جریان حول اجسام جریان بند

بیش ازیكصدسال پیش تا كنون جریان حول اجسام جریان بند ( مانع) با سطح مقطع دایره ای ومربعی، توجه بسیاری ازمحققین را به خودجلب كرده است

جریان حول اجسام جریان بند

بیش ازیكصدسال پیش تا كنون جریان حول اجسام جریان بند ( مانع) با سطح مقطع دایره ای ومربعی، توجه بسیاری ازمحققین را به خودجلب كرده است. موضوع جریان حول این اجسام وپدیده پخش گردابه ناشی ازآن به خاطر وجودكاربردهای عملی درمهندسی ازاهمیت زیادی برخورداراست ؛ ازجمله كاربردهای عملی این نوع جریان ها، می توان به جریان حول دودكش ها ، ساختمانها وسازه های بلند، سازه های دریایی، پلهای معلق، بال هواپیما، پروانه كشتی ودكل ها وبسیاری ازموارددیگراشاره نموداین نوع جریان اغلب شامل پدیده های پیچیده ای ازقبیل جدایش جریان ، ویك، جریان های برشی ، جریان گردابه ای وپخش گردابه هستند. دراعداد رینولدزبسیاركم ، جریان حول این گونه اجسام كاملا" به آنها چسبیده وجدایش رخ نمی دهد باافزایش عددرینولدز، جریان ازسطح آنها جدا شده ویك جفت گردابه متقارن درپشت آنها تشكیل می شودكه با افزایش عددرینولدز،ابعادگردابه ها نیزبزرگترمی شود. با افزایش بیشترعددرینولدزگردابه ها حالت نوسانی پیدا كرده ودرجریان پخش می شوددراین حالت جریان ازحالت دائم به حالت غیردائم تبدیل می شود. درحالیكه این گونه هندسه ها ازلحاظ مكانیك سیالات به طور وسیعی توسط محققین بررسی شده اند مساله انتقال حرارت دراین هندسه ها به آن گستردگی بررسی نشده ونیازمند مطالعات بیشتری است، لذا سعی شده است دراین تحقیقات بیشتربه جنبه انتقال حرارتی این گونه هندسه ها توجه گردد.

فهرست مطالب:

فصل اول: دیباچه

1-1- مقدمه......................................................................................................... 2

2-1-رفتار جریان روی موانع............................................................................. 3

4-1-تحریك لایه مرزی....................................................................................... 5

5-1-تاریخچه مطالعات و تحقیقات انجام شده..................................................... 7

7-1-هدف پروژه............................................................................................... 11

فصل دوم: معادلات حاكم بر جریان

1-2-معادلات حاكم در جریان آرام.................................................................. 13

2-2-توصیف فرآیندهای سیال و ساده‌سازی آن‌ها.......................................... 15

3-2-مفهوم جریان آرام.................................................................................... 17

4-2-نیروهای برشی و فشاری......................................................................... 18

5-2- رابطه بین اصطكاك سیال و انتقال حرارت.............................................. 19

6-2-مفهوم انفصال........................................................................................... 19

7-2-طرح QUICK............................................................................................. 21

8-2-انفصال معادلات حاكم.............................................................................. 26

1-8-2-انفصال جمله وابسته به زمان.......................................................... 27

2-8-2- انفصال جملات جابه‌جایی............................................................... 28

3-8-2-انفصال جملات پخش....................................................................... 30

4-8-2-ضرایب جبری معادله انفصال......................................................... 30

9-2-شبكه جابه‌جا شده..................................................................................... 33

10-2-الگوریتم سیمپل....................................................................................... 35

فصل سوم: اجرای برنامه توسط نرم‌افزار Fluent

1-3- مقدمه....................................................................................................... 41

2-3-تولیدهندسه مسئله درنرم افزارGambit))................................................ 41

اجرای برنامهFluent) )..........................................................................................

