دانلود پروژه:بررسی عددی و مقایسه­ای میزان رسوب ذرات جامد درون یک فیلتر با المان­های استوانه­ای و مربعی شکل به روش شبکه بولتزمن

فهرستعلائم ‌م

1مقدمه 1

1-1معرفیموضوع 4

1-2اهداف 5

2مبانینظریتحقیق 6

2-1روششبکهبولتزمن 7

2-2روششبکهبولتزمنچندزمانهبرایجریانسیال 9

2-3شرایطمرزی 11

2-3-1شرطمرزیتناوبی 12

2-3-2شرطمرزیورودیوخروجی 13

2-3-3شرطمرزیدیوارهومرزمنحنی 14

2-4نیروهایواردبراستوانه 16

2-5معادلاتانتقالذرات 17

2-5-1روشاویلری 17

2-5-2روشلاگرانژی 17

2-6 شبیه­سازیانتقالحرارتدرونكانالبهروششبکهبولتزمن 17

2-6-1روششبکهبولتزمنتکزمانه 17

2-7شرایطمرزیجهتحلمعادلهانرژيبااستفادهازشبكهبولتزمنحرارتي 18

2-7-1شرطمرزیدمايورودیجریان ( دریکله) 18

2-7-2شرطمرزیخروجی 19

2-7-3شرطمرزیدمارویدیوارهومرزمنحنی 19

3مروریبرکارهایگذشته 22

3-1تحلیلجریانسیالاطرافموانعبهروششبکهبولتزمن 23

3-2تحلیلجریانسیالاطرافموانعبااستفادهازدیگرروشهایعددی 25

3-3تحلیلجریانسیالبهمراهذراتجامددراطرافموانع 29

4روشتحقیق 32

4-1تقریبBGK 33

4-2شرایطمرزی 34

4-3روشلاگرانژی 35

4-4حلمعادلهانرژی 37

5نتایجوبحث 38

5-1بررسيجريانسيالهم­دماحولموانعمربعيودايرويبرايرينولدزهاونسبتانسدادهايمختلف 39

5-1-1نتایجحاصلازالگویجریانهوادرمجراحاویمانعمربعي 39

5-1-2نتایجحاصلازالگویجریانهوادرمجراحاویمانعدایروی 42

5-2بررسيجريانسيالغيرهم­دماحولمانعمربعي 49

5-3بررسيذراتته­نشينشدهرويموانعمربعيودايرويوبادرنظرگرفتننيروهايمختلف …………………………………………………………………………………………………………………..56

5-3-1نتايجحاصلازبررسيحركتذراتدرونسيالهم­دماواطرافمانعمربعي 57

5-3-2تاثیرشاخصنسبتانسدادوعددرینولدزبرمیزانته­نشینیذراترویمانعمربعی 58

5-3-3بررسیبازدهجذبذراتآلایندهدرونسیالغیرهم­دمارویمانعمربعی (بدوندرنظرگرفتنتاثیرحرارترویسیال) 59

5-3-4نتايجحاصلازبررسيحركتذراتدرونسيالغيرهمدماواطرافمانعمربعي (بادرنظرگرفتنتاثیرحرارترویسیال) 60

5-3-5نتايجحاصلازبررسينشستذراترویمانعدايرويدرونكانال 62

5-3-6تاثیرشاخصنسبتانسدادوعددرینولدزبرمیزانته­نشینیذراترویمانعدایروی 63

5-3-7بررسیبازدهجذبذراتآلایندهدرونسیالغیرهم­دمارویمانعدایروی (بدوندرنظرگرفتنتاثیرحرارترویسیال) 65

5-3-8مقایسهجذبذراترویمانعمربعیودایروی 66

5-4بررسيجريانسيالدرونفيلتربرايحالتهمدما 67

5-4-1بررسيالگويجرياندرونكاناليدارايموانعدايرويدرآرايش­هايمختلف 67

5-5ته­نشينيذراتجامددرونفيلتردرحالتهم­دما 69

5-5-1 نتايجحاصلازبررسيبازدهجذبذراتدرونكاناليدارايموانعدايرويدرآرايش­هايمختلف 69

6نتیجه­گیرینهاییوپیشنهادات 71

6-1نتيجه­گيري 72

6-1-1نتايجمرحلهاولمطالعات 72

6-2-2نتايجمرحلهدوممطالعات 73

6-2پيشنهادات 74

مراجع…………………………………………………………………………………………………………………….75

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

شكل‏2‑1 شبکهD2Q9وبردارهایسرعت [6] 7

شكل‏2‑2 مولفههایسرعتدرشبکهبولتزمن [6] 8

شكل‏2‑3 مقادیرمجهولدرورودیوخروجیجریان 13

شكل‏2‑4 نماییازفضایشبکهومرزمنحنی 15

شكل‏5‑1 هندسهموردمطالعه 39

شكل‏5‑2 طرحنماخطوطجریانسیالازرویسیلندرمربعیودرونمجرادر 112Re= 40

شكل‏5‑3 كانتورسرعتدراطرافمانعدر 112Re= 40

شكل‏5‑4 هندسهموردمطالعهوطرحنماجریان 42

شكل‏5‑5 خطوطجریاندررینولدز 45  وH/Dبرابربا 2 43

شكل‏5‑6 خطوطجریاندررینولدز 45  وH/Dبرابربا 4 44

شكل‏5‑7 خطوطجریاندررینولدز 45  وH/Dبرابربا 6 44

شكل‏5‑8 کانتورسرعتدررینولدز 45 وH/Dبرابربا 2 45

شكل‏5‑9 کانتورسرعتدررینولدز 45 وH/Dبرابربا 4 45

شكل‏5‑10 کانتورسرعتدررینولدز 45  وH/Dبرابربا 6 46

شكل‏5‑11 خطوطجریاندررینولدز 100 وH/Dبرابربا 2 46

شكل‏5‑12 خطوطجریاندررینولدز 100 وH/Dبرابربا 4 47

شكل‏5‑13 خطوطجریاندررینولدز 100  وH/Dبرابربا 6 47

شكل‏5‑14 کانتورسرعتدررینولدز 100 وH/Dبرابربا 2 47

شكل‏5‑15 کانتورسرعتدررینولدز 100 وH/Dبرابربا 4 48

شكل‏5‑16 کانتورسرعتدررینولدز 100 وH/Dبرابربا 6 48

شكل‏5‑17 تغییراتطولگردابهدررینولدزمعادل 45 ودرH/Dهایمختلف 49

شكل‏5‑18 تغييراتعددناسلتدرقسمتجلوييسيلندر 51

شكل‏5‑19 تغييراتعددناسلتدرقسمتبالاييوپايينيسيلندر 52

شكل‏5‑20 تغييراتعددناسلتدرقسمتپشتيسيلندر 52

شكل‏5‑21 تغييراتعددناسلتمتوسطسيلندر 53

شكل‏5‑22 كانتوردمايبدونبعددر 2/0B= 53

شكل‏5‑23 كانتوردمايبدونبعددر 3/0B= 54

شكل‏5‑24 كانتوردمايبدونبعددر 4/0B= 54

شكل‏5‑25 كانتوردمايسيالاطرافمانعمربعيدرنسبتانسداد 2/0 ودر 30Re= 55

شكل‏5‑26 كانتوردمايسيالاطرافمانعمربعيدرنسبتانسداد 3/0 ودر 30Re= 55

شكل‏5‑27 خطوطجريانسيالاطرافمانعمربعيدرنسبتانسداد 2/0 ودر 30Re= 55

شكل‏5‑28 خطوطجريانسيالاطرافمانعمربعيدرنسبتانسداد 3/0 ودر 30Re= 56

شكل‏5‑29 تغييراتبازدهته­نشينيذراتبررويديوارهجلوييمانعباتغييرعدداستوكس 57

شكل‏5‑30 تغییراتمیزانجذبدر 100Re=ودرنسبتانسدادهایمختلف 58

شكل‏5‑31 جذبذراتآلایندهدر 25/0B=ودررینولدزهایمختلف 59

شكل‏5‑32 تغییراتبازدهجذبدرصورتوجودنیرویترموفورسیس 60

شكل‏5‑33 تغييراتبازدهته­نشينيذراتدر 30Re=و 7/0Pr=و 1Ri= 61

شكل‏5‑34 چگونگيپخشذراتباقطر 01/0 ميكرومتراطرافمانع 62

شكل‏5‑35 چگونگيپخشذراتباقطر 1 ميكرومتراطرافمانع 62

شكل‏5‑36 بازدهته­نشينيذراتدرونمجرایدارايمانعدايرويودررينولدزبرابربا 30 63

شكل‏5‑37 تغییراتبازدهجذبدر 200Re=ونسبتانسدادهایمختلف 64

شكل‏5‑38 جذبذراتآلایندهدر 125/0B=ودررینولدزهایمختلف 64

شكل‏5‑39 تغییراتبازدهجذبدرصورتوجودنیرویترموفورسیس 65

شكل‏5‑40 مقایسهبازدهجذبرویدومانعدایرویومربعیدر 100Re=و 125/0B= 66

شكل‏5‑41 كانالدوبعديدارايموانعدايرويباآرايشدريكخط 67

شكل‏5‑42كانالدوبعديدارايموانعدايرويباآرايشدرغيريكخط 67

