تحقیق تاثیر میدانهای الکترومغناطیس بر روی جدایی جریان ایرفویل

این مقاله بصورت Word و قابل ویرایش همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : تحقیق تاثیر میدانهای الکترومغناطیس بر روی جدایی جریان ایرفویل

کنترل جريان بصورت دستکاري کردن ميدان جريان براي ايجاد يک تغيير مطلوب تعريف مي شود جريان از روي يک جسم مانند سطح بيروني هواپيما يا زير در يايي را ميتوان براي اهداف زير دستکاري کرد به تاخير انداختن گذار به تعويق انداختن جدايش افزايش ليفت کاهش درگ فشاري و اصطکاک پوسته اي روشهايي که براي نائل شدن به اهداف بالا مورد استفاده قرار مي گيرد را روشهاي کنتر ل جريان مي نامند دسته بندي‌هاي مختلفي براي روشهاي کنترل جريان وجود دارد گدالهک روشهاي کنترل جريان را در چند بخش  تقسيم بندي کرده است كه براي مثال مي توان به روشهاي زير اشاره كرد روشهايي که روي ديوار يا دور از آن اعمال مي شود

وقتي کنترل جريان روي ديوار اعمال مي شود پارامترهاي سطح شامل زبري شکل سطح تحدب جابجايي ديوار دما و تخلخل سطح براي ايجاد مکش ودمش مي تواند روي نتايج نهايي که در بالا ذکر شد تاثير بگذاردگرم وسرد کردن سطح نيز مي¬تواند از طريق ايجاد گراديانهاي دانسيته و ويسکوزيته روي جريان تاثير گذار باشد همچنين روشهايي که دور از ديوار سطح اعمال مي شوند  مانند بمباران کردن لايه¬هاي برشي از طريق امواج آکوستيک از بيرون سطح شکست اديهاي بزرگ بوسيله وسايلي که دور ازديوارند روشهاي مفيد و سودمندي هستند

روشهاي اکتيو و پسيو

روش دومي که براي دسته بندي روشهاي کنترل جريان وجود دارد به روشهاي اکتيو و پسيو موسومند روشهاي پسيو مانند توليد کننده هاي ورتکس فلپ ها ريبلت ها نيازمند مصرف انرژي نيستند ولي روشهاي اکتيو نياز به انرژي مصرفي دارند مانند مکش و دمش سطوح متحرک روش اکتيو ديگري که براي کنترل جريان اطراف ايرفويل استفاده مي شود هيدرو ديناميک مغناطيسي يا به اختصار MHD است که باعث افزايش ليفت و کاهش درگ مي شود جريان يک سيال الکتروليت در  داخل ميدان¬هاي الکتريکي و مغناطيسي باعث اعمال نيروهاي حجمي نيروهاي لورنتس  به ذرات سيال مي گردد  از آغاز دهه 50 ميلادي به بعد نحوه بکار بستن اين نيرو در صنعت هوافضا و مکانيک به عنوان يک بحث جدي موضوع تحقيقات جدي محافل علمي بوده است ايجاد نيروي پيشران براي يک زير دريايي و يا کشتي ايجاد نيروي پيشران در جريان مافوق صوت و ماوراي صوت کنترل شوک جريان در دهانه ورودي جت کنترل پديده¬هاي پيچيده در جريان سيال در مجاورت ديواره از قبيل لايه مرزي توربولانس گردابه جريان و جدايش از جمله کاربردهاي اين علم به شمار مي رود

هر گاه سيال به موازات سطح جريان نداشته باشد به طوري که جهت عبور از جسم جامد ناگزير به تغيير مسير گردد مانند کره علاوه بر نيروي درگ اصطکاکي نيروي درگ فشاري هم حاصل خواهد شد در اين مقاله به بررسي مدل هاي مختلف حل معادلات توربولانس بر پايه ي روش  مي‌پردازيم درگ فشاري از اختلاف فشار زياد در ناحيه ي سکون جلوي جسم و ناحيه کم فشار در قسمت جدا شده پشت جسم در حالتي که دنباله تشکيل شود ناشي مي‌شود در حالي که درگ اصطکاکي به علت وجود تنش برشي روي سطح ايجاد مي‌گردد سهم هر کدام از دو نوع درگ در نيروي درگ کل به شکل جسم و به خصوص ضخامت آن وابسته است به طوري که هرگاه ضخامت جسم صفر باشد يعني يک صفحه مسطح داشته باشيم درگ فشاري صفر است و درگ کل برابر است با درگ اصطکاکي معادلات حامل روش هاي محاسبه از جهت مغشوش و همچنين ثابت هاي مدل براي هر يک از اين مدل‌ها ارائه گرديده است ويژگي هاي اساسي اين مدل ها شامل توليد اغتشاش توليد ناشي از شناوري تاثيرات تراکم پذيري و مدلسازي حرارتي و انتقال جرم مي‌باشند

مدل استاندارد   در Fluent از جمله اين مدل هاست و از زماني که توسط لاندر  و اسپالدينگ  ارائه شد به معمول ترين روش براي محاسبات جريان در مهندسي تبديل شده است صلابت توجيه اقتصادي و دقت قابل ملاحظه‌ی اين مدل براي طيف وسيعي از جريان هاي مغشوش عموميت يافتن اين مدل را در صنعت و مدل سازي حرارتي توجيه مي‌کند اين مدل يک مدل نيمه تجربي بوده که منشا معادلات آن ملاحظات پديده و نتايج تجربي است از آنجايي که نقاط قوت و ضعف مدل استاندارد  شناخته شده است اصطلاحاتي بر روي آن انجام گرفته تا عملکرد آن بهبود يابد انواع ديگر اين مدل که در نرم افزار Fluent قابل دسترسي مي‌باشند مدل RNG و هوشمند است مدل استاندارد يک مدل نيمه تجربي بر اساس معادلات حاوي انرژي سينتيک اغتشاش و ميزان پراکندگي آن  است معادلات حامل اين مدل براي k از معادله دقيق ناشي مي‌شود در حالي که معادله حامل   از توجيهات فيزيکي ناشي شده و شباهت ناچيزي به معادله رياضي و دقيق خود دارد در به دست آوردن مدل   فرض بر آن است که جريان کاملاً مغشوش است و تاثيرات از جهت مولکولي قابل اغماض مي‌باشد بنابراين مدل استاندارد  تنها براي جريان هاي کاملاً مغشوش قابل استفاده مي‌باشد

مطالعه عددي تاثير ميدانهاي الكترو مغناطيس بر روي جدايي جريان در ايرفويل  

فهرست مطالب

مقدمه

فصل اول تعاريف مفاهيم به کار رفته در اين گزارش

فصل دوم روش هاي حل معادلات توربولانس

روش استاندارد

معادلات حامل در مدل استاندارد

مدل سازي لزجت مغشوش در مدل استاندارد

ثابت‌هاي مدل استاندارد

مدل RNG

معادلات حامل در مدل RNG

مدل سازي لزجت موثر در مدل RNG

اصلاح چرخش در مدل RNG

محاسبه اعداد پرانتل معکوس موثر در مدل RNG

ترم در معادله

ثابت هاي مدل RNG

مدل هوشمند

معادلات حامل براي مدل هوشمند

مدل سازي لزجت مغشوش در مدل هوشمند

ثابت هاي مدل هوشمند

فصل سوم تئوري مدل MHD

روش القاي مغناطيس

روش پتانسيل الکتريکي

فصل چهارم حل جريان و تاثير نيروي لورنتس

ساده سازي معادلات ماکسول

نحوه ايجاد نيروي لورنتس موازي با جريان

شرايط مسئله و حل جريان

بررسي نتايج

جمع بندي و پيشنهادات

مراجع