فصل چهارم: بررسی عملكرد برنامه و نتایج

4- مقدمه............................................................................................................ 57

1-4- بررسی نتایج حاصل از هندسه اول ....................................................... 58

1-1-4- بررسی توزیع عدد ناسلت موضعی در سطوح مختلف مانع مربعی.... 58

2-1-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد رنولدز روی سطوح مختلف مانع      63

3-1-4- بررسی متوسط عدد ناسلت روی كل سطح مانع مربعی..................... 64

2-4- بررسی نتایج حاصله از هندسه دوم....................................................... 65

1-2-4- بررسی كانتورهای جریان................................................................... 65

2-2-4- تأثیر فاصله مانع از دیواره كانال بر عدد ناسلت................................ 73

3-2-4- تأثیر افزایش عدد رینولدز بر ناسلت میانگین...................................... 77

4-2-4- تأثیر مانع مربعی بر ضریب اصطكاك................................................ 79

3-4- بررسی نتایج حاصله از هندسه سوم...................................................... 86

1-3-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت بر افزایش عدد رینولدز در نسبت‌های  متغیر       87

2-3-4- بررسی تغییرات عدد ناسلت متوسط بر حسب تغییر فاصله بین دو مانع 88

3-3-4- مقایسه ضریب درگ و برا برای موانع مربعی.................................... 89

4-3-4- تأثیر افزایش فاصله موانع بر ضریب درگ......................................... 90

4-4- جمع‌بندی و نتایج...................................................................................... 94

5-4- پیشنهادات و کار های آینده..................................................................... 95

6-4- فهرست مراجع.............................................................................................

برچسب ها : جریان حول اجسام جریان بند , جریان حول اجسام جریان بند , رفتار جریان , جریان , انتقال حرارت , تحقیق , پژوهش , مقاله , پروژه , دانلود تحقیق , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود پروژه

اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوب

در این تحقیق اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدیگرمآبی بر انتقال حرارت از صفحات پرس گرم به مغز کیک خرده­ چوب گونه ­ی راش (Fagus orientalis)، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ­خرده ­چوب و تغییرات شیمیایی خرده ­چوب­های تیمار شده از طریق طیف­ سنجی FTIR بررسی شد

اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوب

در این تحقیق اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدی-گرمآبی بر انتقال حرارت از صفحات پرس گرم به مغز کیک خرده­چوب گونه­ی راش (Fagus orientalis)، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ­خرده ­چوب و تغییرات شیمیایی خرده­چوب­های تیمار شده از طریق طیف­سنجی FTIR بررسی شد. تیمار در 4 گروه شاهد، گرمآبی، نانو و نانو-گرمآبی انجام گردید. البته تیمار­ گرمآبی و نانو-گرمآبی در دو سطح حرارت 150 و 170 درجه سانتی­گراد و دو سطح زمان 30 و 45 دقیقه انجام شد. در مجموع 10 سطح تیمار به­دست­آمد. نانونقره کلوئیدی با غلظت ppm100 تهیه­شد. مقاومت­های مکانیکی تخته­ها شامل مدول­گسیختگی، مدول­الاستیسیته و چسبندگی داخلی طبق استاندارد DIN-68763 و خواص فیزیکی تخته­ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه­وری در آب طبق استاندارد EN-317 اندازه­گیری شدند. به­منظور بررسی اثر نانوذرات نقره بر انتقال حرارت تخته­هایی با زمان پرس 5 دقیقه ساخته­شد و دما در لایه میانی کیک خرده­چوب در هر 30 ثانیه توسط ترموکوپل ثبت گردید. تصاویر میكروسكوپ الكترونی (SEM) حضور، سایز و پراكنش مناسب نانو ذرات کلوئیدی نقره در خرده­چوب را به وضوح ثابت کرده­است. نتایج طیف سنجی FTIR شکست گروه­های استیل همی­سلولز­ها و کاهش مناطق آبدوست خرده­چوب­ها اصلاح شده به روش گرمآبی و نانو-گرمآبی رانشان می­دهد. اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی سرعت انتقال حرارت به لایه­های میانی کیک را تسریع کرد. تیمار نانو-گرمآبی در دمای بالای (170 درجه­سانتی­گراد) و نیز در دقایق انتهایی پرس نسبت به نمونه­های شاهد و گرمآبی بهبود انتقال حرارت معنی­داری نشان­داد. هم­چنین تخته­های حاوی نانونقره نسبت به تمام سطوح تیمار در زمان کمتری (92 ثانیه) به دمای 100 درجه­سانتی­گراد رسید. نتایج نشان­دادند تیمار نانو-گرمآبی منجر به کاهش مدول­گسیختگی و چسبندگی داخلی، افزایش مدول­الاستیسیته، کاهش جذب آب و بهبود واکشیدگی ضخامت تخته­ها گردید. بیشترین بهبود در خواص فیزیكی در تخته­های ساخته­شده با خرده­های چوب تیمار شده به روش نانو-گرمآبی در دمای 170 درجه سانتی­گراد و به­مدت 45 دقیقه مشاهده­شد. با افزایش دما و زمان تیمار، کاهش MOR و بهبود MOE محسوس­تر ­شد، اما با افزایش زمان تیمار در یک سطح دمایی IB کاهش بیشتری نشان­داد. هم­چنین کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی تخته­های ساخته­شده با خرده­چوب­های اشباع­شده با نانو نسبت به شاهد بیشتر بود.

