برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

3-2- معادلات حاکم:
با توجه به هندسه‌ی مطرح شده در شکل3-1 برای مدلسازی عددی، بایستی معادلات حاکم را در مختصات سه بعدی و حالت دائمی بیان ‌کنیم. معادلات بی‌بعد شده‌ی حاکم بر مسئله معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی برای جریان تراکم ناپذیرهوا با خصوصیات فیزیکی ثابت و با فرض حالت گاز های ایده‌آل و برقراری فرض بوزینسک به دلیل کم بودن اختلاف دمای سطوح، بیان می شود.قبل از ارائه ی معادلات حاکم بر مسئله، اعداد بدون بعد،، ،،،،،، معرفی می شوند.
– معادله‌ی پیوستگی:
(3-1)
– معادله‌ی مومنتم:
(3-2)
– معادله‌ی انرژی:
(3-3)
پارامتر γ زاویه کانال با سطح افقی می‌باشد و ضریب رسانش هوا است. همچنین طول مشخصه‌ی به کار رفته در اعداد رینولدز و گراشف، ارتفاع کانال(D) می‌باشد [6و7و8و16و25]. ضمناً همان طور که در مقدمه اشاره شد، به دلیل اینکه در محدوده‌ی اندازه‌ی چشمه‌های حرارتی مدل شده، دمای سطح چشمه‌های حرارتی اختلاف نسبتاً کمی با دمای محیط دارند(اختلاف دمایی کمتر از º45 سانتیگراد)، لذا اثر ترم انتقال حرارت از طریق تشعشع قابل صرفنظر کردن می‌باشد[9].
3-3- شرایط مرزی:
قبل از نوشتن شرایط اولیه و مرزی،گفتن این نکته حائز اهمیت است که برای همگرایی بهتر و حل واقعیتر جریان درون کانال، طول مجازی را در نرم افزار گمبیت به طول اولیه‌ی کانال در انتهای آن اضافه خواهیم کرد که این کار سبب کاهش اثرات جریان برگشتی پس از سومین چشمه حرارتی و سایر شرایط مرزی پایین دست روی جریان در خروجی می شود[18].
با توجه به مراتب فوق طبق شکل 3-3، شرایط مرزی عبارت خواهند شد از :
(3-4)
شکل3-3 دامنه ی محاسباتی مسئله مورد تحقیق و شرایط مرزی.
توجه کنید که در مرز های کناری نیز از شرایط مرزی تقارن در راستای z استفاده می شود، یعنی:
فصل چهارم
4- روش حل مسئله:
4-1- مقدمه:
در این فصل چگونگی مدلسازی و روش حل تشریح خواهد شد. از آنجا که جریان در نظر گرفته شده آرام است، معادلات حاکم (روابط 3-1 تا 3-3) به همراه شرایط مرزی (رابطه‌ی 3-4) در حالات مختلف حل خواهند شد.
معادلات حاکم در نرم افزار فلوئنت با استفاده از روش حجم کنترل، گسسته سازی شده و با الگوریتمSimple ، میدان سرعت تعیین می‌گردد. روش گسسته سازی معادلات مومنتوم و انرژی به صورت Upwind مرتبه‌ی اول می‌باشد. میدان دما و سرعت با توجه به کوپل بودن، همزمان با یکدیگر حل می‌گردند.
4-2-تنظیمات نرم افزار گمبیت:
مدل سازی به صورت سه بعدی انجام شده است. علاوه بر سه مکعب مورد بررسی نیاز به ایجاد یک فضای محاسباتی به اندازه کافی وسیع در پیرامون برای پیش بینی دقیق میدان جریان و دما می باشد. دهانه ی ورودی کانال که مکعب ها در کف آن قرار گرفته اند، به صورت مربعی به اضلاع سه برابر ضلع یک مکعب می باشد (رجوع شود به جدول 3-1). به دلیل تاثیر میزان شیب کانال و اعداد رینولدز مختلف بر روی میدان های دما و جریان، نیاز به یک شبکه محاسباتی مناسب برای تمامی این حالات می باشد. سعی شده است که تا حد ممکن تراکم شبکه محاسباتی ایجاد شده در اطراف مکعب ها و فاصله میانی آنها زیاد باشد تا گرادیان شدید متغییر ها در این نواحی خطای قابل توجهی را وارد روند حل نکند. نمونه هایی از شبکه ی محاسباتی ایجاد شده در اشکال4-1، 4-2 و 4-3 برای حالت1cm s=6.75 cm, D=3cm, H= آورده شده است.
شکل4-1 شماتیکی از شبکه ی ایجاد شده از نمای کنار برای حالت1cm ,s=6.75 cm, D=3cm, H=
.(25*25*400 nodes)
دسته بندی : علمی