عنوان پایان‌نامه
بررسی تبخیر یک قطره در تماس با یک سطح داغ متخلخل با استفاده از روش بولتز من شبکه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2949
- تاریخ دفاع
- ۲۷ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- نوید لطیفیان
- استاد راهنما
- محمدحسن رحیمیان, پدرام حنفی زاده
- چکیده
- شبیه‌سازی و بررسی تبخیر قطره در تماس با سطح داغ متخلخل هدف اصلی پروژه حاضر است. برای نیل به این هدف روش بولتزمن شبکه‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. در گام نخست جریان دو فاز حاوی قطره و محیط پیرامونی با روش " لی" شبیه‌سازی می‌شود. استفاده از روش لی این امکان را فراهم میکند تا مدل ایجاد شده در محدوده وسیعتری از نسبت چگالی و لزجت پاسخ دهد. در گام بعدی با ادغام مدل لی و مدل اسکالر منفعل انتقال حرارت دوفازی شبیه‌سازی شده سپس با افزودن یک عبارت چشمه‌ی مناسب و نیروی گرانش به تابع توزیع فشار- مومنتوم تاثیر پدیده‌ی تغییر فاز و نیروی وزن روی میدان سرعت بدست آمده است. پارامترهای موثر در این مسئله عبارتند از: نسبت چگالی، اعداد ارشمیدس، بوند، استفان پرنتل، پارامتر تخلخل و زاویه تماس. افزایش اعداد بوند، ارشمیدس و نسبت چگالی موجب کشیدگی بیشتر و واپاشی دیرتر قطره گردیده و تبخیر سریعتر را در پی دارد. همچنین با افزایش عدد استفان، کاهش عدد پرنتل، افزایش تراکم سطح تخلخل نرخ تبخیر افزایش می‌یابد.
- Abstract
- The main purpose of this work is simulation of evaporating droplet in contact with a hot porous surface. To achieve this purpose Lattice Boltzmann method has been used. In the first step, a two phase flow containing droplet and its surrounding is simulated using Lee method. Lee method provides the ability of using the models in a wider range of density and viscosity ratio. In the next step, with integration of passive scalar model and Lee method, two-phase heat transfer is simulated. Then by adding of a suitable source-term and gravitational force to the pressure-momentum distribution function, effects of phase-change phenomena on the velocity field obtained. Important parameters consist of density ratio, Archimedes number, Bond number, Stefan number, Prandtl number, porosity parameter and contact angle, has been studied in this thesis. Increasing Bond number, Archimedes number and density ratio cause in more elongation and faster decays of the droplet, and it’ll has a faster evaporation as a result. Also increasing Stefan number and porosity parameter, decreasing Prandtl number will increase the rate of evaporation.