کلمات کلیدی: نانونقره کلوئیدی-گرمآبی، تخته­خرده­چوب، انتقال حرارت، خواص فیزیکی و مکانیکی

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه و کلیات

1-1- مقدمه.....................................................................................11

1-2- فرضیات پژوهش.....................................13

1-3- اهداف پژوهش......................14

1-4- کلیات.......................................................14

1-4-1- راش..............................................14

1-4-2- تخته­خرده­چوب......................................................15

1-4-3- اصلاح چوب..............................................16

1-4-3-1- اصلاح حرارتی........................................16

1-4-3-2- تیمار گرمآبی.................................17

1-5- فناوری نانو.............................18

1-5-1- نانو ذرات............................18

1-5-1-1- فرآیند­های تولید نانو ذرات......................................................19

1-5-1-2- نانو نقره.................................20

1-5-2- انتقال حرارت نانو ذرات فلزی.......................................................20

1-6- کلوئید­ها..................................................................................21

1-7- میکروسکوپ الکترونی (SEM)................................................................................22

فصل دوم: پیشینه تحقیق

3-1- اثر تیمار گرمایی بر خواص کاربردی چوب و فرآورده­های آن....................................24

3-1-1- خواص فیزیکی..........................................................24

3-1-2- خواص مکانیکی...................................................26

3-2- اثر نانوذرات فلزی بر خواص کاربردی چوب و فرآورده­های آن.........................................30

3-2-1- اثر نانوذرات فلزی بر هدایت حرارتی.........................................................30

3-2-2- خواص فیزیکی...........................................................................................32

3-2-3- خواص مکانیکی..........................................................................................

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- عوامل متغیر..............................................................................................40

3-2- عوامل ثابت.......................................................................40

3-3- تهیه مواد اولیه...................................................................41

3-3-1- تهیه خرده­چوب......................................................................41

3-3-2- تهیه مواد شیمیایی.......................................................................41

3-3-3- تهیه چسب مصرفی....................................................................................................42

3-4-1- نانو نقره کلوئیدی......................................................42

3-5- فرآیند اصلاح...................................................................42

3-5-1 تیمار نانو­نقره...............................................43

3-5-2- تیمار گرمآبی و نانو­-گرمآبی.................................................43

3-6- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR).......................................44

3-7- میكروسكوپ الكترونی (SEM)................................44

3-8- ساخت تخته و ثبت دما در ضخامت کیک ...........................................45

3-9- تهیه نمونه­های آزمونی...........................................45

3-10- اندازه­گیری خواص فیزیکی تخته­ها................................46

3-10-1- محاسبه تغییرات وزن و میزان ماندگاری نانو روی خرده­چوب راش........46

3-10-2- محاسبه واکشیدگی ضخامت و جذب آب.................................................................................................................................47

3-11- اندازه­گیری خواص مکانیکی...................................................................................47

3-11-1- خواص­ خمشی.........................47

3-11-1-1- مدول­گسیختگی  (MOR).................................47

3-11-1-2- مدول­الاستیسیته (MOE)................................................48

3-11-2- چسبندگی­داخلی (IB)......................48

3-12- تحلیل آماری......................48

فصل چهارم: نتایج

4-1- شناسایی و بررسی ساختاری خرده­چوب (SEM و EDS)........................................................................................................50

4-2- طیف سنجی مادون قرمز (FTIR).................................53

4-3- اثر اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی بر روند انتقال حرارت...................55

4-4- خواص فیزیکی..............................57

4-4-1- تغییرات وزن خرده­چوب راش............................................58

4-4-2- جذب آب.......................................58

4-4-3- واكشیدگی ضخامت................................................60

4-5- خواص مکانیکی...............................61

4-5- 1- خواص خمشی.............................................61

4-5-1-1- مدول گسیختگی.................................61

4-5-1-2- مدول­الاستیسیته..................................62

4-5-2- مقاومت چسبندگی داخلی.................................................63

فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری

5-1- نوآوری روش..............................................................................66

5-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM و EDS)......................................67

5-2- طیف­سنجی FTIR....................................67

5-3- انتقال حرارت..............68

5-4- خواص فیزیكی...........................70

5-5- خواص مكانیكی...........72

5-5-1- خواص­خمشی.........................72

5-5-1-1- مدول گسیختگی............72

5-5-1-2- مدول­الاستیسیته..................73

5-5-2- چسبندگی داخلی.................................74

نتیجه­گیری.....................................75

پیشنهادات.................................................76

منابع..............................................78

چکیده انگلیسی............................86

فهرست شکل­ها

شکل 3-1- نانو نقره تولید شده...................44

شکل 3-2- دستگاه اشباع مجهز به المنت حرارتی........................45

شکل 3-3- نمایی از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) واقع در آزمایشگاه رضایی.......................46

شكل 4-1- تصویر SEM محلول کلوئیدی نانونقره تولید شده...................................52

شكل 4-2- تصویر SEM خرده­چوب­ اشباع شده با نانو ذرات نقره.................................53

شكل 4-3- تصویر SEM خرده­چوب­ شاهد................................53

شکل 4-4- طیف EDS خرده­چوب اشباع­شده با نانو...................54

شکل 4-5- طیف­های FTIR نمونه­های تیمار شده و شاهد...............56

شکل 4-6- طیف­های FTIR نمونه­های تیمار شده و شاهد...........................56

شکل 4-7- زمان رسیدن دما به 100 درجه سانتی­گراد در تیمارهای مختلف.......58

شکل4-8- حداکثر دمای ثبت شده­ی مغز کیک در سطوح مختلف تیمار......................59

شکل 4-9- میانگین جذب آب پس از 2 ساعت غوطه­وری................................61

شکل 4-10- میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غوطه­وری..................................61

شکل 4-11- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه­وری...........................62

شکل 4-12- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه­وری..........................63

شکل4-13- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول گسیختگی...............................54

شکل 4-14- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول الاستیسیته..............................65

شکل 4-15- اثر سطوح مختلف تیمار بر مقاومت چسبندگی داخلی.....................................66

فهرست جدول­ها

جدول 3-1- مشخصات فنی چسب مورد استفاده..........33

جدول3-2- ابعاد و تعداد نمونه­های آزمونی در هر تکرار و تیمار...................................37

جدول4-1- نتایج کمی طیف EDS...............................54

جدول 4-2- اثر تیمار­های مختلف بر انتقال حرارت طی فرآیند پرس گرم....................57

جدول 4-3- اثر تیمار نانو، گرمآبی و نانو-گرمآبی بر تغییرات وزن.....................60

برچسب ها : اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوب , اصلاح ترکیبی , نانو نقرهگرمآبی , زمان پرس , خواص کاربردی , تخته خرده چوب , نانونقره کلوئیدیگرمآبی , تخته ­خرده­ چوب , انتقال حرارت , خواص فیزیکی و مکانیکی , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه