شبیه سازی مستقیم عددی جریان آشفته‌ی حاوی ذرات با شرط مرزی چسبش- لغزش مخلوط روی ذرات

مهندسی مکانیک شریف Pub Date : 2013-03-20 DOI:10.24200/j40.2018.10530.1299

امین موسائی, زهرا ضرغامی دهاقانی

{"title":"شبیه سازی مستقیم عددی جریان آشفته‌ی حاوی ذرات با شرط مرزی چسبش- لغزش مخلوط روی ذرات","authors":"امین موسائی, زهرا ضرغامی دهاقانی","doi":"10.24200/j40.2018.10530.1299","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"در این پژوهش، جریان آشفته‌ی حاوی ذرات در یک مکعب با شرط مرزی دوره‌یی و اعمال شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط روی ذرات بررسی شده است. میدان جریان سیال با شبیه‌سازی مستقیم عددی معادلات ناویرـ استوکس حل شده است و برای به‌دست‌آوردن میدان جریان آشفته‌ی اجباری از بارگذاری خطی استفاده شده است. معادله‌ی حاکم بر ذرات، معادله‌ی مکسیـ رایلی است و حل عددی آن با در نظر گرفتن شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط روی ذرات ارائه شده است. در سمت راست معادله‌ی مکسیـ رایلی نیروهای وارد بر هر ذره وجود دارد که در این پژوهش، با استفاده از حل تحلیلی جریان خزشی روی یک ذره‌ی کروی با شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط، رابطه‌یی برای محاسبه‌ی نیروی مقاومت واردشده از طرف سیال به‌ذره به‌دست آمده و در کد D‌N‌S اعمال شده است. ابر ذرات در این جریان متشکل از ۱۰۰هزار ذره است که نتایج برای عدد استوکس ${r‌m{S‌t=1}}$ و اعداد تروستل مختلف نمایش داده شده است. همچنین با بررسی رفتار ذرات در نزدیکی گردابه‌ها مشاهده شده است که با کاهش لغزش و در اعداد تروستل پایین، با کاهش اثر سیال بر ذرات، ذرات با سرعت بیشتری به بیرون از گردابه‌ها پرتاب می‌شوند.","PeriodicalId":259742,"journal":{"name":"مهندسی مکانیک شریف","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2013-03-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"مهندسی مکانیک شریف","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.24200/j40.2018.10530.1299","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

در این پژوهش، جریان آشفته‌ی حاوی ذرات در یک مکعب با شرط مرزی دوره‌یی و اعمال شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط روی ذرات بررسی شده است. میدان جریان سیال با شبیه‌سازی مستقیم عددی معادلات ناویرـ استوکس حل شده است و برای به‌دست‌آوردن میدان جریان آشفته‌ی اجباری از بارگذاری خطی استفاده شده است. معادله‌ی حاکم بر ذرات، معادله‌ی مکسیـ رایلی است و حل عددی آن با در نظر گرفتن شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط روی ذرات ارائه شده است. در سمت راست معادله‌ی مکسیـ رایلی نیروهای وارد بر هر ذره وجود دارد که در این پژوهش، با استفاده از حل تحلیلی جریان خزشی روی یک ذره‌ی کروی با شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط، رابطه‌یی برای محاسبه‌ی نیروی مقاومت واردشده از طرف سیال به‌ذره به‌دست آمده و در کد D‌N‌S اعمال شده است. ابر ذرات در این جریان متشکل از ۱۰۰هزار ذره است که نتایج برای عدد استوکس ${r‌m{S‌t=1}}$ و اعداد تروستل مختلف نمایش داده شده است. همچنین با بررسی رفتار ذرات در نزدیکی گردابه‌ها مشاهده شده است که با کاهش لغزش و در اعداد تروستل پایین، با کاهش اثر سیال بر ذرات، ذرات با سرعت بیشتری به بیرون از گردابه‌ها پرتاب می‌شوند.

查看原文本刊更多论文

در این پژوهش، جریان آشفتهی حاوی ذرات در یک مکعب با شرط مرزی دورهی و اعمال شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط روی ذرات برسی شده است.میدان جریان سیال با شبیهسازی مستقیم عددی معادلات ناویرـ استوکس حل شده است و برای بهدستآوردن میدان جریان آشفتهی اجباری از بارگذاری خطی استفاده شده است.معادلهی حاکم بر ذرات، معادلهی مکسیـ رایلی است و حل عددی آن با در نظر گرفتن شرط مرزی چسبشـ لغزش مخلوط روی ذرات ارائه شده است.در سمت راست معادلهی مکسی رایلی نیروهای وارد بر هر ذره وجود دارد که در این پژوهش، با استفاده از حل تحلیلی جریان خزشی روی نک ذره کرویبا شرط مرزی چسبـش لغزش مخلوط، رابطهی برای محاسبهی نیروی مقاومت واردشده ازط رف سیال بهذره بهدست آمده و در کد dns اعمال شده است.ابر ذرات در این جریان متشکل از ۱۰۰هزار ذره استکه نتایج برای عدد استوکس ${rm{St=1}}$ و اعداد تروستل مختلف نمایش داده شده است.همچنین با بررسی رفتار ذرات در نزدیکی گردابهها مشاهده شده است که با کاهش لغزش و در اعداد تروستل پاین، با کاهش اثر سیال بر ذرات، ذرات با سرعت بیشتری به بیرون از گردابهها پرتاب میشوند.

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

مهندسی مکانیک شریف

自引率

0.00%

发文量