plane channel is presented in this work. In the case of steady flow in plane channel with symmetric constraints, a self-similar solution has been obtained using the integral technique and the linear theory of stability is applied to this solution at each section of the channel. The pulsatile flow, defined as superposition of Poiseuille flow and oscillating-pressure-driven flow, is also investigated in terms of hydrodynamic stability. The flow is characterized with its analytical solution and the Floquet theory is applied to find the effect of flow parameters on the instability threshold. The results are compared with those of the previous works. Also the non-modal theory is employed as a new tool of stability analysis to enhance the results obtained by linear theory.
