صفحه محصول - مقاله حل عددی جریان جابه جایی طبیعی گذرا اطراف کره با روش DQ-IDQ

توضیحات

دانلود مقاله کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی

حل عددی جریان جابه جایی طبیعی گذرا اطراف کره با روش DQ-IDQ

چکیده:

انتقال حرارت جابجایی آزاد یا طبیعی یکی از پدیده های باکاربرد بسیاردر صنعت و در محیط پیرامون بشریت است. این پدیده به واسطه ی کاربرد گسترده ی آن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است و محققین را بر آن داشته تا جریان جابجایی آزاد را بر روی هندسه هایی چون صفحه، گوه، بیضی، استوانه، مخروط، کره دنبال کنند. در این میان با توجه به اتفاقاتی که جریان تا رسیدن به حالت دایم طی می کند و در کل اهمیت جریان در حالت گذرا این حالت مورد توجه محققین قرار گرفته است که در این میان جریان گذرا اطراف برخی هندسه ها از جمله کره کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این پایان نامه به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی، با در نظر گرفتن جذب و تولید حرارت، با در نظر گرفتن لزجت متغیر با دما و با در نظر گرفتن هدایت حرارتی متغیر با دما پرداخته شده است. از طرفی یکی از بروزترین و کاراترین روش های عددی ترکیب مربعات دیفرانسیل تکه‏ای (IDQ) با مربعات دیفرانسیل(DQ) می باشد. به علت نوپا بودن این روش تا کنون از آن در حل عددی مسایل انتقال حرارت هدایت گذرا استفاده شده است. در این مقاله جریان های گذرا اطراف کره با استفاده از این روش عددی بررسی شده است.

کلید واژه:

کره

لایه ی مرزی

مربعات دیفرانسیل

جابجایی آزاد گذرا

مربعات دیفرانسیل تکه ای

مقدمه

در این مقاله، كارایی روش مربعات دیفرانسیل (DQM) و روش مربعات دیفرانسیل تكه ای (IDQM) در حل مسایل جابه جایی آزاد گذرا بر روی كره بررسی شده است. بنابراین هم بر روی دامنه مكانی و هم بر روی دامنه زمانی از قوانین روش مربعات دیفرانسیل استفاده شده است. نشان داده شده است كه شكستن كل بازه زمانی شدیدا كارایی این روش را تقویت می كند. شایان ذكر است كه این الگوریتم تاكنون بر روی مسایل جریان جابه جایی گذرا استفاده نشده است؛ استفاده از این الگوریتم اولین تلاشی است كه برای نشان دادن مزیتهای این روش در حل جریان جابه جایی آزاد گذرا انجام شده است. نتایج این تحقیق دو مزیت روش مربعات دیفرانسیل تكه ای نسبت به سایر روشهای مرسوم در این گونه مسایل نشان می دهد: پایداری بی قید و شرط و حداقل هزینه محاسباتی. برای این منظور، همگرایی مساله بررسی شده و برای مواردی كه جواب آنها موجود است، مقایسه بین نتایج انجام گرفته است.