جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "driven cavity" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «driven cavity» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
جریان درون حفره همواره به عنوان یک مساله ی کلاسیک و بنیادی مورد توجه بوده است. مدل هایی خاص مانند ویسکوپلاستیک بینگهام که از جمله سیالات غیر نیوتونی است، در محدوده ی مشخصی تنش، از خود مقاومت نشان می دهد و تقریبا شبیه جسم صلب رفتار می کند که تنش تسلیم آن نامیده می شود و در صورت افزایش تنش اعمالی به شکل سیال رفتار می کند. با در نظر گرفتن انتقال حرارت در این نوع ماده و حل و بررسی آن، تغییرات تنش تسلیم و ویسکوزیته با دما آنگونه که در عمل با آن مواجه هستیم دور از ذهن نخواهد ماند. در کار حاضر با حل عددی مساله ی حفره با درپوش متحرک و ماده ی بینگهام درون آن، بررسی سیالاتی و انتقال حرارتی با در نظر گرفتن تغییرات خواص ماده، یعنی ویسکوزیته و تنش تسلیم با دما، صورت گرفته است و نتایج با تغییر اعداد بدون بعد و پارامترهای متفاوت جریان و انتقال حرارت، Re=10-1000، Bn=1-2000، Pr=0.01-100 و E=5000-50000 ارائه شده اند. در این پژوهش، با استفاده از روش حجم محدود برای گسسته سازی معادلات حاکم و بهره گیری از شبکه هم مکان، تاثیر وابستگی لزجت و تنش تسلیم به دما با حالت مستقل از دما مقایسه شده و سپس توزیع مولفه های افقی و عمودی سرعت، نواحی تسلیم و جریان داخل حفره، مرکز گردابه و عدد ناسلت روی دیوار های جانبی با توجه به خطوط جریان، بررسی و تحلیل شده اند.کلید واژگان: سیال غیرنیوتونی, ویسکوپلاستیک, بینگهام, حجم محدود, حفرهThe cavity problem always has been considered as a classic and fundamental problem. Specific materials like Bingham viscoplastic which is sort of Non-newtonian fluids shows resistance in a certain range of stress, calling yield stress, and almost acts like rigid body in this limited area. In case of increase applied stress, flows like fluid. Considering heat transfer in this type of material and investigate it, yield stress and viscosity variations with temperature as in practice we face will not be far-fetched. In the present work the numerical solution of the problem of Bingham material inside lid-driven cavity, investigating fluid flow and heat transfer in view of the changes in material properties has been done and results have shown with change in dimensionless numbers and parameters of Re=10-1000, Bn=1-2000, Pr=0.01-100 and E=5000-50000. In this study, using the finite volume method to discretize governing equations and the use of collocated grid, effect of viscosity and yield stress dependence to temperature compared with independence mode and then distribution of horizontal and vertical components of velocity, yield areas and flow inside cavity, center of vortex and then heat transfer due to the stream lines next to side walls, have been analyzed.Keywords: Non-newtonian fluid, Viscoplastic, Bingham, Finite volume, Lid, driven cavity
-
In this paper, applications of a numerical model on simulation of two and three-dimensional flows are presented. This model solves Navier-Stokes equations using finite volume method and large eddy simulation (LES) in a collocated mesh. Artificial compressibility method with dual time stepping is used to solve the time dependent equations. Also a modified m omentum i nterpolation method (MIM) based on the unsteady flows is deployed to overcome the non-physical pressure oscillation. Capability of the presented numerical code for flow simulation, is assessed by application for twodimensional square and three-dimensional lid-driven cavity flows. Numerical results of cavity flow presents very good agreement with the numerical and experimental data of other existent researches.Keywords: Articial compressibility, Collocated mesh, MIM, LES, Lid, driven cavity
-
