پایان نامه ارشد بررسی انتقال جرم و حرارت به روش انتگرالی در جریان جابجایی طبیعی سیال با پرانتل خیلی کوچک در مجاورت سطح موجی شکل مایل و نفوذپذیر و تحت میدان مغناطیسی

پایان نامه ارشد بررسی انتقال جرم و حرارت به روش انتگرالی در جریان جابجایی طبیعی سیال با پرانتل خیلی کوچک در مجاورت سطح موجی شکل مایل و نفوذپذیر و تحت میدان مغناطیسی
مقطع : کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
چکیده
در پایان¬نامه حاضر به بررسی انتقال جرم و حرارت به روش انتگرالی در جریان جابجایی طبیعی سیال با پرانتل خیلی کم در مجاورت دیواره مایل موجی شکل و تحت میدان مغناطیسی پرداخته شده است. دیواره نفوذپذیر بوده و در نتیجه می¬توان سیال را به درون دیواره مکش یا از درون آن دمش نمود. میدان مغناطیسی عمود بر دیواره و به سمت داخل و جریان الکتریکی عمود بر صفحه تشکیل شده توسط میدان مغناطیسی و سرعت سیال می¬باشد تا بتوان نیروی مغناطیسی¬ای در جهت جریان یا خلاف آن ایجاد نمود.
جریان آرام و تراکم¬ناپذیر بوده و شرط عدم لغزش بین سیال و دیواره برقرار است. برای حل معادلات حاکم ابتدا با اعمال یک تبدیل مختصات در پارامترهای x و y صفحه موجی شکل را مسطح کرده و آنگاه توسط روش انتگرالی معادلات PDE را به معادلات ODE تبدیل نموده و در نهایت دستگاه معادلات حاکم را به روش رانگ کوتا مرتبه چهارم و با استفاده از نرم افزار میپل حل می¬نماییم.
نتایج نهایی نشان می¬دهند با افزایش زاویه¬ی سطح تنش برشی و عدد ناسلت هر دو افزایش می¬یابند. همچنین با افزایش پارامتر مغناطیسی تنش برشی و عدد ناسلت هر دو کاهش یافته و با افزایش دامنه و فرکانس سطح تنش برشی و عدد ناسلت هر دو کاهش می-یابند. همچنین با افزایش عدد پرانتل تنش برشی و عدد ناسلت هر دو افزایش می¬یابند. بعلاوه با افزایش قدرت مکش تنش برشی و عدد ناسلت هر دو افزایش یافته و با افزایش قدرت دمش تنش برشی و عدد ناسلت هر دو کاهش می¬یابند.

کلمات کلیدی : انتقال حرارت جابجایی طبیعی٬ صفحه مایل موجی شکل٬ مگنتو هیدرودینامیک٬ حل انتگرالی٬ روش رانگ کوتا

 

فهرستعنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1 پیشگفتار …………………………………………………………………………………………………………………………………….2
1-2 مروری بر کارهای گذشته……………………………………………………………………………………………………………3
1-3 شرح مساله………………………………………………………………………………………………………………………………….6
1-4 روش تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………………..7
فصل دوم: هیدرودینامیک مغناطیسی
2-1 تاریخچه¬ای از هیدرودینامیک مغناطیسی………………………………………………………………………………….9
2-2 معادلات الکترودینامیک درمبحث هیدرودینامیک مغناطیسی……………………………………………….10
2-2-1 میدان الکتریکی و نیروی لورنتز……………………………………………………………………………………10
2-2-2 قانون اهم و نیروی لورنتز حجمی………………………………………………………………………………..11
2-2-3 قانون آمپر…………………………………………………………………………………………………………………….12
2-2-4 قانون فارادی………………………………………………………………………………………………………………..12
2-2-5 جمع-بندی……………………………………………………………………………………………………………………..13
فصل سوم: مروری بر چند روش تحلیلی در حل معادلات نویر استوکس
3-1 روش تحلیل مقیاسی………………………………………………………………………………………………………………..15
3-2 روش انتگرالی……………………………………………………………………………………………………………………………20
3-3-1 روش تشابهی………………………………………………………………………………………………………………………..23
3-3-2 اثر وجود جریان از طریق دیواره : (دمش و مکش ) …………………………………………………………..25
فصل چهارم: همرفت طبیعی روی صفحه مایل و حل انتگرالی معادلات حاکم
4-1 شرح مساله……………………………………………………………………………………………………………………………….28
4-2 معادلات حاکم………………………………………………………………………………………………………………………….29
4-3 حل انتگرالی معادلات حاکم……………………………………………………………………………………………………32
4-3-1 انتگرال¬گیری از معادلات حاکم……………………………………………………………………………………..32
4-3-2 حل معادلات انتگرالی ممنتوم و انرژی…………………………………………………………………………33
4-4 عدد ناسلت 〖Nu〗_x………………………………………………………………………………………………………………………37
4-5 تنش برشی τ_x………………………………………………………………………………………………………………………….38
فصل پنجم: اراﺋﻪ¬ی نتایج
5-1 صحت سنجی برنامه کامپیوتری………………………………………………………………………………………………40
5-2 تاثیر تغییرات زاویه سطح ( α ) ……………………………………………………………………………………………..42
5-3 تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی (M_0 )…………………………………………………………………………………..47
5-4 تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح (a_0)…………………………………………………………………………………..52
5-5 تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح (n)…………………………………………………………………………………57
5-6 تاثیر تغییرات عدد پرانتل (Pr)……………………………………………………………………………………………….62
5-7 تاثیر تغییرات سرعت مکش و دمش به سطح (v_0) ………………………………………………………………67
فصل ششم: نتیجه¬گیری و پیشنهادها
6-1 نتیجه-گیری……………………………………………………………………………………………………………………………….77
6-2 پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………………78
فهرست منابع
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………80

–
تعداد صفحه :106

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند