پایان نامه های کارشناسی ارشد درباره :بررسی انتقال جرم ... - منابع مورد نیاز برای پایان نامه : دانلود پژوهش های پیشین |
![]() |
با انتگرالگیری از معادله بقای جرم (۱-۴) خواهیم داشت:
(۳-۳۴)
با جایگذاری در روابط (۴-۳۲) و (۴-۳۳) و با فرض اینکه به طور کلی تابعی از بوده و مکش و دمش وجود ندارند سرانجام خواهیم داشت:
(۳-۳۵)
(۳-۳۶)
این روابط معادلات لایه مرزی برای اندازه حرکت و انرژی هستند که نشاندهنده بقای اندازه حرکت و انرژی در برشهایی به ضخامت و ارتفاع هستند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
حال سادهترین نوع جریان آرام یعنی جریان یکنواخت را در نظر میگیریم . برای به دست آوردن مقدار تنش برشی فرض میکنیم که شکل نیمرخ سرعت طولی در لایه مرزی به صورت زیر باشد:
(۳-۳۷)
که در آن m یک تابع نامشخص است که بین صفر تا یک تغییر می کند و میباشد .
با نتایج این فرض دررابطه (۴-۳۵) خواهیم داشت :
(۳-۳۸)
نتایج به دست آمده برای ضخامت محلی لایه مرزی و ضریب اصطکاک عبارتند از:
(۳-۳۹)
(۳-۴۰)
که در آنها داریم:
(۳-۴۱)
(۳-۴۲)
برای محاسبه نهایی باید پروفیلی را برای m فرض کرد به طوری که تابعی یکنواخت بوده و از تا تغییر کند و دارای شیب محدود در باشد.
به همین صورت شکل پروفیل دما در لایه مرزی گرما را به صورت زیر فرض میکنیم:
(۳-۴۳)
که در آن است.
حال فرض میکنیم: . با توجه به تحلیل مقیاسی تابعی از بوده و مستقل از است. با فرض (سیال با پرانتل بالا) و جایگذاری دما در معادله انرژی ۳-۲۶ خواهیم داشت:
(۳-۴۴)
با فرض سادهترین پروفیل ممکن برای دما یعنی m=p رابطه (۳-۴۵) به صورت زیر در می آید:
(۳-۴۵)
که دقیقا با نتایج به دست آمده از تحلیل مقیاسی برابر است.
همچنین نتایج زیر را میتوان در متون مهندسی برای درجه سه m=(p/2)(3-p2) یافت:
(۳-۴۶)
(۳-۴۷)
(۳-۴۸)
درمورد فلزات مایع به جای رابطه (۳-۴۴) رابطه زیر به دست می آید:
(۳-۴۹)
با فرض پروفیل m=p خواهیم داشت:
(۳-۵۰)
(۳-۵۱)
(۳-۵۲)
۳-۳-۱ روش تشابهی:
این راه حل به وسیله دو تناز شاگردان پرانتل ارائه شد. بلازیوس ]۲۷[.مساله جریان و پل هاوس ]۲۸[ مساله انتقال گرما را حل کرد. مزیت این روش نسبت به روش انتگرالی آن است که تغییرات جریان و دما در راستای y را تعریف می کند. اندیشه اصلیای که این شیوه حل از آن نشات گرفته این است که پروفیل تغییرات دما و سرعت در تمام نقاط x با یکدیگر متشابه هستند. یعنی اگرچه با افزایش x سیال بیشتر دچار کاهش سرعت می شود اما سرعت طولی همواره در نزدیکی دیواره برابر صفر و در فاصله به اندازه کافی دور از دیواره برابر است.
از دیدگاه ریاضی این تغییر شکل پروفیل معادل است با:
(۳-۵۳)
که در آن متغیر تشابهی است. از قوانین تحلیل مقیاسی برای داریم:
(۳-۵۴)
بنابراین فرض میکنیم:
(۳-۵۵)
که در آن میباشد.
حال تابع جریان را به شکل زیر تعریف میکنیم:
(۳-۵۶)
فرم در حال بارگذاری ...
[دوشنبه 1401-04-13] [ 07:07:00 ب.ظ ]
|