فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه 1 1-1 جدایش جریان .......................................................................................................................................................................................... 1 1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه ........................................................................................................................................................... 7 1-3 کاربرد جریانبندها در مهندسی ............................................................................................................................................... 18 فصل دوم: مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته 21 2-1 مقدمه ....................................................................................................................................................................................................... 21 2-2 هندسه يك سيلندري در جريان آرام ........................................................................................................................... 21 2-3 هندسه يك سيلندري در جريان مغشوش ................................................................................................................ 31 2-4 هندسه چند سيلندری در جريان آرام .......................................................................................................................... 39 2-5 هندسه چند سيلندری در جريان مغشوش .............................................................................................................. 48 فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59 3-1 طرح مسأله فعلي و جايگاه آن ............................................................................................................................................ 59 3-2 هندسه مسأله ................................................................................................................................................................................... 62 3-3 معادلات حاكم در جريان آرام ............................................................................................................................................ 63 3-3-1 ميدان جريان سيال ........................................................................................................................................................ 63 3-3-2 ميدان دما و انتقال حرارت ........................................................................................................................................ 67 3-4 معادلات حاكم در جريان مغشوش .................................................................................................................................... 69 3-4-1 ميدان جريان سيال و دما ........................................................................................................................................ 69 3-5 جمعبندي معادلات ..................................................................................................................................................................... 72 3-6 روش حل مسأله ............................................................................................................................................................................. 74 3-7 شرايط مرزي و نحوه اعمال آنها ......................................................................................................................................... 87 3-7-1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................... 87 3-7-2 شرط مرزي ورودي ...................................................................................................................................................... 87 3-7-3 شرط مرزي خروجي ................................................................................................................................................... 89 3-7-4 شرط مرزي ديوار ........................................................................................................................................................... 90 3-7-5 شرط مرزي تقارن ........................................................................................................................................................ 92 فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94 4-1 مقدمه ...................................................................................................................................................................................................... 94 4-2 مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود ................................................ 95 4-3 مطالعه شبکه ..................................................................................................................................................................................... 99 4-4 مطالعه نسبت انسداد ................................................................................................................................................................ 105 4-5 تحليل نتايج رژيم جريان آرام ........................................................................................................................................... 118 4-5-1 تحليل نتايج جريان سيال براي فاصله بين سيلندري ثابت G=5 ........................................ 118 4-5-2 تحليل نتايج جريان سيال براي فواصل بين سيلندري مختلف ................................................ 138 4-5-3 تحليل نتايج انتقال حرارت و ميدان دما ..................................................................................................... 147 فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161 5-1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................................... 161 5-2 تحليل نتايج بدست آمده برای جريان سيال .......................................................................................................... 162 5-3 تحليل نتايج میدان دما و انتقال حرارت ................................................................................................................... 178 جمعبندي نتايج و ارائه پيشنهادات 183 پيوستها پيوست الف: متن كامل مقاله ارائه شده در دهمين كنفرانس ديناميك شارهها 1385 ..................... 186 پيوست ب: متن كامل مقاله پذيرفته شده جهت ارائه در كنفرانسISME2007 .............................. 197 پيوست ج: استخراج معادلات حاكم بر جريان و نحوه بيبعد كردن آنها ....................................................... 203 پيوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در يك نقطه در شبكه غير يكنواخت ................... 212 فهرست منابع 215 فهرست جداول عنوان صفحه فصل اول: مقدمه 1 فصل دوم: مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته 21 جدول 2-1 تأثير فاصله پاييندست سيلندر در رينولدز 100 و نسبت انسداد 7% .................................... 22 جدول 2-2 مقايسه نتايج حاصل از استفاده از شرط مرزی خروجی مختلف ..................................................24 جدول 2-3 مقايسه نتايج بدست آمده براي سيلندرهايي با نسبت منظرهاي متفاوت ............................34 فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59 جدول 3-1 مقادير بيبعد ابعاد هندسي....................................................................................................................................... 62 جدول 3-2 ترمهاي مختلف معادلات بي بعد شده جاكم بر مسأله ..........................................................................73 فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94 جدول 4-1 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکهبندیهایی متفاوت در نسبت انسداد10% .............. 100 جدول 4-2 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکهبندیهایی متفاوت در نسبت انسداد 5% ................ 100 جدول 4-3 مقایسه نتایج بدست آمده پارامترهاي جريان در نسبت انسدادهاي مختلف ................. 106 جدول 4-4 مقایسه نتایج بدست آمده عدد نوسلت سیلندرها در نسبت انسدادهاي مختلف 107 جدول 4-5 مقادير پارامترهاي مختلف جريان در اعداد رينولدز متفاوت براي G=5 ........................ 134 جدول 4-6 پارامترهاي مختلف محاسبه شده جريان در فواصل بين سيلندري مختلف .................. 143 جدول 4-7 مقادير محاسبه شده عدد نوسلت سيلندرها در فواصل بين سيلندري مختلف ........... 153 فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161 جدول 5-1 مقادیر عدد نوسلت وجوه مختلف سیلندرها در اعداد رینولدز متفاوت .............................. 182
فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه 1 1-1 جدایش جریان .......................................................................................................................................................................................... 1 1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه ........................................................................................................................................................... 7 1-3 کاربرد جریانبندها در مهندسی ............................................................................................................................................... 18 فصل دوم: مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته 21 2-1 مقدمه ....................................................................................................................................................................................................... 21 2-2 هندسه يك سيلندري در جريان آرام ........................................................................................................................... 21 2-3 هندسه يك سيلندري در جريان مغشوش ................................................................................................................ 31 2-4 هندسه چند سيلندری در جريان آرام .......................................................................................................................... 39 2-5 هندسه چند سيلندری در جريان مغشوش .............................................................................................................. 48 فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59 3-1 طرح مسأله فعلي و جايگاه آن ............................................................................................................................................ 59 3-2 هندسه مسأله ................................................................................................................................................................................... 62 3-3 معادلات حاكم در جريان آرام ............................................................................................................................................ 63 3-3-1 ميدان جريان سيال ........................................................................................................................................................ 63 3-3-2 ميدان دما و انتقال حرارت ........................................................................................................................................ 67 3-4 معادلات حاكم در جريان مغشوش .................................................................................................................................... 69 3-4-1 ميدان جريان سيال و دما ........................................................................................................................................ 69 3-5 جمعبندي معادلات ..................................................................................................................................................................... 72 3-6 روش حل مسأله ............................................................................................................................................................................. 74 3-7 شرايط مرزي و نحوه اعمال آنها ......................................................................................................................................... 87 3-7-1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................... 87 3-7-2 شرط مرزي ورودي ...................................................................................................................................................... 87 3-7-3 شرط مرزي خروجي ................................................................................................................................................... 89 3-7-4 شرط مرزي ديوار ........................................................................................................................................................... 90 3-7-5 شرط مرزي تقارن ........................................................................................................................................................ 92 فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94 4-1 مقدمه ...................................................................................................................................................................................................... 94 4-2 مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود ................................................ 95 4-3 مطالعه شبکه ..................................................................................................................................................................................... 99 4-4 مطالعه نسبت انسداد ................................................................................................................................................................ 105 4-5 تحليل نتايج رژيم جريان آرام ........................................................................................................................................... 118 4-5-1 تحليل نتايج جريان سيال براي فاصله بين سيلندري ثابت G=5 ........................................ 118 4-5-2 تحليل نتايج جريان سيال براي فواصل بين سيلندري مختلف ................................................ 138 4-5-3 تحليل نتايج انتقال حرارت و ميدان دما ..................................................................................................... 147 فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161 5-1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................................... 161 5-2 تحليل نتايج بدست آمده برای جريان سيال .......................................................................................................... 162 5-3 تحليل نتايج میدان دما و انتقال حرارت ................................................................................................................... 178 جمعبندي نتايج و ارائه پيشنهادات 183 پيوستها پيوست الف: متن كامل مقاله ارائه شده در دهمين كنفرانس ديناميك شارهها 1385 ..................... 186 پيوست ب: متن كامل مقاله پذيرفته شده جهت ارائه در كنفرانسISME2007 .............................. 197 پيوست ج: استخراج معادلات حاكم بر جريان و نحوه بيبعد كردن آنها ....................................................... 203 پيوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در يك نقطه در شبكه غير يكنواخت ................... 212 فهرست منابع 215 فهرست جداول عنوان صفحه فصل اول: مقدمه 1 فصل دوم: مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته 21 جدول 2-1 تأثير فاصله پاييندست سيلندر در رينولدز 100 و نسبت انسداد 7% .................................... 22 جدول 2-2 مقايسه نتايج حاصل از استفاده از شرط مرزی خروجی مختلف ..................................................24 جدول 2-3 مقايسه نتايج بدست آمده براي سيلندرهايي با نسبت منظرهاي متفاوت ............................34 فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59 جدول 3-1 مقادير بيبعد ابعاد هندسي....................................................................................................................................... 62 جدول 3-2 ترمهاي مختلف معادلات بي بعد شده جاكم بر مسأله ..........................................................................73 فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94 جدول 4-1 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکهبندیهایی متفاوت در نسبت انسداد10% .............. 100 جدول 4-2 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکهبندیهایی متفاوت در نسبت انسداد 5% ................ 100 جدول 4-3 مقایسه نتایج بدست آمده پارامترهاي جريان در نسبت انسدادهاي مختلف ................. 106 جدول 4-4 مقایسه نتایج بدست آمده عدد نوسلت سیلندرها در نسبت انسدادهاي مختلف 107 جدول 4-5 مقادير پارامترهاي مختلف جريان در اعداد رينولدز متفاوت براي G=5 ........................ 134 جدول 4-6 پارامترهاي مختلف محاسبه شده جريان در فواصل بين سيلندري مختلف .................. 143 جدول 4-7 مقادير محاسبه شده عدد نوسلت سيلندرها در فواصل بين سيلندري مختلف ........... 153 فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161 جدول 5-1 مقادیر عدد نوسلت وجوه مختلف سیلندرها در اعداد رینولدز متفاوت .............................. 182