تاثیر عدد فرود بر الگوی جریان پیرامون آبشکن سر سپری مستغرق

نویسند‌گان: [ محمد واقفی ] - استادیار سازه های هیدرولیکی دانشگاه خلیج فارس بوشهر[ محمد شاکردرگاه ] - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحدبوشهر[ علیرضا فیوض ] - استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه خلیج فارس بوشهر

خلاصه مقاله:

آبشکن ها سازه هاى هیدرولیکى مى باشند که می توان از آنها بعنوان حفاظتى مناسب از سواحل رودخانه ها مورد استفاده قرار داد. کارایى اصلى آبشکن ها، انحراف جریان از کناره ها و هدایت آن بسمت مجراى اصلى می باشد. در این مقاله آبشکن مستغرق 15 درصد و در موقعیت 45 درجه مستقر در قوس 90 درجه با بستر صلب و با استفاده از نرم افزار فلوترى دى و با نسبت شعاع به عرض برابر با 4 و با تغییر عدد فرود مختلف 2/0، 34/0، 45/0 و 6/0 و با دبی ثابت 25 لیتر بر ثانیه پرداخته شده است. نتایج بیانگر جریان هاى بازگشتى و ایجاد گردابه هاى مختلفى در بالادست و پایین دست آبشکن می باشد. که جریان بین بال تا دیواره خارجى بصورت جریان بالا رونده و فرو رونده می باشد که با افرایش عدد فرود جریان بصورت بالا رونده به حرکت در مى یا بد. در بالا دست آبشکن در مقطع عرضى با افزایش عدد فرود در بالادست و پایین دست بال آبشکن از ابعاد گردابه ها کاسته و در مقطع عرضى گردابهاى بصورت پادساعتگرد به ابعاد 25 درصد عرض کانال نزدیک دیواره داخلى تشکیل و گردابهاى دیگر بصورت ساعتگرد به ابعاد 50 درصد عرض کانال در میانه کانال ایجاد و با افزایش عدد فرود از ابعاد آن کاسته و بیشترین سرعت در بالادست بال آبشکن مشاهده نمود

کلمات کلیدی:

 عددفرود ، الگوی جریان ، آبشکن سرسپری ، گردابه

مقاله در مورد انتقال گرما و حرارت

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:31

 فهرست مطالب

  انتقال گرما و حرارت

محاسبه انتقال گرما در سطوح نانومقیاس

انتقال گرما به وسیله نانوسیالات

چکیده

مقدمه تهیه نانوسیالات انتقال حرارت در سیالات ساکن جریان، جابه‌جایی و جوشش هدایت حرارتی نانوسیال چشم‌انداز

نقش رادیاتور در پروسه انتقال حرارت موتور

اثرات افزایش دمای کارکرد موتور ملاحظات طراحی رادیاتور

دانشمندان با استفاده از یک نانونوک، با منبع گرمایی نانومقیاس، توانسته‌اند یک سطح موضعی را بدون تماس با آن گرم کنند؛ این کشف راهی به سوی ساخت ابزارهای گرمایی ذخیره اطلاعات و نانودماسنج‌ها خواهد بود.
همه ساله نیاز بشر به ذخیره اطلاعات بیشتر و بیشتر می‌شود. درک چگونگی انتقال گرما در مقیاس نانو لازمه کاربرد این فناوری تأثیرگذار در ذخیره اطلاعات است. دانشمندان سراسر جهان سعی دارند تا فناوری‌های جایگزینی برای سیستم‌های ذخیره اطلاعات کنونی بیابند تا پاسخگوی نیاز روزافزون جوامع امروزی به ذخیره اطلاعات باشد؛ فناوری گرمایی ذخیره اطلاعات از جمله گزینه‌هایی است که به آن رسیده‌اند.

در این روش، با استفاده از یک لیزر، دیسک مورد نظر برای ذخیره اطلاعات را گرم کرده و به این ترتیب فرایند ثبت مغناطیسی پایدار می‌شود، به طوری که نوشتن داده‌ها روی آن آسان‌تر شده، پس از خنک شدن آن می‌توان داده‌ها را مجدداً بازیابی نمود. با استفاده از این روش، مشکل بحرانی حد ابرپارامغناطیسی که دستگاه‌های ضبط مغناطیسی با آن مواجه‌اند، برطرف می‌شود.
در روش‌های کنونی دانشمندان بیت‌های اطلاعاتی را که در دمای اتاق کار می‌کنند، تا اندازه معینی کوچک می‌کنند، اما این بیت‌ها با این کار از لحاظ مغناطیسی ناپایدار شده، از محل خود خارج می‌شوند، در نتیجه اطلاعات روی آنها پاک می‌شود.

بررسی‌های اخیر دانشمندان فرانسوی درباره انتقال گرما بین نوک و سطح به پیشرفت مهمی در زمینه ذخیره گرمایی اطلاعات و دیگر کاربردها منجر شده است. آنها گرمایی را که بیشتر از طریق هوا و به شیوه رسانش، بین نوک سیلیکونی و یک سطح انتقال می‌یابد، محاسبه کردند.

Pierre-Olivier Chapuis از محققان این گروه می‌گوید: ”انتقال گرما در سطح ماکروسکوپی به خوبی شناخته شده است (وقتی برخورد مولکول‌ها در حالت تعادل موضعی ترمودینامیکی باشد با تابع پخش فوریه بیان می‌شود). همچنین انتقال گرما را می‌توان در یک نظام بالستیک خالص (وقتی که هیچ برخوردی بین مولکول‌ها وجود ندارد) محاسبه نمود. اما محاسبه انتقال گرما در نظام میانی، وقتی که مولکول‌ها با هم برخورد دارند، همچنان یک چالش به شمار می‌آید.“

دانشمندان در آزمایش خود از یک نوک دارای منبع گرمایی به ابعاد 20 nm که در فاصله بین صفر تا 50 نانومتری بالای سطح قرار می‌گیرد، استفاده کرده‌اند.

مولکول‌های هوای بین نوک و سطح، در تماس با این نوک داغ، گرم شده و روی سطح دیسک قرار می‌گیرند و گاهی هم قبل از آن با دیگر مولکول‌ها برخورد می‌کنند. این محققان برای اولین بار با استفاده از قانون بولتزمن درباره حرکت گازها، توانستند توزیع گرمایی در این مقیاس و نیز سطوح شارگرمایی را تعیین کنند. آنها نشان دادند که انتقال و انتشار گرما از نوک به سطح در مدت چند ده پیکوثانیه و بدون آن که تماس بین نوک و سطح برقرار شود، انجام می‌گیرد. آنها همچنین دریافتند که در فاصله کمتر از 10 nm این نوک داغ می‌تواند ضمن حفظ شکل، ناحیه‌ای به پهنای 35 nm را گرم کند و در بیشتر از این فاصله، شکل از بین رفته و لکه گرمایی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

تصفیه آب های صنعتی

برای تهیه آب مورد استفاده در صنعت شناخت کامل آب و املاح موجود در آن ضروری است. زیرا برای هر دستگاه صنعتی یک نوع آب با مشخصات ویژه ای قابل استفاده می باشد و چون آب به صورت طبیعی دارای این مشخصات نمی باشد لازم است آن را طی فرآیندهای مختلفی، منطبق با نیاز صنعت تصفیه نمود.
مهمترین املاحی که معمولا در آب صنعتی تولید اشکال می کنند، نمکهای فلزات قلیائی خاکی می باشند که در آب باعث پدید آمدن سختی (Hardness) می گردند. از مشخصات آب سخت دیر کف کردن صابونها و نتایج مصرف آن، گرفتگی دستگاهها، ایجاد رسوب، کاهش راندمان حرارتی و نهایتا خوردگی و سوراخ شدن لوله ها می باشد.
یکی دیگر از موادی که وجودش در آب برای صنعت تولید اشکال می کند، سیلیس می باشد. وجود سیلیس در آب برای بویلرهایی که با فشار کم کار می کنند چندان مهم نمی باشد. ولی در بویلرهای با فشار متوسط و بالا، افزایش غلظت سیلیس بیش از حد مجاز، باعث حمل آن همراه با بخار آب شده و در لوله ها جریان می یابد که در توربینها به علت کاهش دمای بخار، سیلیس نیز سرد شده و بر روی پره های توربین رسوب می کند. 

این فایل دارای 19 صفحه می باشد

جریان در کمپرسورهای سانتریفوژ

جریان در کمپرسورهای سانتریفوژ:

کمپرسورهای سانتریفوژ ممکن است در توربوفن ها بعنوان کمپرسورهای فشار بالا در پائین دست طبقات چندتای کمپرسور های محوری کاربرد داشته باشد.

در بعضی کاربردهای مربوط به توربین گاز و موتور جهت یک کمپرسور سانتریفوژ یک یا دو طبقه ای بعنوان کل سیستم تراکم به خدمت گرفته می شود.

کمپرسورهای سانتریفوژ بطور محسوسی با انواع محوری خود تفاوت دارند.

افزایش فشار بازای هر طبقه بطور قابل توجهی بالاتر از کمپرسورهای محوری باشد، مسیر جریان دارای یک افزایش قابل توجه در شعاع، از ووردی به خروجی بوده و جریان بصورت محوری وارد روتور یا Impeller شده و آن را بصورت شعاعی ترک می کند.

در بسیاری از کاربردهای جریان سپس از میان یک دیفیوزر پره دار عبور می کند. با افزایش شعاع مسیر جریان فاصله محیطی بین تیغه ها نیز افزایش می یابد. برای جبران این و ثابت نگهداشتن مساحت مسیر جریان span تیغه روتور بطور قابل توجهی از ورودی به خروجی کاهش می یابد.

علاوه بر این برای اینکه بارگذاری تیغه در سطح مطلوب باقی بماند، بدون اینکه جدایی رخ دهد، تیغه های جداکننده در قسمت انتهایی مسیر جریان روتور قرار داده شده است. همچنین تسمه های نگهدارنده نیز روی روتور وجود دارد این مشخصات هندسی می تواند موانعی را درمسیر جریان و با کاهش span به سمت لبه فرار ایجاد می کند.

دیفیوزرهای شعاعی نیز باید با یک افزایش شعاع افزایش فاصله محیطی بین تیغه ها مقابله کننده برای جبران این مسئله دیفیوزر ها نوعاً دارای افزایش ضخامت تیغه به سمت لبه فرار می باشند.

Span یک دیفیوزر شعاعی معمولاًٌ از لبه حمله به لبه فرار و با افزایش شعاع به نسبت ثابت می ماند. کمپرسورهای سانتریفوژ پربازده نیازمند پخش جریان بخصوصی می باشند که می تواند باعث رشد سریع لایه مرزی در نیمه دوم گذرگاه جریان نسبتاً طولانی در محور شود.

این رفتار اغلب جدایی جریان را که باعث تشکیل ناحیه دنباله شده و به صورت جت درمی آید را از سطح مکش تیغه به سطح فشار تیغه وارد می کند این جدایی جریان پتانسیل پخش کنندگی را برای چرخ کاهش می دهد و باعث ایجاد ساختارهای پیچیده جت/ دنباله jet wake در خروجی روتور می شود.

این شرایط خروجی روتور سپس باعث تلفات ناشی از اختلاط و جریان ناپایدار ورودی به دیفیوزر می شود که این خود منجر به کاهش بیشتر بازده آن طبقه خواهد شد.

یک مطالعه گسترده در مورد رفتار جریان در روتور کمپرسورهای سانتریفوژ توسط [19,10]Eckardt به انجام رسید او به اندازه گیری های دقیقی از سرعتهای جریان و جهتها در مکانهای مختلف در میدان جریان از ورودی هدایت کننده(Inducer ) تا خروجی روتور دست یافت.

در مطالعه اول[19] که با یک چرخ( روتور) شعاعی انجام شده مشاهده شد که جریان در هدایت کننده شعاعی و قسمت بالادست روتور نسبتاً بدون اغتشاش است اولین اغتشاش و پییچدگی های جریان در حدود 60% ا ز وتر با ورود جدایی جریان در گوشه بین بدنه و سطح مکش گذرگاه طاهر شدند.

پس از برخورد قسمت جدایی یک رشد سریع در ناحیه دنباله در گوشه بین بدنه و سطح مکش رخ داد که مشخص شد که مربوط به افزایش چگالی جریان ثانویه است. گردابه های نزدیک پوسته و گوشع بین توپی و سطح مکش لایه مرزی های دیواره های کانالها را باصطلاح" پوست کندند" و سیال کم انرژی را وارد دنباله نمودند.

سیلا کم انرژی دیگری از فاصله نوک پره بداخل ناحیه دنباله وارد شده و باعث شد که دنباله بطور قابل توجهی در نیمه پائین دست روتور افزایش یابد. الگوی مغشوش جریان سیال پرانرژی و کم انرژی(jet/wake ) تا خروجی چرخ امتداد می یابد. زیرا اختلاط مغشوش لایه های برشی جت دنلاه توسط چرخش سیستم و اثرات انحنا، فرو نشانده می شود

تعداد صفحات: 100

شبیه سازی جریان در رودخانه قلجق توسط مدل ریاضی

نویسند‌گان: [ مهدی کاظم پورمقدم شیروان ] - گروه عمران آب دانشگاه آزاد اسلامی واحدمراغه مراغه ایران[ بهرضا نورمند ] - گروه عمران آب دانشگاه آزاد اسلامی واحدمراغه مراغه ایران

خلاصه مقاله:

با توجه به اهمیت سیلاب در رودخانه قلجق در اطراف شهرستان شیروان، در این تحقیق به مدل سازى رفتار جریان در این رودخانه پرداخته شد. رودخانه قلجق از سرشاخه هاى رودخانه اترک بوده که از کوههاى کپه داغ واقع در شمال شیروان سرچشمه گرفته و در جهت جنوب تا دشت هاى پایین دست شیروان ادامه می یابد. مدل HEC-RAS مدلى است که قادر است مشخصه هاى جریان (عمق، سرعت و. . .) را به صورت یک بعدى در طول مسیر رودخانه به ازاء شرایط مرزى مختلف محاسبه کند. بعد از ساخت مدل و وارد کردن داده هاى مورد نیاز به شبیه سازى سیلاب در دو دبى با دوره بازگشت 25 و 50 ساله پرداخته شد. نتایج نشان داد که در بعضى از مقاطع در هر دو دبى سیلاب، پهنه دشت را در بر مى گیرد اما در بعضى مقاطع نیز عبور مى کند. همچنین در دبى کمتر از 120 متر مکعب بر ثانیه تمامى مقاطع به جز یک مقطع توانایی عبور سیلاب را خودهند داشت. همچنین سرعت نیز در دو دبى متفاوت و دارای بیشینه در نقاط متفاوتى در دو دوره بازگشت است. نتایج نشان دهنده توانایی مدل HEC-RAS در شبیه سازى رفتار سیلاب است

کلمات کلیدی:

 مدل ریاضی ، سیلاب ، رودخانه قلجق ، پارامترهای هیدرولیکی