دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی

عنوان:

بررسی رفتار هیدرودینامیکی برخورد دو جت توربولانت با مقطع مثلثی

یک مطلب دیگر :

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده:
در کار حاضر برخورد دو جت آشفته مثلثی در حالت سه بعدی به صورت عددی بررسی شده است. تجزیه و تحلیل عددی با استفاده از نرم افزار Phoenics به روش حجم محدود و با استفاده از مدل آشفتگی K-e PNG انجام شده است.
توزیع فشار، سرعت، انرژی جنبشی آشفتگی و نرخ اتلاف انرژی جنبشی آشفتگی روی صفحه برخورد و محور جت در حالت های مختلف مورد بحث قرار گرفته است. همچنین نتایج عددی با نتایج تجربی موجود در ادبیات فن مقایسه شده اند تا مبنایی برای سنجش صحت نتایج باشند. طبق نتایج به دست آمده، وجود گوشه های تیز در مثلث

 باعث افزایش سطح آشفتگی جریان نسبت به جت های مدور و مستطیلی شده و به دنبال آن فشار و تنش برشی روی صفحه برخورد افزایش می یابند. همچنین کاهش ارتفاع برخورد باعث افزایش این پارامترها می شود. طبق نتایج به دست آمده برای جت شیاری مثلثی و مستطیلی، می توان گفت که در حالتی که این دو جت دارای دهانه های خروجی با قطر هیدرولیکی یکسان باشند، مقدار مشخصه های جریان مربوط به جت شیاری مثلثی بالاتر از جت شیاری مستطیلی خواهد شد. همچنین وجود دیوار در اطراف دهانه خروجی نازل، باعث کاهش این پارامترها می گردد.

مقدمه:
جریان جت عبارت است از تخلیه سیال به داخل محیطی از جنس همان سیال یا سیال دیگر که در حالت سکون یا حرکت با سرعتی غیر از سرعت جت می باشد. این جریان در صنعت کاربرد زیادی دارد. به عنوان مثالی از کاربرد صنعتی جت های برخوردی می توان به کاربرد آنها در صنعت طراحی هواپیماهای عمود پرواز، صنعت برش قطعات، خشک کردن کاغذ، صنایع فولاد، خنک کاری و رسوب زدایی از روی لوله های مبدل اشاره کرد. ولی این جریان فقط محدود به صنعت نمی شود. چرا که این جریان یکی از مهمترین جریان های مورد مطالعه به منظور شناهت ماهیت جریان های آشفته و مدل سازی آنها می باشد. لذا از جنبه آکادمیک نیز حائز اهمیت فراوان بوده و محققان بسیاری در حال مطالعه برروی آن می باشند.
کلیه مطالعات جت های برخوردی براساس چهار ناحیه مشخص از جریان صورت می گیرد. در ناحیه هسته پتانسیل سرعت محوری تقریبا ثابت باقی مانده و برابر سرعت خروجی شیپوره می باشد. در ناحیه جت آزاد سرعت به تدریج کاهش پیدا کرده و جریان در فضای اطراف پخش می شود. در ناحیه بعدی سرعت جریان در نزدیک ناحیه برخورد به صفر میل می کند. فشار استاتیک در این ناحیه به بیشینیه مقدار خواهد رسید. در ناحیه برخورد جت از حالت محوری خارج شده و به صورت شعاعی پخش خواهد شد. ناحیه برخورد تا جایی ادامه پیدا می کند که فشار روی سطح به فشار محیط میل کند.
فصل اول
بررسی منابع پیشینه پژوهش
1-1- کلیات و بحث در مورد جت های آزاد
در ابتدای این فصل به بررسی جت های آزاد آشفته و تراکم ناپذیر می پردازیم. قبل از هرچیز لازم به نظر می رسد که توضیحاتی درباره شیپوره و نقش آن داده شود.
شیپوره دو نقش مهم را به عهده دارد. اولین آن تبدیل ارتفاع نظیر فشار به ارتفاع نظیر سرعت (سرعت مورد نیاز) می باشد که با طراحی صحیح می توان حداقل اتلاف انرژی را با افزایش بازدهی شاهد بود. نقش دوم آن هدایت و تولید جت یکنواخت و همگن است که باعث ازدیاد نفوذ در هوا و عدم شکست در جت می شود. منظور از نفوذپذیری جت در هوا میزان افزایش پهنای جت در اثر افزایش X/Dn می باشد که Dn ارتفاع یا ضخامت جت در خروج از شیپوره و X فاصله از دهانه خروجی جت است.
طراحی شیپوره های سیستم (شکل داخلی شیپوره) در انحصار کارخانه های سازنده می باشد و فقط یک پارامتر خارجی از آن در دست است که همان قطر دهانه خروجی شیپوره می باشد. با توجه به موارد مذکور برای افزایش بازدهی شیپوره و طراحی بهینه، عوامل ذیل مؤثرند: