شبيه‌سازي جريان‌هاي ميكرو و نانو به كمك روش‌هاي تلفيقي DSMCو CFD

دريافت درجه كارشناسي ارشد

چكيده امروزه صنايع و كاربردهاي مربوط به سامانه‌هاي الكترومكانيكي به سرعت در حال گسترش است و اين زمينه‌ها به عنوان صنعتي نو؛ چه در حوزه ساخت اين وسايل و چه در حوزه تحليل جريان در درون آن‌ها، مورد توجه بسياري از متخصصان قرار گرفته است. روش‌هاي DSMC و DSMC-CFD به عنوان را‌ه حل‌هايي مطرح در تحليل جريان در سامانه‌هاي ميكرو، از اوايل دهه 1980 در حال توسعه مي‌باشند. در پايان‌‌نامه حاضر به بررسي روش‌هاي فوق پرداخته شده، روش DSMC براي ميكروكانال‌ها با شرايط مرزي دما و فشار توسعه داده شده است و نتايج به‌دست آمده با نتايج موجود مقايسه شده است. سپس كدهاي CFD با مدل آشفتگي k-ɛ توسعه داده شده است و در نهايت اين دو كد با يكديگر تركيب شده‌اند و كدهاي DSMC-CFD توسعه داده شده است. لازمه‌ي كاربرد روش DSMC-CFD تغيير نادسن در گستره مربوط به جريان گذرا با شرط مرزي لغزش و همينطور جريان آزاد مولكولي است. با به‌كار بردن روش‌ فوق در هندسه‌هاي مربوط به ميكروكانال‌هاي ساده، با صفحه جداكننده و T شكل گستره مورد نظر از عدد نادسن به‌دست نيامد و بنابراين به اين نتيجه رسيديم كه براي وارد شدن در اين دو رژيم از جريان، ناگزير به اعمال تغيراتي در هندسه و شرايط جريان مانند تغييرات ناگهاني هندسه و يا اعمال شار حرارتي بر روي ديواره‌ها خواهيم بود. لازم به ذكر است كه اين پروژه در مركز CFD و CAE انجام شده است. واژه‌هاي كليدي: سامانه‌هاي الكترومكانيكي، DSMC، DSMC-CFD، CFD، عدد نادسن.

182366

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور

رشته مهندسي مكانيك گرايش تبديل انرژي

دكتر عباسعلي فرداد