به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

eulerian-lagrangian method

در نشریات گروه مکانیک
تکرار جستجوی کلیدواژه eulerian-lagrangian method در نشریات گروه فنی و مهندسی
تکرار جستجوی کلیدواژه eulerian-lagrangian method در مقالات مجلات علمی
  • عطیه فرخ، میراعلم مهدی*

    در این مقاله، جریان آشفته هوا شامل، نانوذرات مس در جریان پشت پله با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (C F D) به روش اویلری لاگرانژی شبیه سازی می شود. این شبیه سازی به دوصورت دوبعدی و سه بعدی با استفاده از نرم افزارهای C F X و F L U E N T انجام و نتایج به دست آمده با یکدیگر و با نتایج تجربی گزارش شده در مطالعات پیشین به عنوان مثال مطالعه گریفزو مقایسه می گردد. در مدل سازی از کوپل دوراهه بین سیال پیوسته هوا و فاز گسسته نانوذرات استفاده و اثرات نیروهای برآی سافمن، گرادیان فشار و اثرات آشفتگی برروی نانوذرات لحاظ می شود. نتایج عددی حاصل از مدل های اویلری لاگرانژی و مدل تک فاز در حالت های پایا و گذرا نیز با یکدیگر مقایسه می گردد. مطابق نتایج حاصل، ماکزیمم خطا در روش تک فاز برابر با 25 درصد و در روش اویلری لاگرانژی برابر 19 درصد است. در ادامه، اثرات مدل آشفتگی بر حرکت ذرات و برحسب قطرهای مختلف 10، 20، 35، 50، 70، 100 و 200 میکرومتر و همچنین ترتیب جفت شدن بین فاز حامل پیوسته و فاز پراکنده مورد بررسی قرارمی گیرد. بررسی اثر قطر ذره بر مسیر حرکت و رفتار ذرات و مطالعه تاثیر عدد استوکس برحضور ذرات در گردابه ایجاد شده در پشت پله، بخش بعدی این پژوهش است. بررسی نتایج نشان می دهد که عدد استوکس و مدل آشفتگی تاثیر قابل ملاحظه ای بر حرکت ذرات پشت پله را دارند. ذراتی که دارای عدد استوکس کوچکتر از 2/1 (معادل قطر 35 میکرومتر در این مطالعه) باشند، حضور گردابه را حس کرده و وارد گردابه می شوند. از بین مدل های آشفتگی کمترین خطا برای مدل s s t برابر با 25/6 بیشترین خطا برای مدل $K\v a r e p s i l o n$ استاندارد برابر با 75/18 می باشد.

    کلید واژگان: نانوسیال، مدل آشفتگی، روش اویلری-لاگرانژی، جریان پشت پله، فلوئنت، سی اف ایکس
    A. Farrokh, Miralam Mehdi *

    Turbulent backward step flow, including air and copper nanoparticles, has been simulated using the Computational Fluid Dynamics (CFD) method by the Eulerian-Lagrangian method. The simulation was done using two- and three-dimensional methods with CFX and FLUENT software. The obtained results were compared with each other and with the experimental results. The two-way coupling discrete phase model (DPM) was used for simulation. The Saffman lift force, pressure gradient, and turbulence effects on nanoparticles are considered. Numerical results obtained with Eulerian-Lagrangian models and single-phase models in steady and transient have been compared with experimental data. The effect of the turbulence model on the trajectory of particles and in terms of different diameters of 10, 20, 30, 50, 70, 100, and 200 micrometers have been investigated. The effects of particle diameter on the trajectory and behavior of particles and the effect of Stokes number on the presence of particles in the vortex created behind the step have been investigated. The results have been presented as various contours and graphs for two- and three- dimensional, steady, and transient states. Particle trajectories are shown as contours for different Stokes numbers and particle diameters. The continuous phase velocity variation across the channel for different distances of step are presented as graphs. Standard, RNG, and Realizable k-e and standard and SST k-w models are considered for the modeling of turbulent flow. The results show that SST k-w is more accurate than the experimental data. Furthermore, simulation was done using CFX software. Variations of velocity profile are compared with experimental and Fluent data. The results show that the Stokes number and the turbulence model have a significant effect on the trajectory of particles. Three-dimensional modeling of the flow increases the accuracy of the results. The maximum error in the single-phase method is equal to 25% and for the Eulerian-Lagrangian method is equal to 19%. Particles with a Stokes number smaller than 1.2 (equivalent to a diameter of 35 micrometers in this study) sense the presence of the vortex and enter the vortex. Among the turbulence models, the lowest error for the sst model is equal to 6.25, and the highest error for the standard Kε model is equal to 18.75.

    Keywords: Nanofluid, Turbulence Model, Eulerian-Lagrangian Method, Backward Step Flow, FLUENT, Cfx
  • مصطفی بیات کمیجانی، میراعلم مهدی*
    کاویتاسیون یک پدیده پیچیده در علم مکانیک سیالات است. وقوع این پدیده به فاکتورهای مهم و البته متفاوتی بستگی دارد. تحقیق فعلی، فرسایش ناشی از فروریزش حباب ها با استفاده از دیدگاه اویلری- لاگرانژی در یک ونتوری را مورد بررسی قرار داده است. جریان سیال کاویتاسیون درون ونتوری به کمک نرم افزار فلوینت با دیدگاه اویلری و با توسعه یک کد عددی در نرم افزار متلب، رفتار حباب به صورت لاگرانژی شبیه سازی شده است. از معادله کلر- میکسیس برای شبیه سازی تغییرات شعاع حباب و با لحاظ کردن نیروهای مختلف وارد بر حباب و استفاده از قانون دوم نیوتون، معادله حرکت حباب استخراج شده است. از مدل اوچیای برای ارزیابی قدرت ضربات فشاری ناشی از فروریزش حباب ها روی سطح دیواره ونتوری استفاده شده و میزان فرسایش در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج وابستگی شدت فرسایش به شعاع اولیه حباب ها، نوع سیال و محل رها سازی حباب ها درون جریان را نشان می دهد. نتایج حاصل از بررسی نشان داد شعاع های حباب تا 25 میکرون اثر فرسایشی بیشتری نسبت به دیگر شعاع حباب ها دارند اما وقتی شعاع حباب ها از این مقدار بیشتر می شود، حباب ها در زمان ورود به جریان سیال دچار فروریزش شده و نتایج داده ها رشد شعاع حباب در ادامه مسیر جریان را نشان نمی دهد.
    کلید واژگان: کاویتاسیون، فرسایش، ونتوری، رویکرد اویلری-لاگرانژی
    Mostafa Bayat Komijani, Miralam Mahdi *
    Cavitation is a complex phenomenon in fluid mechanics. The occurrence of this phenomenon depends on the important factors and the different factors. The present study examined the erosion caused by collapse bubbles using the Eulerian - Lagrangian approach in a venturi. Cavitation flow in a venturi can be simulated with ANSYS - FLUENT software and with the development of a numerical code in MATLAB software, Lagrangian bubble behavior is simulated. Using the Keller - Miksis equation to simulate the variation of bubble radius and by considering different forces entering the bubble and using Newton’s second law, the bubble motion equation is extracted. From the Ochiai model to evaluate the compressive strength of bubbles caused by bubble collapse on a venturi can be used and the erosion rate is studied in different conditions. The results show the erosion intensity dependent on the initial radius of bubbles, fluid type and the formation of bubbles in the flow. in this case, by increasing the initial radius of bubbles, we witnessed an increase in wear strength to 100 micron of radius, but when the radius of bubbles exceeds this value, the bubbles will be affected when the radius of bubbles is increased, and the results of the data show that the bubble radius increases in the continuation of the flow path. Although the evidence showed that the number of blows was higher, the power reduction was evident.
    Keywords: Cavitation, erosion, Venturi, Eulerian-Lagrangian method
  • علی کاتوزی، میراعلم مهدی*

    در این تحقیق برای بررسی شدت فرسایش ناشی از حباب زایی (کاویتاسیون)،رفتار حباب اطراف هیدروفویل دوبعدی 0015NACA با استفاده ازدیدگاه اویلری لاگرانژی شبیه سازی شده است. بررسی درشت مقیاس (ماکروسکوپیک) جریان حباب زایی توسط مدل مخلوط همگن (روش اویلری) و مسیر حرکت حباب بر اساس نیروهای وارده با استفاده از قانون دوم نیوتن و توسعه کد عددی مشخص شد (روش لاگرانژی). برای ادغام نتایج به دست آمده و حل آنها از روش رانچ کوتای مرتبه 4 با گام زمانی متغیر استفاده شده است، که سرعت حل داده ها را تا 10 برابر افزایش داده است. نتایج به دست آمده نشان داد «شروع حباب زایی» برای جریان با هسته های بزرگ تر، بهتر قابل مشاهده است. با کاهش عدد حباب زایی نرخ رشد حباب بیشتر شده و با افزایش شعاع حباب، شدت فرسایش افزایش می یابد. مکان احتمالی فرسایش در محدوده ی انتهایی کویتی در سطح هیدروفویل قرار دارد. نتایج به دست آمده با دیگر کارهای منتشر شده مقایسه شد و از دقت قابل قبولی برخوردار بود.

    کلید واژگان: جریان حباب زایی، روش اویلری لاگرانژی، شدت فرسایش، دینامیک حباب، پیش بینی عددی
    A. Katoozi, M. Mahdi *

    In this study, to investigate the intensity of cavitation-induced erosion, the bubble behavior around the NACA0015 2D hydrofoil was simulated from the Eulerian-Lagrangian perspective. Macroscopic examination of the cavitation flow was determined by a homogeneous mixture model (Eulerian method) and the trajectory of bubble motion based on the applied forces using Newton's second law and the development of numerical code (Lagrange method). One way to reduce the computational cost of the Lagrangian perspective is to use the Discrete Phase Model (DPM). In this method, the fluid is considered as a continuous environment, while the discrete phase is solved by tracing a large number of particles in the calculated flow field. The behavior of the bubble arises from the pressure gradient caused by the flow. Bubble oscillations were obtained from the modified Rayleigh-Plesset-Keller-Herring equation. This equation considers the compressible behavior of the bubble as the bubble collapse velocity approaches the speed of sound as well as the slip velocity between the bubble and the moving liquid. To pair the obtained results and solve them, the fourth-order Runge-Kutta method with variable time step was used, which increased the data solution speed up to 10 times. From the Keller& Kolodner relationship, a pressure wave emitted from the collapse of a spherical bubble, and the model of Soyama et al., the total energy of the cavitation-induced shocks, which is the result of the accumulation of all the shocks on each other, is obtained. The actual effects of flow for cavitation inception and erosion were investigated. Different cavitation numbers were used for cavitation inception with different radii. The results showed that the nucleation process occured in the cavitation inception numbers and the cavitation inception for flow with larger nuclei was visible better. As the cavitation number decreases, the bubble growth rate increases and as the bubble radius increases, the erosion intensity increases. At high cavitation numbers, the bubble oscillates around its initial radius; however, at the lowest cavitation number in this article, the number , we see an increase of nearly times the radius compared to the original radius. The erosion power of bubbles with an initial radius of is approximately times that of the erosion power of bubbles with an initial radius of and about times that of the initial bubbles of . The probable site of erosion is at the end of cavity at the hydrofoil level. As the bubbles increase in size, the number of collapses and their strength increase, and the dispersion of the distribution at the hydrofoil surface increases. The results were compared with other published works and had acceptable accuracy.

    Keywords: Cavitation flow, Eulerian-Lagrangian method, Erosion Intensity, Bubble dynamics, Numerical prediction
  • فرزاد پرواز، روح الله رفعی *، فرهاد طالبی
    در این پژوهش، اثرات کوچک کردن قطر خروجی آیروسیکلون بر عملکرد آن مورد بررسی قرار می گیرد. برای پیش بینی راندمان جداسازی قطرات و الگوی جریان درون آیروسیکلون از مدل آشفتگی تنش رینولدزی (RSM) استفاده شده است. روش عددی استفاده شده در کار حاضر روش اویلری-لاگرانژی بوده است. به دلیل انحراف هسته گرابه، حل انجام گرفته به صورت ناپایا و در مدت زمان 73/0 ثانیه صورت می گیرد. با کوچک شدن قطر خروجی افت فشار و سرعت مماسی افزایش می یابد. همچنین با کاهش قطر لوله خروجی (به عنوان مثال در سرعت 10 متر بر ثانیه) عدد اویلر افزایش می یابد. با افزایش عدد رینولدز، عدد اویلر تقریبا به صورت ثابت باقی می ماند. اثرات عبارت انعکاسی دیواره در مدل آشفته RSM برمیدان جریان و حرکت قطرات بررسی شده است. با اعمال کردن عبارت انعکاسی دیواره نتایج عددی به نتایج آزمایشگاهی نزدیکتر می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که سیکلونهای با قطر خروجی کوچکتر بازدهی بیشتری نسبت به دیگر سیکلون ها دارند.
    کلید واژگان: آئروسیکلون، اویلری-لاگرانژی، عدد اویلر، تغییر قطر خروجی، پاشش قطرات
    F . Parvaz _R . Rafee *_F . Talebi
    In this study, effects of the aerocyclone outlet diameter on its performance are studied. The Reynolds Stress Model (RSM) model has been used in order to predict the turbulent flow patterns inside the aerocyclone and its droplet removal efficiency. The EulerianLagrangian method was used for gas droplet flow simulations. Due to the precessing vortex core (PVC), unsteady simulation of the flow is performed for duration of 0.73 s. The results show that for smaller diameter of the outlet pipe, the gas flow pressure loss and tangential velocity are increased. Also, by decreasing the outlet diameters of aerocyclone (e.g. at the velocity of 10m/s) the Euler number increases. Increasing in the velocity can change the Euler number significantly. The wall reflection term effects (in RSM model) on the flow field and droplet trajectories are studied. By implementation of wall reflection effects, the numerical results approach to the experimental data. The simulation results show that the cyclones with the smaller outlet diameter has the higher efficiencies at different velocities than others.
    Keywords: Aerocyclone, Eulerian-Lagrangian Method, Euler Number, Outlet pipe Diameter, Droplet Splashing
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال