عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی جریان سیال بر روی دیسک دوار در توربو ماشین ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2429;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59424
- تاریخ دفاع
- ۱۱ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- سجاد کشاورز کرمانی
- استاد راهنما
- محمدحسن رحیمیان
- چکیده
- در این پروژه، برنامه ای جهت شبیه سازی جریان و بررسی انتقال حرارت ترکیبی در دیسک دوار در زوایای مختلف و مشخصات سیال و جریان متفاوت نوشته شده است. برای این شبیه سازی معادلات ممنتوم، بقای جرم و انرژی بطور همزمان در دستگاه مختصات سه بعدی استوانه ای با در نظر گرفتن اثرات جابجایی طبیعی و نیروی حجمی حاصل از این پدیده حل گردیده است. حل معادلات فوق به کمک روش حل عددی حجم محدود و الگوریتم سیمپل انجام شده که نحوه گسسته سازی معادلات سه بعدی در مختصات استوانه ای بطور کامل تشریح شده است. در این مساله جریان آرام، پایدار و غیر قابل تراکم فرض شده و نیروی حجمی با استفاده از تقریب بوزینسک محاسبه می شود. بدلیل بررسی اثرات همزمان جابجایی طبیعی و اجباری در زوایای مختلف نسبت به افق هیچگونه تقارنی در اکثرحالات بر میدان جریان حاکم نمی باشد. از آنجا که این برنامه بطور کامل توسط نگارنده نوشته شده است؛ برای اطمینان از صحت آن، چهار مساله مشهور که دارای حل تحلیلی و یا حل عددی دقیق است با استفاده از بدنه اصلی مساله و تغییر شرایط مرزی حل گردیده و نتایج حاصل با نتایج دقیق مسائل ذکر شده تطبیق داده شده است. در نهایت تاثیر تغییر اعداد رینولدز، گراشف، پرانتل و نیز تغییر زاویه در الگوی جریان و انتقال حرارت حاصل از دوران یک دیسک گرم که در داخل یک محفظه قرار دارد مورد بررسی قرار گرفته است.
- Abstract
- The steady state flow on a rotating disk in various angles by considering mixed heat transfer was studied in this thesis. For this simulation, Navier-Stokes equations and energy equation were solved simultaneously by finite volume method, SIMPLE algorithm in 3D cylindrical coordination by considering the effects of the natural convection. Laminar, Steady state and incompressible flow are basic assumptions for solving this problem and body forces are calculated by Boussinesq approximation. In order to validate our method and code, four well known problems which have exact or accurate numerical results were solved by changing the boundary conditions. Finally, effects of Reynolds,Grashof and Prandtl numbers and the variation of the disk angle on flow pattern and heat transfer of a hot disk in a cavity was investigated.
