flag

بررسی عددی جریان در یک کانال با سطح آزاد حول یک استوانه عمودی

 رشته: مهندسی مکانیک، گرایش تبدیل انرژی

مقطع:کارشناسی ارشد

سال دفاع:1393

دانشگاه سیستان و بلوچستان

چکیده:

امروزه استفاده از روش های عددی در بررسی ماهیت پدیده های طبیعی، حیطه وسیعی از علوم را به خود اختصاص داده است. تحلیل جریان اطراف اجسام یکی از مسائل اساسی در دینامیک سیالات می باشد و از اهمیت بالایی برخوردار است. بررسی میدان های سرعت، فشار و بررسی نیروهای وارد از سیال به جسم مانند نیروی لیفت و درگ در رژیم های مختلف جریان یکی از اهداف مورد بررسی در این حوزه می باشد. در این تحقیق پارامتر های هیدرولیکی جریان در اطراف مانع استوانه ای درون کانال روباز با بستر ثابت به صورت سه بعدی با کمک نرم افزار ANSYS-CFX بررسی شده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تاثیر عدد رینولدز و فرود و تغییر عرض کانال بر پارامترهای جریان و تأیید صحت محاسبات انجام شده توسط معادلات مکانیک سیالات حاکم بر جریان می باشد. لازم به ذکر است با توجه به متقارن بودن هندسه و شرایط مرزی حاکم بر جریان برای تعیین محاسبات، جریان از نصف حوزه، تحت عنوان حوزه محاسباتی استفاده گردیده است. جهت شبیه سازی سطح مشترک سیال هوا و آب از روش VOF استفاده شده است. این نرم افزار معادلات حاکم بر جریان را به روش حجم محدود حل کرده و جهت شبکه بندی میدان محاسباتی از شبکه های منشوری و مکعبی استفاده شده است. برای شبیه سازی در این تحقیق از نرم افزار ANSYS-CFX استفاده شده است.

کلمات کلیدی: شبیه سازی عددی، استوانه عمودی ثابت، کانال مستطیلی، سطح آزاد، مدل عددی سه بعدی، روش VOF، با بستر ثابت، ANSYS-CFX

این پایان‌نامه با حمایت مالی سازمان بنادر و دریانوردی به انجام رسیده است.