متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته  مکانیک با عنوان :   مقایسه كانالهای متعارف (لوله ها) با میكروكانالها   در ادامه مطلب می توانید صفحات ابتدایی این پایان نامه را بخوانید

 دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی

 سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد “ M.Sc ”
مهندسی مكانیك- تبدیل انرژی
 عنوان :
مقایسه كانالهای متعارف (لوله ها) با میكروكانالها

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكیده
در مورد میكروكانالهـا تقریبـاً هـیچ مطالعـه جـامعی وجـود نـدارد كـه تمـامی خـواص در روابـط
حاكم در آنهـا را بـه طـور كامـل بحـث كـرده باشـد و محققـان هـر كـدام بـه نـوعی بـه صـورت
موردی در مورد خواص میكروكانالها بحث و تحقیق كرده اند .
طـول مشخـصه یـك میكروكانـال بـا یـك سیـستم سـیال میكـرو در بـازه 1−100µm، اسـت و
اعداد رینولدزی كه با آنهـا سـروكار داریـم بـسیار كوچـك هـستند (اغلـب از مرتبـه 1 یـا كمتـر )
و بنابراین در دسته جریان های آرام طبقه بندی می شوند .
شبیه سـازیهای عـدد ی مـی توانـد جریـان سـیال و انتقـال حـرارت در وسـیله هـای مكـانیكی را
پیش بینـی كنـد و عملكـرد یـك وسـیله میكـرو جدیـد را از قبـل از سـاخت سـخت افـزاری آن
را ارزیـابی كنـد. اكثـر متـدهای دینامیـك سـیالاتی محاسـباتی (CFD) بـرای مطالعـه جریـان
سیال بر پایه معادلات نـاویر اسـتوكس یـا اولـر هـس تند. مطالعـه در مـورد سیـستم هـای میكـرو
اغلـب در محـیط هـای گـازی در شـرایط اتمـسفری (كـه مـسیر آزاد میـانگین مولكـولی تقریبـاً
70 نـانومتر اسـت) محاسـبه شـده اسـت. نـسبت مـسیر آزاد میـانگین ( λ ) بـه طـول مشخـصه
(L) مـی تواتنــد محاسـبه شــود. ایــن نـسبت كــه بــه نـام عــدد نادســن شـناخته شــده اســت
 برای مـشخص كـردن درجـه دقیـق بـودن سـیال بـه كـار رفتـه اسـت . هنگـامی كـه
Kn افزایش مـی یابـد تبـادل مـومنتم و انـرژی بـین سیـستم هـا و محـیط رفتـاری نـشان مـی
دهد كه مـی توانـد بـه سـاختار مولكـولی گسـسته محـیط نـسبت داده مـی شـود . بـه طـوركلی
هنگـامی كـه Kn>0.01 اسـت آثـار رقیـق بـودن مهـم مـی شـود . بنـابراین CFD متـداول بـر
پایـه پیوسـتگی هنگـام شـبیه سـازی جریـان در حـد میكـرو بـه علـت درهـم شكـستن فـرض
پیوستگی ناصحیح می شود. (یا منحرف می شود )
رژیم های جریان را می توانیم از روی عدد Kn به 4 بازه تقسیم كنیم :

محیط پیو سـته اسـت، معـادلات NS برقـرار هـستند و هـیچ سـرعت لغزشـی روی دیـوار وجـود
 Kn <0.01⇒ .ندارد
رژیم جریان لغزشـی . NS در بدنـه جریـان معتبـر اسـت ولـی در مرزهـا بایـد شـرایط لغزشـی را
 0.01< Kn <0.1⇒ كنیم جایگزین
 0.1< Kn <10⇒ گذرا جریان رژیم
جریان مولكولی آزاد ⇒Kn >10
ما در اینجا با بهره گرفتن از سه روش شبیه سازی، جریان در میكروكانالها را مورد بررسی قرار می
دهیم.

مقدمه
انتقال سـیال در یـك مجـرای بـسته (كـه اگـر دارای سـطح مقطـع دایـره ای باشـد لولـه و اگـر
دارای سطح مقطـع دایـروی نباشـد duct نامیـده مـی شـود ) در زنـدگی روزانـه مـا دارای نقـش
بسیار اساسی است . بـا كمـی تفكـر در دنیـای اطـراف متوجـه خـواهیم شـد كـه كـاربرد جریـان
در لوله دارای دامنه بسیار وسـیعی اسـت . ایـن كاربردهـا از خـط لولـه هـای بـسیار طویـل مثـل
خـط لولـه انتقـال نفـت خـام از میـان آلاسـكا بـه طـول 800 مایـل متغیـر اسـت تـا سیـستم
طبیعـی لولـه هـایی كـه خـون را از میـان بـدن مـا جـاری مـی سـازند. مایـك تحلیـل دقیـق از
سـاده تـرین جریـان هـای در داخـل لولـه (مثـل جریـان لامینـار در لولـه هـای بـا قطـر ثابـت
مستقیم طویل ) و مفـاهیم تحلیـل ابعـاد آمیختـه بـا نتـایج تجربـی را بـرای انـواع دیگـر جریـان
ها به كار خواهیم برد و در فصل اول ارائه خواهیم داد .
حال اگر ابعاد این لوله ها بسیار كوچك باشد مـثلاً میكـرو یـا نـانو در مـورد آنهـا چـه مـی تـوان
گفت؟
در مورد میكروكانالهـا تقریبـاً هـیچ مطالعـه جـامعی وجـود نـدارد كـه تمـامی خـواص در روابـط
حاكم در آنهـا را بـه طـور كامـل بحـث كـر ده باشـد و محققـان هـر كـدام بـه نـوعی بـه صـورت
موردی در مورد خواص میكروكانالها بحث و تحقیق كرده اند .
طـول مشخـصه یـك میكروكانـال بـا یـك سیـستم سـیال میكـرو در بـازه 1−100µm، اسـت و
اعداد رینولدزی كه با آنهـا سـروكار داریـم بـسیار كوچـك هـستند (اغلـب از مرتبـه 1 یـا كمتـر )
و بنابراین در دسته جریان های آرام طبقه بندی می شوند .

تعداد صفحه : 121

قیمت: 14700 تومان

—-

پشتیبانی سایت :       

*         asa.goharii@gmail.com

دسته‌ها: رشته مکانیک

2 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید