Et  J 2(
.E 

e 3(

)4 0.B دس ایي سسٍاتطٍاتط B چرالی ؿاس هاٌٌاسیؼگی،E هیگذاىٍ
الکتشیکگی،µ گگزسدّّی هاٌٌاسیؼگی،ε ثاتگت الکتشیکگی eچرالی تاس الکتشیکی، J چرالی خشیاى الکتشیکگی ٍt صهاى اػت.
تشای حگل هؼگادلات هگزکَس لاصم اػگت تگا خشیگاى
ّذایتی J تا اػتفادُ اص قاًَى اّّن ت دػت آیذ ) ّذایت الکتشیکی هادُ اػت U هیذاى ػِشػت ػیال .
)5 J EUB تگگشّن کگگٌٌؾ تگگیي هیگگذِاى هاٌٌاسیؼگگی ٍ ػگگٍایشهیذاى ّای فیٍضیکی سا هی تَاى تگ كگَسِت چرگالی یگشٍیحدوی الکتش هاٌٌاسیؼی تیاى کشد ک ت كَست صیش اػت.
)6 fem  J  B سثق ؿشایط ٍ فیضیگک هؼگهلهؼگهلِ، دس ایگي پگظپگظٍّؾّؾ اص هؼادلات پیَػتری ٍ اٍیش-اػتَکغ تتِ ؿشح صیگش اػگتفادُؿذ ]11[.
t .U 0 7(

-7988-286749

tU.UU.eff UP Sm 8(

دس ایي سٍٍاتط effٍSm تتِ تشتیة یؼک صیتٍیؼکَصیتِ هَثش
ٍ تشم هٌٌثغ ه هٌتن ؼتٌّؼتٌذٌذ.
دس ایي پظ ّؾ اص هذل k-ε اػتاًًذاسد ک یک هگذلًیو ِ تدشت ی اػ ت، خْ ت ه ذل ک شدى اًًتمِ ال اً شطیػیٌٌتیکی آؿفتٍری )k ًشخ اص تیي سفتي آى )ε اػگتفادُؿذ. همادیش ε k اص سشٍیق حل هؼادلات صیش تتِ دػت هی-آیٌٌذ.
k l 

t.Uk.l 

k k 9(
Gk  Sk
 l 

.U .l 


t  10(
2
C1

Gk C2  S
kk
C1 ٍ C2 ثاتتٍ ؼتٌّؼتٌذٌذ. σk ٍ σε ٍ تتِ تشتیة اػذاد پشًًتل آؿفتٍآؿفتِ تشای ε k ؼتٌٌذ.
Sε Sk ًیض تشم ّایّ هٌٌثغ اهیذٍُ هی ؿگ ًذ. توگاهی ثاتتّای هَسد ًیاص دس ایي هذِل دس خذٍل 1 آهذُِ اػت.
هؼادل اًًتمال حشاست ت كگَست کلگی تگ فگشم صیگشاػت

tH.UH.kT Sth 11(

ککِ دس ایي ساتطساتطِ k ٍ Sth تتِ تشتیة ضگشیة ّگذایتحشاست ٍ تشم هٌٌثغ حشاستگی ؼگتٌٌذ ٍH اتگالیی ػیؼگتناػت .
اًًتالیی هَاد تتِ كَست هدوَع اًًتالیی هحؼَع) h ٍ گشهای ْاى) ΔH هحاػثهحاػثِ هی ؿَد.
)12 H hH دس هحاػثات همذاس گشهای ْاى ًیض تش اػاع کؼگشه ایغ گشه ای ًْ اى ه ادُ L ت ِ ك َست صی ش حؼ اب هی گشدٍد.
H  fl L 13(
434255360024

 1T Ts l T Ts s l 14(
f Tl TsT T T
 0T Tl
دس سسٍؽٍؽ ه َسد اػ تفادُ ، ت شِای ک اّّؾ ه هٌتن ٍ اًشطی ػیٌٌتیکی آؿفتری دس ه طمگ خویگشی تگ كگفش
سػاًًیذىٍ آى دس هٌ طم خاهذ اص تشمِ هٌٌثِغ صیش دس هؼگاد لات ه هٌتن آؿفتری اػِتفادُ ؿذُ کگ تگ ًگام تگشم داسػگیهـْ َس اػت ]12[.
44942878165

)15 SD  1fl3fl2 AmushX  X cast 

یک ػذد کَچک تشای خلگََگیشی اص كِگفش ؿگذى
هخشجٍ Amush یک ػذد تضسگ، X هتایش اتؼگت ) k ،v ،u ε ّنچٌٌیي Xcast همذاس ایي هتایش دس فاص خاهذ اػگت.خٍخَدَد ایي تشم هٌٌثغ ػِثة هی ؿَد ککِ هگادُ پگغ اص خاهگذؿذى تا ػشػت سیخت گشی دس هیگذاى هحاػگثاتی حشکگتکٌٌذ.
تشای هذل ػاصِی یشٍٍی اسؿویذػی ًاؿی اص تاییشات چرالی دس اثش دها ک هَخگة حشکگت ػگیال هگی ؿگَد، اصتمشیة ت صیٌٌؼک اػتفادُ گـت ٍ تشم هٌٌثغ صیش تتِ هؼادلگهؼادلگِخشیاى اضَافِ ؿذ ]12[.
)16 Fth gTTref  ککِ دس آى β ضشِیة اًًثؼگا حِدوگی ٍTref دهگایهشخغ اػت ک اؿاسُ ت دهایی داسد ک دس آى ػشػت هایغ كفش هی ؿَد.
تا ت خ ت هَاسد گفت ؿذُ تشم هٌثگغ هؼادلگ ّگایخشیاى ػیال ت كَست صیش هِی گشدد.
)17 Sm Fem SD Fth دس ایي پظپظٍّؾّؾ سیختسیختِ گشی تثشیذ هؼتمینِ دس حضَس هیذاى هاٌٌاسیؼی فِشکاًغ پاییي هذل ؿگذُ کگ ایگي اهگشهؼتلضم آى اػت ک تشّّن کٌٌؾ تیي فیضیک ّگای گ گاگگًَگاگَىَى دخیِل دس ایي فشایٌٌذ ت دقگتٍ ؿگٌ اخت حگل گشدًگذ. تگات خ ت پیچیذگی هؼاِدلات ّنچٌٌیيِ هـکلات ًاؿگی اِصحٍل تَأهاىِ آًْا فشمّّای صیش ت ه ظَس ػادُ ػاصی هؼگهل
سػیذى ت خَاب تا اهکاًات ه خَد دس ًظش گشفتگ ؿگذُاػت.
تا ت ختَخِ تتِ سػاًایی الکتشیکی تالای هزاب آلیاط آل هیٌین اص خشیاى الکتشیکی ًاؿی اص خاتدایی هزاب كشف ًظش ؿگذُاػت
هیِذاى هاٌٌاسیؼی اػوال ؿذُ تتِ اًذاصُ کگافی قگَی اػگتک تاییشات هیذاى ػیال تأثیش تؼیاس ًاچیضی تگش آى داسد.ػذد سیٌ َلذص هاٌٌاسیؼی ػگذد تؼگیاس کگَچکی تگ دػگتهی آیذ. تا ایي حؼاب دس قاًَى اّگن اص تگشمUB هیتَاى كشف ًظش وَد ]10[.
دس فشایٌٌذ LFEC گًشهای طٍٍل ًاؿی اص هیذاى هاٌٌاسیؼگیدس همایؼهمایؼِ تا اًتشٍٍپی آل هیٌین هزاب قاتگل چـگن پَؿگیاػت.
تاییشات غلظت ػٌٌاكش آلیاطی دس ایي هگذل لحگان ـگذُاػت.
هزاب آلیاط آلگ هیٌینِ تگتگِ كگَست ػگیال تگشاکن ًاپگزیش ٍیِ تٌٌی دس ًظش گشفت ؿذ.
ت دلیل تماسى ه خَد دس ذػٌّذػِ ٍ ؿشایط هشصی، هؼگهلهؼگهلِت كَست تماسى هِحَسی حل ؿذ.
دِس ایي پظ ّؾ ت ه ظَس هذل کشدى پذیذُ خشیاى ػگیالتَأم تا اًًدواد دس حضَس هیذاى هاٌٌاسیؼی اص دٍ ًشم افگضاساػتفادُ ؿذ. اص آًًدا ک فشم ؿذ تأثیش ػایش هیذاىّ ّگا تگشهیذاى هاٌٌاسیؼی ًاچیض اػت اتتذا تا اػتفادُ اص ًشم افگضاسCOMSOL هیذاىٍ هاٌٌاسیؼی هیگاًریي صهگاًی یگشٍٍیالکتش هاٌٌاسیؼیالکتشٍهاٌاسیؼی ٍاسد تش ػِیال هٍحاػث ؿذ. ػیغ اصٍ ًگشم
افضاس FLUENT تشای ؿثی ػاصی هیذاى ّایِ ػشِػت دها ّگگنچٌٌگگیي پذیِگگذُ اًدوگگاد تگگا ت خگگ تگگ یگگشٍیٍ الکتشٍ هاٌٌاسیؼی ت دػگت آهگذُ اػگتفادُ ؿگذ. ؿگکل هـخلات ٌذػی تشای ؿگثی ػگاصی سیختگ گگشیDC تیل ت آل هیٌین ت ا ؿ ؼاع تمِشیث اSI 30 دسِ ؿ کل 1 ٍ خذٍٍلّ ّای 2 3 تشای ّش دٍ ًشمافضاس هَسد اػتفادُ آهگذُاػت. دس ًشم اٍفٍگضاسCOMSOL اص سٍٍؽ پتاًؼگیل تگشداسیهاٌٌاسیؼگی تگشای هحاػگثهحاػگثِ هیگذاى هاٌٌاسیؼگی اػِ تفادُگـت. دس ًشم افگضاسFLUENT تگشای ایدگاد ساتطگ تگیيػشػت فـاس الرَسیتن SIMPLEC ٍ تشای گؼِؼت ػاصی هؼادلاتٍ ًرشؽِ upwind دسخدسخِ ااٍلٍل تتِ کاس گشفت ؿِذ.
دس ایي هطالؼ اص آلیاط آل هیٌین 2024 اػگتفادُ ؿگذ کگکگِخَاف فیضیکی دس ًظش گشفتِ ؿذُ تگشای آى دس خگذٍٍل 4 آهذُ اػت .
اص آًًدا ککِ ّذف اص حل هؼادلات هاکؼَل تتِ دػت آٍٍسدى یشٍٍی حدوی الکتشٍ هاٌٌاسیغ تش آلیاط ال هیٌین دس حگالرٍٍب ت دُ اػگت تِگشای حگل ایگي هؼگادلاِت دس ًگشم افگضاسCOMSOL ؿگثک تٌٌگِذی دس ای ي ه طمگ سیضِتگش اص ػ ایشهٌٌاسقِ دس ًظش گشفتگ ؿگذُ اػگت. دس ؿگٍثک تٌٌگذی ایگيهٌ طم حذاقل اتؼاد الوگاىm 4-10×0/7 حگذاکثشm 3-10×0/4 اػت. ؿثک تٌٌذی هیذاى هحاػگثاتی تگشای حگلِهؼ ادلات ػ شػت اً شِطی دس شم اف ضاسFLUENT ت گ گًَِای كَست گشفٍت ک دس هٌٌاًسق ًضدیگک تگتگِ سٍسٍدیٍدی ٍقالة سیضتش دس هٌٌِاسق خاهذ پاییٌٌٍی دسؿت تش ایداد ؿذُ اػت. دس ایيٍ ؿثک تٌٌذی حذاقل حگذاکثش همگذاس حدگنک گگگگگگگگگگ تشل تگگگتگگگِ تشتیگگ ة 3m 5-10×67/1 ٍ 3m 4-
10×31/1 اػت .
ت ه ظَس اػوال ؿشایط هگشصی دس ًگشم افگضاسCOMSOL ، ػِطح تیش ًی ًینِ دایشُ ػگایق هاٌٌاسیؼگی لحگاٍن ؿگذُ ٍهحذ دُ کَیل ت كگَست تگ ک دٍٍس تگا خشیگاى فشکگاًًغ گ اگَى دس ًظش گشفتِ ؿٍذٍُ اػت.
دٍَس ًشم افضاس FLUENT سٍد ػیال تا دهاِی ثاتگتK 973 تا ػشػت تالاًغ ؿِذُ تا ػشػت سیختگ گگشٍی قگِشاس دادُؿذ. تا ت خ ت آؿفت تَدى خشیاى همذاس ε k ت تشتیة اص سٍٍاتگ ط 2k 0.01uinlet ٍ k1.5 / Rnoz کگ ِ Rnoz ؿؼاع یذسٍٍلیک سٍٍدی اػت،هحاػث گشدیذ ]13[.
خشٍجخشٍج ػیال اص پایِیي هیٍذاى هحاػگثاتی تگا ػگشػت ثاتگتm/s 00083/0 ک ّواى ػگشػت سیختگ گگشی اػگت، دس
ًظشًظش گشفتگشفتِ ؿذ. اص آآًداًدا ککِ هشص خشخشٍخیٍخی دس ایي آلیاط خاهذ خ اّّذ تَد تٌٌاتشایِي همادیش ε k كفش لحان ؿذًًذ. ػگطحآصاد تالاپَؽ ت كَست دیَاٍس ثاتگت ػگایق حشاستگی دسًظش گشفتگشفتِ ؿذًًذ. دس هشص قالة ؿشایط ػگشػت ٍ آؿگفتریتتِ كَست دیَاس ثاتت لحان ؿذ. دس هَسد ؿگشایط حشاستگیًیض اص اًًتمال حشاست ت ػیل خشیاى ّوشفگت تگا ضگشیةاًتمال حشاست هتایش اػِتفادُ ؿذ.
)18 kth

Tn  hT T0 دس ایي ساتطِساتطِ 0T دهای هحیط اػت ککِ تشاتگش تگاK
323 دس ًظش گشفت ؿذ.
ضشیة اًًتمال حشاست تشاػگاع همگذاس کؼگش خاهگذتـکیل ؿذُ سثق ساتطساتطِ صیش تتِ دػت آهذ.
)19 h  hconstant 1 fs  hair fs دس ایي ساتطساتطِ hconstan tضگشیة ّگذایت حگشاست دسصهاًًی اػت ک تواع کاهل تیي قالة هزاب تشقشاس تاؿذ .
لیکي ت دلیل قَع اًًدوِاد اًًمثگام ًاؿگی اص آىِ، فاكگلَّاییَایی تیي قالة پ ػتپَػتِ خٍاهذ پذیذ هگی آیگذ کگ دس ایگيِحالگت hairدخیگل هگی گ شدد. fs دس حمیمگت کؼگش خاه ذتـگکیل ؿگذُ اػ ت. دس ایگيٍ پگظپگظٍّؾّؾ hconstan tٍhair ت ِ تشتیگگة 1-Wm-2K-1 2500 Wm-2K 100 لحگان ؿگذ ]14[.
دس هشص ػشد ؿذى ثاً یثاًَیِ ؿشایط ػگشػت ٍ آؿگفتری ت كَِست دیَاس هتحشک تا ػشػت ثاتت سیخت گشی دسِ ًظشٍ گِشفت ؿذ. تشای ایداد ؿشایط دهایی هٌٌاػة ایي هشص ت د قؼوت تمؼین ؿذ؛ یکی ػشد ؿذى دس اثش تشخَسد هؼتمین خت آب دیرشی دس اثش خشیاى آب تش ػطح تیلگت. تگشایٍقؼوت اٍٍل ضگشیة اًًتمگال حگشاست 1-Wm-2K 22000 تشای قؼگگگوت دٍٍم 1-Wm-2K 10000 لحان ؿذ. دهگایِهحیط تشای ػیال خٌک ک ذُکٌٌذُ ًیض K 293 دس ًظش گشفتگؿذ.

شکل 1. هذل ّای بِ کار رفتِ دٍر ًرم افسار ّای )الف( COMSOL ٍ )ب( FLUENT.
جذٍل 1- ثابت ّای هذل k-ε
C1 C2 σk σε Cµ
1/44 1/92 1/0 1/3 0/09

جذٍٍل 2- هشخصات هذل بِ کار رفتِ در ًرم افسار COMSOL.
َا کََیل قالة تیلت آلَ هیٌین
ًین دایشدایشُ تِ ؿؼاع m 1 /12 m × 0/12 m 0/2 m × 0/05 m 0/4 m × R

جذٍٍل 3- هشخصات هذل بِ کار رفتِ در ًرم افسار FLUENT.
ػشهایؾ ثاً یِ ػشهایؾ قالة تالا پََؽ سٍدی

0/60 m 0/07 m 0/035 m 0/05 m

175 0 850 2785 298
185 66000 900 2770 373
193 159000 950 2750 483
193 255000 970 2730 573
190 353000 1000 2707 673
188 475000 1080 2683 773
188 566000 1100 2674 811
– 673000 – – 905
0/0013 85/5 970000 1140 2500 905
0/0012 85 1048000 1140 2480 973
0/0011 84 1162000 1140 2452 1073
-115823221454

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید


دیدگاهتان را بنویسید