در مطالعه حاضر، جریان آرام جابجایی ترکیبی در حضور گاز تشعشعی در یک محفظه شیبدار دو بعدی با در مرزی متحرک به صورت عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سیال عامل همانند یک محیط خاکستری با توانایی جذب، صدور و پخش تشعشع رفتار می کند. معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی، مومنتوم و انرژی توسط روش حجم محدود گسسته می شوند و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می گردند. برای محاسبه جمله تشعشع در معادله انرژی، معادله انتقال تشعشع به صورت عددی و با استفاده از روش راستاهای مجزا، حل شده و توزیع شار تشعشعی داخل جریان گاز محاسبه می شود. اثر تغییر در سرعت در مرزی متحرک، بر رفتار ترموهیدرودینامیکی یک محفظه دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل به صورت رسم خطوط جریان، خطوط دما ثابت، توزیع عدد ناسلت جابجایی و کل بر روی دیوار پایین محفظه گزارش شده اند. نتایج، نشان می دهد که افزایش عدد رینولدز، منجر به توزیع دمای نسبتا یکنواختی در گستره وسیعی از محفظه خواهد شد که در زوایای شیب 30 و 60 درجه، یکنواختی توزیع دما بیشتر است که در پی آن کاهش انتقال حرارت از سطوح محفظه عاید می شود.کلید واژگان: جریان جابجایی ترکیبی آرام, محفظه با در مرزی متحرک, زاویه شیب, تشعشع, روش راستاهای مجزاThis study presents a numerical investigation for laminar mixed convection flow of radiating gases in an inclined lid-driven cavity. The fluid is treated as a gray, absorbing, emitting and scattering medium. The governing differential equations consisting the continuity, momentum and energy are solved numerically by the computational fluid dynamics (CFD) techniques to obtain the velocity and temperature fields. Discretized forms of these equations are obtained by the finite volume method and solved using the SIMPLE algorithm. Since the gas is considered as a radiating medium, besides convection and conduction, radiative heat transfer also takes place in the gas flow. For computation of the radiative term in the gas energy equation, the radiative transfer equation (RTE) is solved numerically by the discrete ordinate method (DOM). The effect of lid driven speed, on the thermohydrodynamic behavior of two-dimensional cavity is carried out. Results are shown as contours of isotherms, streamlines and distributions of convective and total Nusselt numbers along the bottom wall of cavity. It is revealed that increasing in Reynolds number causes almost uniform temperature distribution in cavity, especially for 30° and 60° inclination angles.Keywords: Laminar mixed convection, Lid, driven cavity, Inclination angle, Radiation, DOM
-
A numerical investigation on mixed convection in a lid-driven square cavity has been performed in the presence of the uniform magnetic field. From the left-bottom corner of the cavity, three different lengths of heater are varied along bottom and left walls simultaneously. The finite volume method is employed to solve the governing equations. It is observed that the heater length in the x-direction is more effective than that of in the y-direction on the heat transfer and on the flow pattern. The magnetic field affects the average heat transfer rate more on vertical heaters than on the horizontal heaters.Keywords: Mixed convection, Magnetic field, Lid, driven cavity, Corner heating
-
روش تاگوچی از سال 1980 به عنوان یک روش موثر به منظور بهینه سازی فرآیند طراحی نمونه های مهندسی به کار می رود. در این مقاله با استفاده از روش تاگوچی شرایط بهینه در انتقال حرارت و تولید آنتروپی جابجایی ترکیبی نانوسیال آب – مس در یک محفظه مربعی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. بدین منظور از یک آرایه متعامد (43) 16 L جهت تحلیل تاگوچی استفاده شده است. همچنین معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل بطور همزمان حل شده اند. پارامترهای عدد ریچاردسون (1/0-100)، کسر حجمی نانوذرات مس (0- 10%) و طول موج سطح موجدار (0- 1) به عنوان سه فاکتور موثر مورد نظر جهت تحلیل در چهار سطح در نظر گرفته شده اند. این تحلیل برای عدد گراشهف ثابت 104 انجام شده است. نتایج نشان می دهند که عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد ریچاردسون، کسر حجمی نانوذرات مس و طول موج سطح موجدار کاهش می یابد. با کمک تحلیل تاگوچی مشخص شد که دیواره تخت (با طول موج سطح موجدار صفر) در عدد ریچاردسون 1/0 و کسر حجمی % 0 حالت بهینه طراحی برای انتقال حرارت می باشد. در حالیکه هندسه با %5 =Ф، 100=Ri و 25/0= λ حالت بهینه طراحی برای تولید آنتروپی می باشد. نهایتا برای انتقال حرارت بیشینه و تولید آنتروپی کمینه هندسه با %0 =Ф، 1=Ri و 25/0= λ را می توان به عنوان هندسه بهینه انتخاب کرد.
کلید واژگان: نانو سیال آب, مس, جابجایی ترکیبی, بهینه سازی, تاگوچی, محفظه با درپوش متحرکTaguchi method since 1980 is used as an effective way to optimize the design process engineering tests. In this paper by using of taguchi method optimal conditions of the mixed convection and entropy generation in a square cavity filled with Cu-water nanofluid is analyzed. For this purpose a L16 (43) orthogonal taguchi array is used. Discretization of the governing equations were achieved through a finite volume method and solved with SIMPLE algorithm. The effect of Richardson number (0.1-100), the volume fraction of copper nanoparticles (0-10%) and the wavelength of the wavy surface (0- 1) as an effective parameters for analyzing in four levels are considered. This analysis was performed for fixed Grashof number 104. The results show that the mean Nusselt number decreases by increase of the Richardson number, the volume fraction of nanoparticles and the wavelength of the wavy surface. It is found that the Flat plate (for wavy surface with the wavelength 0) and the volume fraction 0% in the Richardson number 0.1 is optimal design for heat transfer while the geometry with Ф=5%, Ri=100 and λ=0.25 is optimal design for entropy generation. Finally for maximum heat transfer and minimum entropy generation the geometry with Ф=0%, Ri =1 and λ=0.25 can be considered as an optimal design.Keywords: Cu, water nanofluid, Mixed convection, Optimization, taguchi, Lid, driven cavity -
Journal of Transport Phenomena in Nano and Micro Scales, Volume:2 Issue: 1, Winter - Spring 2014, PP 29 -42In the present research mixed convection flow through a copper-water nanofluid in a driven cavity in the presence of magnetic field is investigated numerically. The cavity is heated from top and cooled from bottom while its two vertical walls are insulated. The governing equations including continuity, N-S and energy equations are solved over a staggered grid system. The study is conducted for Grashof number103 to 105, Hartmann number 0 to 100 and volume fraction number 0 to 5% while Reynolds number is fixed at 100. Hamilton–Crosser and Brinkman models have estimated effective thermal conductivity and effective viscosity of nanofluid, respectively. It is observed that magnetic field has unconstructive effect on heat transfer process whereas nanoparticles increase heat transfer rate.Keywords: Mixed convection, Nanofluid, MHD flow, lid, driven cavity
-
Journal of Transport Phenomena in Nano and Micro Scales, Volume:2 Issue: 1, Winter - Spring 2014, PP 14 -28The effects of Single Walled Carbon Nanotube (SWCNT) on mixed convection in a cavity are investigated numerically. The problem is studied for different Richardson numbers (0.1-10), volume fractions of nanotubes (0-1%), and aspect ratio of the cavity (0.5-2.5) when the Grashof number is equal to 103. The volume fraction of added nanotubes to Water as base fluid are lowers than 1% to make dilute suspensions. The Study presents a numerical treatment based on LBM to model convection heat transfer of Carbon nanotube based nanofluids. A theoretical model is used for effective thermal conductivity of the nanofluid containing Carbon nanotubes. This model covers different phenomena of energy transport in nanofluids. Also, an analytical model is applied for effective viscosity of the nanofluid which includes the Brownian effect and other physical properties of nanofluids. Results show that adding a low value of SWCNT to the base fluid led to significant enhancement of convection heat transfer. Make a comparison between the obtained results and other published papers shows that Carbon nanotubes enhances the rate of convection heat transfer better than other nanoparticles.Keywords: Lattice Boltzmann Method, Single Walled Carbon Nanotube (SWCNT), Effective Thermal Conductivity, lid, driven cavity, Nusselt number, Richardson number, Mixed convection, Effective Viscosity
-
در تحقیق حاضر، اثرات اندازه و جهت میدان مغناطیسی بر میدان جریان داخل حفره مربعی با مرز متحرک در کل دامنه تغییرات قدرت میدان مغناطیسی که تاکنون به طور عملی مورد استفاده قرار گرفته است (0 تا 10 تسلا)، مطالعه می شود. معادلات حاکم بر مسئله، شامل معادلات مومنتوم، پیوستگی و معادلات میدان مغناطیسی می باشند که با تدوین کد کامپیوتری کامل در محیط فرترن، به صورت عددی حل شدند. برای حل معادلات مومنتوم و پیوستگی از روش حجم محدود، با استفاده از الگوریتم سیمپل و برای حل معادلات میدان مغناطیسی از روش تفاضل محدود استفاده شده است. مطالعه اثر میدان مغناطیسی بر توزیع سرعت، خطوط جریان و نیز گردابه-های جریان در این تحقیق نشان می دهد که اعمال میدان مغناطیسی یکنواخت و عمودی از سطح زیرین، با قدرت کمتر از 01/ 0 تسلا سبب کوچک شدن گردابه های موجود در حفره می شود، به طوری که میدان مغناطیسی با قدرت حدود 01/ 0 تسلا سبب ناپدید شدن گردابه جریان شده درحالی که با افزایش بیشتر قدرت میدان مغناطیسی، گردابه های بزرگ تری تشکیل می شود.
کلید واژگان: میدان مغناطیسی, حفره با مرز متحرک, گردابه, میدان جریانIn this study, the effects of strength and direction of a magnetic field on lid-driven cavity flow in a wide range of magnetic field strength variations (0 to 10 Tesla) are studied. The governing equations, including conservative equations of momentum, continuity and magnetic field were solved numerically. Momentum and continuity were solved by the finite volume method, using SIMPLE algorithm where the finite difference method was used for solving of magnetic field equation. In this research, the effects of magnetic field on the velocity distribution, streamlines, and vortex flow shows that the vortices of the cavity shrink up to 0.01 Tesla, where the uniform and vertical magnetic field was applied from the bottom surface. For the magnetic field of 0.01 Tesla, the vortices disappear. Higher values of magnetic field create larger vortices.Keywords: Magnetic Field, Lid, Driven Cavity, Vortex, Flow Field -
در این تحقیق، به منظور بررسی جریان جابه جایی ترکیبی در محفظه ی مربعی پرشده از نانوسیال با دو دیواره ی متحرک با شیب های مختلف، از روشی عددی بر پایه ی روش حجم محدود استفاده شده است. تحقیق حاضر برای عدد ریچاردسون از 1/0تا 10، عدد رینولدز از 1 تا 100 و کسر حجمی نانو ذرات از 0 تا 06/0 صورت پذیرفته است. با استفاده از خطوط جریان، دما و نمودارهای ناسلت در حالت های مختلف، میزان تاثیر شیب، کسر حجمی نانوذرات، سرعت حرکت دیواره ها و عدد ریچاردسون بر مشخصه های حرارتی و هیدرودینامیکی بحث و بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان کسر حجمی نانوذرات در یک رینولدز خاص میزان انتقال حرارت افزایش و کسر حجمی نانوذرات با افزایش عدد رینولدز کاهش می یابد. همچنین در ریچاردسون های بالاتر، تاثیر افزایش کسر حجمی روی رفتار حرارتی و الگوی جریان، نمود بیشتری دارد.
کلید واژگان: نانو سیال, جابه جایی ترکیبی, محفظه با دیواره های متحرک دوگانه, حل عددیTo investigate the mixed convection flows through nano-fluid in a square double lid-driven cavity with various inclination angles, a numerical method based on the finite volume approach is applied. In This paper Sio2/water nano-fluid have been used. The cavity is un-uniformly heated from the left, Th, and cooled from the opposite wall;the top and the bottom moving walls have been supposed to be insulated. The study has been executed for the Richardson number 0.1 to 10, Reynolds number 1 to 100 while solid volume fraction (φ) of nano-particles altered from 0 to 0.06. The impact of angle of inclination, solid volume fraction of nano-fluids, velocity of moving walls and Richardson number on hydrodynamic and thermal characteristics have been studied and discussed. As a result, it was found that the heat transfer increase with increase in solid volume fraction for a particular Reynolds.Also in higher Richardson, the effect of solid volume fraction increases on thermal behavior and flow pattern.Keywords: Nano, fluid, Mixed Convection, Two, sided Lid, Driven Cavity, Numerical Solution
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.