شكل‏5‑43 كانتورسرعتجرياندرونكاناليدوبعديباموانعدايرويوباآرايشدريكخط 68

شكل‏5‑44 خطوطجرياندرونكاناليدوبعديباموانعدايرويوباآرايشدريكخط 68

شكل‏5‑45 كانتورسرعتجرياندرونكاناليدوبعديباموانعدايرويوباآرايشدرغيريكخط 69

شكل‏5‑46 خطوطجرياندرونكاناليدوبعديباموانعدايرويوباآرايشدرغيريكخط 69

شكل‏5‑47 مقايسهبازدهته­نشينيدرونكاناليدارايموانعدايرويودردوآرايشمختلف 70

 

فهرست جداول

جدول‏5‑1 تغییراتعددبدونبعداستروهالباابعادشبکه 41

جدول‏5‑2 مقادیرعددبدونبعداستروهالرادررینولدزهایمختلف 41

جدول‏5‑3 تغییراتضریبدراگدرH/Dهایمختلفودررینولدزمعادل 100 49

فهرست علائم

انرژي…………………………………………………………………………………………………………………….

بردار تکانه خطی تعادلي………………………………………………………………………………………

بردار تکانه خطی…………………………………………………………………………………………………….

بردار سرعت استاندارد……………………………………………………………………………………………..

بهاتناگار ، گراس و کروک……………………………………………………………………………………BGK

تابع توزيع تعادلي………………………………………………………………………………………………….

تابع توزيع دما تعادلي…………………………………………………………………………………………….

تابع توزيع دمايي……………………………………………………………………………………………………..

تابع توزيع………………………………………………………………………………………………………

تانسورهای تنش……………………………………………………………………………………….. ,

تکانه خطی در جهت x و y……………………………………………………………………………….. ,

جمله برخورد…………………………………………………………………………………………………………

دانسيته…………………………………………………………………………………………………………………..

درصد وزني…………………………………………………………………………………………………………..

دماي بدون بعد………………………………………………………………………………………………………..

ديناميك سيالات محاسباتي…………………………………………………………………………………….CFD

روش شبكه بولتزمن……………………………………………………………………………………………..LBM

زمان آرامش……………………………………………………………………………………………………………

زمان……………………………………………………………………………………………………………………….

سرعت ذرّه………………………………………………………………………………………………………….

سرعت صوت………………………………………………………………………………………………………….

سرعت ماكروسكپيك در جهت x ………………………………………………………………………………

سرعت ورودي سيال………………………………………………………………………………………………

شار انرژی در جهت x  و y………………………………………………………………………………… ,

شبيه­سازي ديناميك مولكولي………………………………………………………………………………..MDS

ضريب تصحيح استوكس کانینگهام……………………………………………………………………………

ضريب درگ…………………………………………………………………………………………………………

ضريب ليفت………………………………………………………………………………………………………….

ضريب نفوذ مولكولي………………………………………………………………………………………………

طول مشخصه……………………………………………………………………………………………………………D

عدد رينولدز…………………………………………………………………………………………………………..Re

عرض كانال……………………………………………………………………………………………………………..H

فاصله گره از دیواره………………………………………………………………………………………………….q

قطر ذرات……………………………………………………………………………………………………………..

ماتریس زمان آرامش………………………………………………………………………………………………

مجذور انرژي…………………………………………………………………………………………………………..

مسير آزاد پويش مولكولي………………………………………………………………………………………..

ناسلت موضعي…………………………………………………………………………………………………….

نسبت اقطار بيضي……………………………………………………………………………………………………AR

نسبت انسداد…………………………………………………………………………………………………………….B

نفوذ بروني ذرات……………………………………………………………………………………………….

نيروي وارد بر مانع…………………………………………………………………………………………………..

ويسكوزيته سينماتيك……………………………………………………………………………………………….