Mohammad Saeid Aghighi

در اين پژوهش، جريان و انتقال حرارت جابجايي اجباري سيال ويسكوپلاستيك مدل كسون حول يك استوانه دايره اي به صورت عددي بررسي شده است. پديده عبور سيال از اطراف جسم استوانه اي يكي از شايع ترين مسايل مكانيك سيالات بوده و در صنايع مختلف از جمله مبدل هاي حرارتي كاربرد دارد. از طرف ديگر سيال كسون سيال عامل در بسياري از صنايع از جمله فراورده هاي نفتي و غذايي مي باشد. معادلات ديفرانسيل جزيي حاكم شامل معادلات پيوستگي، مومنتوم و انرژي نوشته و سپس معادلات بي بعد شده و روي محدوده ي وسيعي از پارامترهاي بي بعد مربوطه از جمله، عدد رينولدز (Re=5-10-20-40) و عدد بينگام (0≤Bn≤ Bnmax) براي يك استوانه دايره اي، با استفاده از روش المان محدود مبتني بر كد نويسي در محيط متلب، حل شده اند. به دليل تقارن هندسي و جريان، شبكه بندي در يك نيمه از دامنه ايجاد مي شود .با بررسي ميادين سرعت مشاهده مي گردد كه در Re=5 در روي سطح استوانه هيچ گونه جدايشي رخ نمي دهد، با افزايش عدد رينولدز زاويه جدايش پديدار مي گردد و جريان هاي برگشتي نيز مشاهده مي شود. هم چنين هر چقدر عدد Bnافزايش پيدا مي كند، سيال لزج تر شده و چسبندگي نيز افزايش مي يابد، پس گردابه هاي تشكيل شده كوچك تر مي شود. با افزايش عدد بينگام سيال از سيال نيوتوني به ويسكو پلاستيك تبديل مي گردد، چون چسبندگي سطح با سيال بيش تر مي شود، پس ضريب درگ نيز متناسب با آن افزايش مي يابد. در ابتداي استوانه چون سيال سرد به سطح استوانه داغ برخورد مي كند، ماكزيمم انتقال حرارت در آن نقطه رخ مي دهد. در بررسي كانتور هاي همدما مشاهده مي گردد كه در نقطه ماكزيمم شار حرارتي كه همان نقطه برخورد سيال سرد با استوانه داغ مي باشد، فواصل خطوط هم دما به همديگر خيلي نزديك مي باشند. انتقال حرارت با حركت سيال روي استوانه كم تر مي گردد و فاصله خطوط همدما افرايش مي يابد. همچنين شيب گراديان دما نيز كمتر مي شود. در بررسي ضريب هاي درگ هاي فشاري، ضريب هاي درگ اصطكاكي و ضريب درگ كل در رينولدز هاي مختلف، با افزايش عدد بينگام، آن ضرايب نيز افزايش مي يابد، اما با افزايش عدد رينولدز به دليل وجود جدايش و كم شدن جريان خزشي بر روي استوانه ضريب هاي درگ كاهش مي يابند .
Thesis summary

در اين پژوهش جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي آرام سيال ويسكوپلاستيك از نوع كسون داخل يك لوله افقي در حالت دو بعدي بصورت عددي بررسي شده است. شروط مرزي مساله بصورت اصل عدم لغزش روي ديواره ها و دماي غير يكنواخت ديواره سمت چپ و راست سيلندر ،در نظر گرفته شده است. معادلات ديفرانسيل جزيي حاكم توصيف كننده ي جريان سيال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتني بر كد نويسي در محيط متلب) روي محدوه ي وسيعي از پارامتر هاي بي بعد حل شده است. در اين پژوهش به بررسي اثر مقادير مختلف اعداد: رايلي، بينگهام و عدد تسليم متناظر با بينگهام مربوطه ، و نيز اثر چرخش استوانه با موقعيت زاويه اي (𝛂)مختلف نسبت به حالت اوليه در هر دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد بر مقدار عدد ناسلت ميانگين روي ديواره ي سيلندر گرم شده و توزيع سرعت، دما، نواحي تسليم شده/نشده و خطوط جريان، خطوط همدما و نيز توزيع گراديان سرعت در هندسه ي جريان، پرداخته مي شود. جزييات ميدان هاي دما و جريان در داخل سيلندر به ترتيب به وسيله ي شكل هاي مربوط به خطوط دما و جريان نشان داده شده است. هم چنين نواحي تسليم شده و تسليم نشده ي قسمت هاي مختلفي از دامنه ي جريان مشخص شده اند. بعلاوه، به وسيله ي نمودار هاي نشان دهنده ي توزيع عدد ناسلت محلي روي سطح دما پايين سيلندر به همراه مقدار ميانگين آن و نمودار هاي سرعت و دما در مقطع عرضي بين سيلندر در زاويه ي (∅=0°) توضيحات بيشتري فراهم آمده است. دريافت شد كه عدد ناسلت ميانگين با افزايش عدد بينگهام تا مقدار محدود كننده ي عدد بينگهام (〖Bn〗_Max) كه با توجه به طبيعت تسليم نشده ي جريان، عدد ناسلت ميانگين به مقدار تقريبي، نزديك به حد رسانايي خالص مي رسد، كاهش مي يابد. با افزايش هر چه بيشتر زاويهα در هردو جهت پاد ساعتگرد و ساعتگرد مقدار ماكسيمم ناسلت ميانگين كاهش مي يابد كه اين كاهش براي جهت ساعتگرد بيشتر است،پس ماكسيمم انتقال حرارت بين سيلندر و سيال در زاويه صفر درجه رخ مي دهد.همچنين نكته ديگري كه بدست آمد اين است كه از بين رفتن تدريجي انتقال حرارت جابجايي و غالب شدن انتقال حرارت رسانايي ، در مقادير عدد تسليم يا به عبارتي اعداد بينگهام كمتري نسبت به حالت صفر درجه رخ مي دهد كه نشان از توقف زودتر جابجايي جريان نسبت به حالت ياد شده دارد. علاه بر اين، پي برده شد كه عدد بينگهام بيشينه (〖Bn〗_Max) و
Thesis summary

چكيده: در اين پژوهش، انتقال حرارت جابجايي طبيعي سيال ويسكوپلاستيك مدل كسون، محصور درون محفظه ذوزنقه اي با مرزهاي متفاوت گرمايي به صورت عددي بررسي شده است. معادلات ديفرانسيل جزئي حاكم بر جريان سيال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود)، براي مقادير مختلفي از عدد رايلي (〖10〗^4≤Re≤〖10〗^6)، عدد تسليم (0≤Y≤Y_Max)، عددلوييس (0.5≤Le≤10)، پارامترشناوري (-0.5≤N_r≤1)، به ازاي يك مقدار از عدد پرانتل (pr=10) حل شده اند. ميدان هاي دما، جريان و غلظت درون محفظه با استفاده از كانتورهاي دما، جريان و غلظت تحليل شده است. هم چنين نواحي تسليم شده و تسليم نشده ي شكل گرفته در قسمت هاي مختلفي از پيكربندي جريان مشخص شده اند. ميزان انتقال حرارت و انتقال جرم در حالات مختلف به كمك اعداد ناسلت محلي و متوسط ، اعداد شروود محلي و متوسط اندازه گيري شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه اعداد ناسلت و شروود ميانگين، با افزايش عدد رايلي، افزايش مي يابند و در نهايت، افزايش ويسكوزيته باعث سكون جريان مي شود، در اين حالت مقدار انتقال حرارت برابر با انتقال حرارت هدايتي خواهد بود. ضمناً عدد لوييس اثر چنداني بر انتقال حرارت و جريان ندارد اما بر روي انتقال جرم (غلظت) تأثير داشته و با افزايش آن پروفيل غلظت غيرخطي تر مي شود. همچنين اثر پارامتر شناوري نيز بررسي شد و طبق تحليل هاي صورت گرفته، مشخص شد كه افزايش پارامتر شناوري باعث تقويت جريان و افزايش انتقال حرارت در محفظه مي شود. تغيير زاويه نيز به عنوان پارامتري موثر بر انتقال حرارت و جريان بررسي شد و مشخص شد كه افزايش زاويه شيب ديواره هاي مايل محفظه ذوزنقه اي، باعث تضعيف جريان و كاهش انتقال حرارت در محفظه مي شود.
Thesis summary

در اين پژوهش، اثر ميدان مغناطيسي بر جريان جابجايي رايلي ـ بنارد نانوسيال بينگهام درون يك محفظه مربعي بررسي شده است. معادالت ديفرانسيل جزئي حاكم بر جريان سيال و انتقال حرارت، با استفاده از روش المان محدود مبتني بركدنويسي در محيط متلب، براي عدد پرانتل (𝑷𝒓 = 10 ) و مقادير مختلفي از پارامترهاي بيبعد، از جمله عدد تسليم( 0 ≤ 𝒀 ≤ 𝒀 𝒎𝒂𝒙 )، عدد هارتمن ( 0 ≤ 𝑯𝒂 ≤ 𝑯𝒂𝒎𝒂𝒙)، عدد رايلي ( 5×10 3 ≤ 𝑹𝒂 ≤ 10 5) و پارامترهاي نانوسيال شامل عدد لوييس(0/1 ≤ 𝑳𝒆 ≤ 10) ، نسبت شناوري (0/1 ≤ 𝑵𝒓 ≤ 0/4)، حركت براوني و ترموفورز (0/1 ≤ 𝑵𝒃 = 𝑵𝒕 ≤ 0/4) حل شدهاند. ميدانهاي دما،غلظت و جريان درون محفظه با استفاده از كانتورهاي دما، غلظت و جريان نشان داده شدهاند. نتايج بهدست آمده نشان ميدهد كه با كاهش عدد رايلي و افزايش عدد تسليم و هارتمن، ميزان جابجايي جريان كاهش يافته و در نتيجه سرعت جريان نيز، كاهش مييابد. از طرفي با افزايش عدد تسليم و هارتمن، عدد ناسلت و شروود محلي و ميانگين كاهش پيدا كرده و انتقال حرارت و انتقال جرم از طريق جابجايي كاهش پيدا ميكند تا آنجا كه در عدد تسليم و هارتمن بيشينه تمام جريان به صورت شبه جامد در آمده و انتقال حرارت فقط بهصورت هدايت رخ ميدهد. همچنين مشاهده شد كه با افزايش عدد لوييس، غلظت بهصورت يكنواختتري درون محفظه توزيع ميشود. افزايش پارامتر حركت براوني، اختالف غلظت درون محفظه و عدد شروود ميانگين را كاهش ميدهد اما با افزايش پارامتر ترموفورز، اختالف غلظت درون محفظه و عدد شروود ميانگين افزايش مييابد. جهت چرخش سيال در محفظه ميتواند ساعتگرد يا پادساعتگرد باشد. با بررسي كانتورهاي جريان، دما و غلظت مشاهده شد كه با افزايش عدد تسليم و هارتمن، مقدار شدت جريان كاهش مييابد و نواحي شبه جامد درون محفظه رشد ميكنند و خطوط دما و غلظت نيز، به سمت خطي شدن پيش ميروند.
Thesis summary

در اين پژوهش انتقال حرارت جابجايي رايلي بنارد سيالات غير نيوتني مدل تواني همراه با ذرات نانو محصور درون محفظه مربعي به صورت عددي بررسي شده است است معادلات ديفرانسيل جزئي حاكم بر جريان و انتقال حرارت با استفاده از روش المان محدود و كد نويسي در محيط متلب براي مقادير مختلف پارامترهاي بي بعد از جمله اعداد رايلي، عدد لوئيس، پارامتر شناوري، پارامتر حركت براوني و ترموفورز درمحدوده شاخص تواني يك تا شش دهم به ازاي يك مقدار از عدد پرانتل حل شده اند. ميدانهاي دما جريان وغلظت درون محفظه با استفاده از كانتورهاي دما جريان و غلظت تحليل شده است. ميزان انتقال حرارت و انتقال جرم در حالات مختلف به كمك اعداد ناسلت محلي و متوسط و اعداد شروود محلي و متوسط اندازه گيري شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه اعداد ناسلت و شروود ميانگين با افزايش شاخص تواني كاهش مي يابد ضمنا عدد لوئيس اثر چندان بر انتقال حرارت و جريان ندارد اما بر روي انتقال جرم تاثير مي گذارد همچنين اثر پارامتر شناوري نيز بررسي شد و طبق تحليل هاي صورت گرفته مشخص شد كه با افزايش نسبت شناوري، شناوري جرمي به حرارتي غلبه مي كند در نتيجه كانتور هاي غلظت و دما به ترتيب افزايش غلظت و كاهش دما را نشان مي دهند با توجه به بررسي هاي انجام شده بر روي اثر پارامترهاي چرخش براوني و ترموفورز با افزايش پارامتر هاي مذكور افزايش بي نظمي در توزيع دما و غلظت را شاهد هستيم.
Thesis summary

در اين پژوهش، انتقال حرارت جابهجايي طبيعي سياالت هرشل بالكلي درون يك محفظه مربعي با مرز گرمايي با توزيع دماي غيريكنواخت سينوسي از پايين و سه ديواره سرد به صورت عددي بررسي شده است. معادالت ديفرانسيل جزيي حاكم برجريان سيال و انتقال حرارت، (با استفاده از روش المان محدود)، براي مقادير مختلفي از اعداد رايلي عدد اولدرويد و براي توان هاي متفاوت ، به ازاي يك مقدار از عدد پرانتل حل شده اند. اثر توزيع دماي غيريكنواخت، رايلي و توان و اولدرويدهاي متفاوت بر پارامترهاي جريان و انتقال حرارت مورد بررسي قرار گرفته است. ميدان جريان و دماي درون محفظه با استفاده از بردارهاي سرعت و كانتورهاي دما، تحليل شده است. هم چنين نواحي تسليم شده و نشدهي شكل گرفته در قسمت هاي مختلفي از پيكربندي جريان مشخص شدهاند. نتايج بهدست آمده نشان مي دهد كه با كاهش توان و اولدرويد به دليل كاهش نيروي لزجت و با افزايش رايلي به دليل تقويت نيروي جريان جابجايي باعث كم شدن نواحي شبه جامد و تسهيل جريان جابجايي داخل محفظه ميشود، كه اين امر باعث افزايش سرعت و ناسلت مي باشد. همچنين در محفظه شاهد الگوي دو حلقه اي براي جريان مي باشيم. با كاهش رايلي و افزايش توان و اولدرويد نواحي شبه جامد گسترش پيدا ميكنند كه باعث تغيير انتقال حرارت قالب از انتقال حرارت جابجايي به انتقال حرارت هدايتي مي شوند.
Thesis summary

در اين پژوهش، انتقال حرارت جابهجايي طبيعي سيالات بينگهام همراه با ذرات نانو، درون يك محفظه مربعي با گرمايش از پايين كه معرف رايلي بنارد ميباشد، به صورت عددي بررسي شده است. معادلات ديفرانسيل جزيي حاكم بر جريان سيال و انتقال حرارت، با استفاده از روش المان محدود، براي مقادير مختلفي از اعداد رايلي، عدد بينگهام، و پارامترهاي نانو كه شامل عدد لوييس نيروي شناوري و پارامتر چرخش براوني و ترموفورز، به ازاي مقدار ثابتي از عدد پرانتل حل شده اند. ميدان غلظت، جريان و دماي درون محفظه با استفاده از كانتورهاي غلظت، جريان و دما، تحليل شده است. همچنين نواحي تسليم شده و نشدهي شكل گرفته در قسمت هاي مختلف ازپيكربندي جريان مشخص شدهاند. به كمك اعداد ناسلت و شروود محلي و متوسط، ميزان انتقال حرارت و جرم بررسي و مشاهده شد كه با افزايش عدد بينگهام، مقدار عدد ناسلت و شروود متوسط كاهش يافته است و در نهايت افزايش ويسكوزيته باعث افزايش نواحي تسليم ناپذير و سكون جريان شده است. همچنين مشاهده شد كه عدد لوييس بر انتقال جرم(غلظت) تاثيرگذار ميباشد و تغيير خاصي در انتقال حرارت ديده نميشود. افزايش پارامتر شناوري باعث كاهش توزيع جريان در محفظه شد. با افزودن پارامتر چرخش براوني و ترموفورز مشاهده شد كه ميزان بي نظمي در توزيع غلظت و دما افزايش يافته است. جهت حركت چرخش سيال در محفظه با توجه به جابجايي رايلي بنارد ميتواند ساعتگرد يا پادساعتگرد باشد.
Thesis summary

در اين پژوهش، انتقال حرارت جابجايي طبيعي سياالت بينگهام درون يك محفظه مربعي با مرزهاي متفاوت گرمايي و با فرض لغزش در ديوارهها به صورت عددي بررسي شده است. معادلات ديفرانسيل جزيي حاكم بر جريان سيال و انتقال حرارت، (با استفاده از روش المان محدود)، براي مقادير مختلفي از اعداد رايلي ) 𝟓 ∗ 𝟏𝟎 𝟑 ≤ 𝑹𝒂 ≤ 𝟏𝟎 𝟓(، عدد بينگهام ( 𝟎 ≤ 𝑩𝒏 ≤ 𝑩𝒏 𝒎𝒂𝒙) و ضريب اصطكاك (𝟓𝟎 ≤ 𝑪 𝒇 ≤ 𝟓𝟎𝟎𝟎) ، به ازاي يك مقدار از عدد پرانتل(Pr = 10) حل شده اند. اثر لغزش بر پارامترهاي جريان و انتقال حرارت مورد بررسي قرار گرفته است. ميدان جريان و دماي درون محفظه با استفاده از بردارهاي سرعت و كانتورهاي دما،تحليل شده است. هم چنين نواحي تسليم شده و نشدهي شكل گرفته در قسمت هاي مختلفي از پيكربندي جريان مشخص شده اند.نتايج به دست آمده نشان ميدهد كه با كاهش ضريب اصطكاك، لغزش روي ديوارهها افزايش يافته و در نتيجه انتقال حرارت جابجايي و عدد ناسلت افزايش مييابد. مشاهده شد كه كم شدن اصطكاك در ديواره باعث كم شدن نواحي شبه جامد و تسهيل جريان جابجايي داخل محفظه ميشود. در اعداد رايلي پايين كم شدن اصطكاك ميتواند مقدار تنش تسليم ماكزيمم را نيز افزايش دهد،اما در اعداد رايلي باال بيشترين اثر لغزش در اعداد بينگهام متوسط قابل مشاهده است.
Thesis summary

در اين پژوهش، انتقال حرارت جابجايي طبيعي سيالات ويسكوپلاستيك- مدل كسون همراه با ذرات نانو، محصور درون محفظه مربعي با مرزهاي متفاوت گرمايي به صورت عددي بررسي شده است. معادلات ديفرانسيل جزئي حاكم بر جريان سيال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود)، براي مقادير مختلفي از عدد رايلي (〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^6 )، عدد لوييس (2.5≤Le≤10)، پارامتر شناوري (0.1≤N_r≤1)، پارامتر چرخش براوني و ترموفورز (0.1≤N_b=N_t≤1) به ازاي يك مقدار از عدد پرانتل (Pr=100) حل شده اند. ميدان هاي دما، جريان و غلظت درون محفظه با استفاده از كانتورهاي دما، جريان و غلظت تحليل شده است. هم چنين نواحي تسليم شده و تسليم نشده ي شكل گرفته در قسمت هاي مختلفي از پيكربندي جريان مشخص شده اند. ميزان انتقال حرارت و انتقال جرم در حالات مختلف، به كمك اعداد ناسلت محلي و متوسط، اعداد شروود محلي و متوسط اندازه گيري شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه اعداد ناسلت و شروود ميانگين، با افزايش عدد بينگهام، كاهش مي يابد و در نهايت، افزايش ويسكوزيته باعث سكون جريان مي شود كه در اين حالت، مقدار انتقال حرارت برابر با انتقال حرارت هدايتي خواهد بود. ضمناً عدد لوييس اثر چنداني بر انتقال حرارت و جريان ندارد اما بر روي انتقال جرم (غلظت) تأثير مي گذارد. همچنين اثر پارامتر شناوري نيز بررسي شد، و طبق تحليل هاي صورت گرفته، مشخص شد كه افزايش پارامتر شناوري باعث كاهش توزيع جريان در محفظه مي شود. با توجه به بررسي هاي انجام شده بر روي اثر پارامترهاي چرخش براوني و ترموفورز، با افزايش پارامترهاي مذكور، افزايش بي نظمي در توزيع دما و غلظت را شاهد هستيم.
Thesis summary

در اين پژوهش اثر نسبت ابعادي (AR) براي حالت هاي AR=2 , AR=1 و AR=3 در جريان جابجايي طبيعي آرام سيال داراي تنش تسليم بر پايه مدل كسون به صورت جابجايي و براي مقادير عدد بي بعد رايلي در بازه ، 𝟓 × 𝟏𝟎 𝟑 ≤ 𝑹𝒂 ≤ 𝟏𝟎 𝟓 𝑩 𝒏≤ 𝑩𝒏𝒎𝒂𝒙 و pr =100 در يك محفظه دو بعدي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج بهدست آمده نشان داد كه با افزايش عددرايلي،قدرت جريان، عدد ناسلت و عدد بينگهام ماكزيمم افزايش مي يابد.افزايش عدد بينگهام تا جايي اتفاق مي افتد كه مقدارناسلت نهايي به عدد يك برسد و از آنجا به بعد ديگر مكانيزم انتقال حرارت هدايتي خواهد بود. همچنين عدد ناسلت متوسط به ازاي يك مقدار ثابت از رايلي و پرانتل با بزرگ تر شدن نسبت ابعادي به علت تقويت نيروي شناوري , افزايش يافته و به تبع آن بينگهام ماكزيمم (براي مقابله با جريان جابجايي) افزايش يافته است.
Thesis summary

در اين پژوهش جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي آرام سيال ويسكوپلاستيك مدل بينگهام در محفظه ي ذوزنقه اي، با مرزهاي متفاوت دمايي(ديواره پاييني گرم و ديواره بالايي سرد)، به صورت عددي بررسي شده است. معادلات ديفرانسيل جزئي حاكم توصيف كننده ي جريان سيال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتني بر كد نويسي در محيط متلب ) روي محدوده وسيعي از پارامترهاي بي بعد مربوطه، از جمله، عدد رايلي، عدد بينگهام و 𝝓 كه زاويه بين ديواره ي جانبي و محور عمودي است، به ازاي يك مقدار از عدد پرانتل (500)، حل شده اند. جزييات كانتورهاي دما و جريان، نمودارهاي سرعت و دما و همچنين توزيع عدد ناسلت ميانگين در زاويه هاي مختلف ارائه و نواحي تسليم شده و نشده ي سيال درون محفظه مشخص شده است. دريافت شد كه عدد ناسلت ميانگين با افزايش عدد بينگهام تا مقدار محدود كننده ي آن (Bnmax)، با توجه به طبيعت تسليم نشده ي جريان، به حد رسانايي خالص كاهش مي يابد. علاوه بر اين، تأثير زاويه 𝝓، روي عدد بينگهام بيشينه و نتايج عدد ناسلت ميانگين بررسي شده است. نتايج به دست آمده نشان داد كه افزايش زاويه موجب افزايش قدرت نيروهاي شناوري و در نتيجه افزايش بينگهام بيشينه مي شود.هم چنين دريافتشدكه عدد بينگهام بيشينه(Bnmax) و عدد ناسلت ميانگين(Nu) باافزايش عدد رايلي، هر دو افزايش مي يابند. به علاوه، با توجه به وجود تنش تسليم، نواحي شبه سيال(تسليم شده) و شبه جامد(تسليم نشده) در دامنه ي جريان همزيستي ميكنند. دريافته شد كه به طور طبيعي، در نواحي شبه جامد، انتقال حرارت به صورت رسانايي رخ ميدهد و انتقال حرارت جابجايي به نواحي تسليم شده(- شبه سيال) محدود ميشود. علاوه بر اين، نتايج به دست آمده نشان داد كه گستره ي نواحي تسليم شده با افزايش عدد بينگهام و يا كاهش عدد رايلي به موجب تضعيف جريان ناشي از شناوري، كاهش مي يابد. در نهايت در عدد بينگهام بيشينه(Bnmax) تمام جريان به صورت شبه جامد در آمده و در نتيجه، انتقال حرارت به صورت رسانايي خالص رخ مي دهد.
Thesis summary

در اين پژوهش بررسي اثر زاويه محفظه بر جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي آرام رايلي بنارد حالت پايدار سيال بينگهام-پلاستيك ، در يك حفره مربع واحد دوبعدي با مرزهاي متفاوت دمايي (صفحه زيرين محفظه در دماي گرم و بالا در دماي سرد)، بهصورت عددي بررسي شده است . معادلات ديفرانسيل جزي حاكم توصيف كننده ي جريان سيال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتني بر كد نويسي در محيط متلب ) روي محدوده وسيعي از پارامترهاي بي بعد مربوطه ، ازجمله ،اثرات تنش تسليم بي بعد،عددرايلي،عددپرانتل،عددبينگهام و زاويه انحراف محفظه حل شده اند . جزييات كانتورهاي دما و جريان، نمودارهاي سرعت و دما و همچنين توزيع عدد ناسلت ميانگين در زاويه هاي معين شده و نواحي تسليم شده و نشده ي قسمتهاي مختلفي از دامنه ي جريان درون حفره مشخص شده است .دريافت شد كه عدد بينگهام بيشينه و عدد ناسلت ميانگين با افزايش مقاديري از عدد رايلي هردو افزايش مييابند، اما عدد ناسلت براي سيالات تنش تسليم نسبت به سيالات نيوتني با مقادير يكسان از عدد رايلي به دليل ضعيف شدن انتقال حرارت جابجايي، مقداري كوچكتر به دست ميآيد. همچنين با افزايش عدد بينگهام تا مقدار محدودكننده ي عدد بينگهام كه با توجه به طبيعت تسليم نشدهي جريان، عدد ناسلت ميانگين به حد رسانايي خالص ميرسد، و انتقال حرارت به صورت هدايت صورت ميگيرد. از طرف ديگر پي برده شد كه عددناسلت ميانگين، وابستگي بسيار ضعيفي را به عدد پرانتل نشان ميدهد. عدد ناسلت ميانگين و عدد بينگهام ماكزيمم براي هردو سيال نيوتني و بينگهام با افزايش φ تا رسيدن به يك مينيمم محلي در زاويه ∗𝝓 قبل از افزايش φ تا 90 درجه كاهش مييابد. پس از آن با افزايش φ تا رسيدن به ناسلت يك در زاويه ي180 براي همه ي مقاديري از Ra كاهش مييابد. بعلاوه، با توجه به وجود تنش تسليم سيال، نواحي شبه سيال(تسليم شده)و شبه جامد(تسليم نشده) بسته به ميزان تنش غالب جريان در مقابل تنش تسليم سيال، در دامنه ي جريان همزيستي ميكنند. دريافته شد كه به طور طبيعي، در نواحي شبه جامد انتقال حرارت به صورت رسانايي رخ ميدهد و انتقال حرارت جابجايي به نواحي تسليم شده محدود ميشود. علاوه براين روشن است كه گسترهي نواحي تسليم شده با افزايش عدد بينگهام و يا كاهش عدد رايلي به موجب تضعيف جريان ناشي از شناوري كاهش مييابد. درنهايت در عدد بينگهام بيشينه تما
Thesis summary

در اين پژوهش جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي سيال ويسكوپلاستيك مدل كسو بين دو استوانه افقي هم مركز به صورت عددي بررسي شده است.استوانه داخلي دماي بيشتري نسبت به استوانه بيروني دارد و شرط عدم لغزش در ديواره ها برقرار است. معادلات جزيي حاكم بر محيط پيوسته نوشته و سپس بي بعد شده و روي محدوده وسيعي از پارامترهاي بي بعد مربوطه از جمله عدد رايلي عدد پرانتل و عدد بينگام براي دو نسبت قطر داخلي به خارجي با استفاده از روش المان محدود مبتني بر كد نويسي در محيط متلب حل شده اند. تاثير نسبت ابعادي بر عدد بينگام بيشينه و نتايج عدد ناسلت ميانگين بررسي شده است. نمودارهاي توزيع عدد ناسلت محلي روي سطح سيلندر داخلي به همراه مقدار ميانگين آن و پروفيل هاي سرعت و دماي بي بعد براي اعداد رايلي و بينگام متفاوت در دو نسبت ابعادي ترسيم شده است. جزِييات ميدانهاي دما و جريان همراه با نواحي تسليم شده و تسليم نشده رسم شده است. با افزايش عدد بينگام نواحي شبه جامد گسترش يافته و در نهايت در مقداري بيشينه از عدد بينگام تمام جريان بصورت شبه جامد درآمده و در نتيجه انتقال حرارت به شكل هدايت خواهد بود.نتايج نشان مي دهد كه عدد ناسلت ميانگين با افزايش عدد بينگام كاهش مي يابد تا در نهايت به حد رسانايي برسد.نتايج نشان مي دهد كه مقدار بينگام بيشينه و ناسلت ميانگين با افزايش عدد رايلي افزايش مي يابد.
Thesis summary

جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي آرام سيال بينگهام-پلاستيك بين دو استوانه ي دايروي هم مركز، با مرزهاي متفاوت دمايي، به صورت عددي بررسي شده است. معادلات ديفرانسيل جزيي حاكم توصيف كننده ي جريان سيال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتني بر كد نويسي در محيط متلب) روي محدوه ي وسيعي از پارامتر هاي بي بعد مربوطه، از جمله، عدد رايلي (〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^5)، عدد پرانتل (10≤Pr≤〖10〗^3) و عدد بينگهام (0≤Bn≤〖Bn〗_Max) براي محدوه اي از مقادير نسبت قطر استوانه ي داخلي به قطر استوانه ي خارجي، (1/3≤B≤1/2)، حل شده اند. جزييات ميدان هاي دما و جريان در مجاورت استوانه ي گرم (داخلي) به ترتيب در ترم هايي از خطوط دما و جريان تجسم شده است. هم چنين نواحي تسليم شده و تسليم نشده ي قسمت هاي مختلفي از دامنه ي جريان مشخص شده اند. بعلاوه در ترم هايي از توزيع عدد ناسلت محلي روي سطح سيلندر داخلي به همراه مقدار ميانگين آن و نمودار هاي سرعت و دما در مقطع عرضي بين دو استوانه در زاويه ي (∅=0°) روشن سازي بيشتري فراهم آمده است. دريافت شد كه عدد ناسلت ميانگين با افزايش عدد بينگهام تا مقدار محدود كننده ي عد بينگهام (〖Bn〗_Max) كه با توجه به طبيعت تسليم نشده ي جريان، عدد ناسلت ميانگين به مقدار تقريبي، نزديك به حد رسانايي خالص مي رسد، كاهش مي يابد. علاه بر اين، تأثير نسبت ابعادي B، روي عدد بينگهام بيشينه و نتايج عدد ناسلت ميانگين بررسي سده است. پي برده شد كه با افزايش اندازه قطر استوانه ي خارجي نسبت قطر استوانه ي داخلي، يعني كاهش نسبت ابعادي B، عدد بينگهام بيشينه و عدد ناسلت ميانگين هردو افزايش مي يابند. از طرف ديگر عدد ناسلت، وابستگي بسيار ضعيفي را به عدد پرانتل نشان مي دهد. هم چنين عدد بينگهام بيشينه (〖Bn〗_Max) و عدد ناسلت ميانگين (¯Nu) با افزايش عدد رايلي، هردو افزايش مي يابند. بعلاوه، با توجه به وجود تنش تسليم سيال، نواحي شبه سيال (تسليم شده) و شبه جامد (تسليم نشده) بسته به ميزان تنش غالب جريان در مقابل تنش تسليم سيال، در دامنه ي جريان هم زيستي مي كنند. در يافته شد كه به طور طبيعي، در نواحي شبه جامد، انتقال حرارت به صورت رسانايي رخ مي دهد و انتقال حرارت جابجايي به نواحي تسليم شده (شبه سيال) محدود مي شود. علاوه بر اين، روشن شد كه گستره ي نواحي تسليم شده با افزايش عدد بينگهام و/يا كاهش عدد رايلي ب
Thesis summary

در اين پروژه اثر زاويه انحراف صفر تا 180 درجه در جريان جابجايي طبيعي آرام سيال داراي تنش تسليم بر پايه مدل كسون به صورت عددي و براي مقادير رايلي در بازه 5000 تا يك ميليون در يك محفظه بسته متناهي دوبعدي، موردبررسي قرارگرفته است. نتيجه چنين به دست آمد كه ناسلت متوسط با افزايش عدد رايلي افزايش مييابد، اما روند اين افزايش در شرايط مساوي ازنظر رايلي جريان و به سبب تضعيف قدرت جابجايي ، نسبت به سيال نيوتني كمتر خواهد بود . در مقدار نهايي عدد بينگام، مقادير ناسلت متوسط جريان برابر با يك خواهد شد به صورتي كه مكانيزم انتقال حرارت در آن حالت هدايت خواهد بود. عدد ناسلت متوسط هر دو جريان نيوتوني و كسون با افزايش زاويه حفره تا مقادير نزديك به 90 درجه افزايش خواهد يافت. براي زواياي بيشتر از 90 درجه عدد نا سلت با افزايش زاويه انحراف كاهش مييابد تا به مقدار واحد در زاو يه 180 درجه براي تمام مقادير رايلي برسد. مقادير بينگام نهايي نيز در ابتدا با افزايش زاو يه تا 90 درجه افزايش يافته و سپس تا زاويه 180 درجه شاهد كاهش در مقادير بينگام نهايي خواهيم بود.
Thesis summary