بررسی راهکارهای کاهش جریانهای کاذب در شبیهسازی جریانهای دوفازی در اعداد کپیلاری پایین
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Study on the reduction of the spurious currents in two-phase flow with low capillary numbers
نام نخستين پديدآور
/بهمن رحیمپور
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی پلیمر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۳ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی پلیمر- فرآورش
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۰۷/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
علم میکروسیال به بررسی حرکت سیالات در مقیاس میکرونی گفته میشود که در سالهای اخیر به دلیل مزایایی نظیر سرعت و دقت بالا و مصرف انرژی پایینتر مورد توجه قرارگرفته است .عواملی همچون نسبت ویسکوزیته و دبی فازها، دما، هندسهکانال، کششسطحی و زاویهتماس و در نتیجه عدد کپیلاری بر شکلگیری قطره حاصل از امتزاج دو سیال تاثیرگذار است؛ بهطوریکه کنترل همزمان آنها به صورت تجربی بسیار مشکل میباشد .لذا جهت شناخت دقیق رفتار فازها در سامانههای میکروسیالی و کنترل بهتر آن جهت افزایش کارآمدی چیپهای میکروسیالی از شبیهسازی استفاده میشود .طبق مطالعات انجام شده از معایب روشهای شبیهسازی این است که با کاهش ویسکوزیته و دبی و همچنین افزایش کشش بینسطحی و به تبع آن کاهش عدد کپیلاری، جریانهای کاذب و موهومی ناشی از خطاهای محاسباتی در فصل مشترک ایجاد میشود .هدف از پروژه حاضر شبیهسازی، بررسی راهکارهای کاهش جریانهای کاذب (spurious currents) و به حداقل رساندن خطاهای محاسباتی ناشی از آن میباشد .به این منظور با استفاده از روش ترکیبی المان محدود/حداقل مربعات متحرک (PMLS) تاثیر توابع شکل، توابع وزنی و شعاع همسایگی بررسی شد، بطوریکه تابع شکل دوخطی ناقص کسینوسی، تابع وزنی اسپلاین درجه سوم و شعاع همسایگی ۱۰ نقطهایی بیشترین تاثیر را نسبت به پارامترهای بررسی شده در کاهش حداکثر اندازه جریانهای کاذب داشتند .همچنین تابع شکل خطی، تابع وزنی اسپلاین درجهسوم و شعاع همسایگی ۱۰ نقطهایی علاوه بر کاهش حداکثر اندازه جریانهای کاذب توانست توزیع فشار دقیق در فصل مشترک بدست آورد .در مطالعه حاضر روش تنظیمسطح (level set) بعلت دقت بالاتر جهت به حداقل رساندن خطاهای شبیهسازی مورد استفاده قرارگرفته است .به منظور حل معادلات جریان شامل معادلات ناویراستوکس و پیوستگی از روش المان محدود بهبودیافته (xtended finite element) استفاده شده است .همچنین جهت انجام شبیهسازی و تحلیل نتایج از نرم افزار متلب (matlab) استفاده شده است.
متن يادداشت
Microfluidic science is the study of the motion of fluids at the micro-scale, which in recent years has been considered because of advantages such as high speed and accuracy and lower energy consumption. Factors such as the ratio of viscosity and flow rate of phases, temperature, channel geometry, surface tension and contact angle and consequently the capillary number affect the formation of droplets resulting from the fusion of two fluids; As it is very difficult to control them simultaneously experimentally. Therefore, simulation is used to accurately understand the behavior of phases in microfluidic systems and better control it to increase the efficiency of microfluidic chips. According to studies, one of the disadvantages of simulation methods is that by reducing the viscosity and flow rate, as well as increasing the interfacial tension and consequently reducing the capillary number, spurious and parasitic flows are created as a result of computational errors in the interface. The purpose of the present simulation project is to investigate solutions for reducing spurious currents and minimizing computational errors. In the present study, the level set method has been used due to higher accuracy to minimize simulation errors. In order to solve the flow equations including Navier-Stokes and continuity equations, finite element method and xtended finite element method have been used. MATLAB software has also been used to simulate and analyze the results.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Study on the reduction of the spurious currents in two-phase flow with low capillary numbers
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
شبیهسازی
موضوع مستند نشده
سامانههای میکروسیال
موضوع مستند نشده
المان محدود
موضوع مستند نشده
جریانهای کاذب
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
Simulation; Microfluidics system; Finite element method; Spurious currents