مقاله مطالعه عددی تاثیر میدانهای الکترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل
عنوان ............................................................................................................. صفحه
مقدمه......................................................................................................................................................
فصل اول- تعاریف مفاهیم به کار رفته در این گزارش.............................................................
فصل دوم: روش های حل معادلات توربولانس............................................................................
2-1 روش استاندارد ..........................................................................................................
2-1-1 معادلات حامل در مدل استاندارد ...........................................................
2-1-2 مدل سازی لزجت مغشوش در مدل استاندارد ...................................
2-2-3 ثابتهای مدل استاندارد ............................................................................
2-2 مدل RNG..............................................................................................................................
2-2-1 معادلات حامل در مدل RNG............................................................................
2-2-2 مدل سازی لزجت موثر در مدل RNG..............................................................
2-2-3 اصلاح چرخش در مدل RNG.............................................................................
2-2-4 محاسبه اعداد پرانتل معکوس موثر در مدل RNG........................................
2-2-5 ترم در معادله ............................................................................................
2-2-6 ثابت های مدل RNG.............................................................................................
2-3 مدل هوشمند ..........................................................................................................
2-3-1 معادلات حامل برای مدل هوشمند.......................................................................
2-3-2 مدل سازی لزجت مغشوش در مدل هوشمند...................................................
2-3-3 ثابت های مدل هوشمند..........................................................................................
فصل سوم: تئوری مدل MHD......................................................................................................
3-1 روش القای مغناطیس.............................................................................................................
3-2 روش پتانسیل الکتریکی .......................................................................................................
فصل چهارم: حل جریان و تاثیر نیروی لورنتس..........................................................................
4-1 ساده سازی معادلات ماکسول...............................................................................................
4-2 نحوه ایجاد نیروی لورنتس موازی با جریان.......................................................................
4-3 شرایط مسئله و حل جریان...................................................................................................
4-4 بررسی نتایج..............................................................................................................................
جمع بندی و پیشنهادات.................................................................................................................
مراجع......................................................................................................................................................
در کار حاضر هدف ما بررسی تاثیر نیروی لورتنس ناشی از تداخل میدان های الکترومغناطیسی و میدان جریان سیال، بر روی جریان سیال یونیزه آب نمک از روی ایرفویل NACA0015 میباشد. در اثر تاثیر این نیروها دیده میشود که ضریب لیفت افزایش و ضریب درگ کاهش می یابد و همچنین زاویه استال افزایش می یابد.
با توجه به اثرات مثبت این پدیده بر جریان سیال، تحقیقات گسترده ای بر روی این روش انجام شده و در صنعت ساخت هواپیما و زیر دریایی میتواند گره گشای برخی نواقص باشد.
کنترل جریان بصورت دستکاری کردن میدان جریان برای ایجاد یک تغییر مطلوب تعریف می شود. جریان از روی یک جسم مانند سطح بیرونی هواپیما یا زیر در یایی را میتوان برای اهداف زیر دستکاری کرد:
1-به تاخیر انداختن گذار
2- به تعویق انداختن جدایش
3-افزایش لیفت
4- کاهش درگ فشاری و اصطکاک پوستهای
روشهایی که برای نائل شدن به اهداف بالا مورد استفاده قرار میگیرد را روشهای کنتر ل جریان مینامند. دسته بندیهای مختلفی برای روشهای کنترل جریان وجود دارد. گد-ال-هک [1] روشهای کنترل جریان را در چند بخش تقسیم بندی کرده است. که برای مثال می توان به روشهای زیر اشاره کرد :
روشهایی که روی دیوار یا دور از آن اعمال می شود:
وقتی کنترل جریان روی دیوار اعمال می شود پارامترهای سطح شامل زبری، شکل سطح، تحدب، جابجایی دیوار، دما و تخلخل سطح برای ایجاد مکش ودمش می تواند روی نتایج نهایی که در بالا ذکر شد تاثیر بگذارد.گرم وسرد کردن سطح نیز میتواند از طریق ایجاد گرادیانهای دانسیته و ویسکوزیته روی جریان تاثیر گذار باشد. همچنین روشهایی که دور از دیوار (سطح) اعمال می شوند مانند بمباران کردن لایههای برشی از طریق امواج آکوستیک از بیرون سطح، شکست ادیهای بزرگ بوسیله وسایلی که دور ازدیوارند روشهای مفید و سودمندی هستند.
روشهای اکتیو و پسیو:
روش دومی که برای دسته بندی روشهای کنترل جریان وجود دارد به روشهای اکتیو و پسیو موسومند. روشهای پسیو مانند تولید کننده های ورتکس، فلپ ها، ریبلت ها نیازمند مصرف انرژی نیستند. ولی روشهای اکتیو نیاز به انرژی مصرفی دارند مانند مکش و دمش، سطوح متحرک. روش اکتیو دیگری که برای کنترل جریان اطراف ایرفویل استفاده می شود هیدرو دینامیک مغناطیسی یا به اختصار MHD است که باعث افزایش لیفت و کاهش درگ می شود. جریان یک سیال الکترولیت در داخل میدانهای الکتریکی و مغناطیسی باعث اعمال نیروهای حجمی (نیروهای لورنتس ) به ذرات سیال می گردد.
از آغاز دهه 50 میلادی به بعد، نحوه بکار بستن این نیرو در صنعت هوافضا و مکانیک به عنوان یک بحث جدی موضوع تحقیقات جدی محافل علمی بوده است. ایجاد نیروی پیشران برای یک زیر دریایی و یا کشتی، ایجاد نیروی پیشران در جریان مافوق صوت و ماورای صوت، کنترل شوک جریان در دهانه ورودی جت، کنترل پدیدههای پیچیده در جریان سیال در مجاورت دیواره از قبیل لایه مرزی، توربولانس، گردابه جریان، و جدایش از جمله کاربردهای این علم به شمار می رود.
فصل اول- تعاریف مفاهیم به کار رفته در این گزارش
ضریب درگ: نیروی درگ یا مقاوم وارد شده بر جسم برابر است با مجموع درگ فشاری یا شکلی و درگ اصطکاکی یا پوسته ای
(1-1)
(2-2)
نیروی درگ پوسته ای یا اصطکاکی: نیروی درگ اصطکاکی به علت وجود تنش روی سطح حاصل میگردد و نیرویی است که توسط سیال بر روی جامداتی که در مسیر جریان قرار می گیرند اعمال میشود. انتقال ممنتوم عمود بر سطح ناشی از این نیرو است که موازی با مسیر جریان بر سطح وارد میشود.
نیروی درگ شکلی: هر گاه سیال به موازات سطح جریان نداشته باشد به طوری که جهت عبور از جسم جامد ناگزیر به تغییر مسیر گردد (مانند کره) علاوه بر نیروی درگ اصطکاکی نیروی درگ فشاری هم حاصل خواهد شد.
درگ فشاری از اختلاف فشار زیاد در ناحیه ی سکون جلوی جسم و ناحیه کم فشار در قسمت جدا شده پشت جسم در حالتی که دنباله تشکیل شود، ناشی میشود. در حالی که درگ اصطکاکی به علت وجود تنش برشی روی سطح ایجاد میگردد. سهم هر کدام از دو نوع درگ در نیروی درگ کل، به شکل جسم و به خصوص ضخامت آن وابسته است. به طوری که هرگاه ضخامت جسم صفر باشد یعنی یک صفحه مسطح داشته باشیم، درگ فشاری صفر است و درگ کل برابر است با درگ اصطکاکی.
ضریب درگ از تقسیم زیر به دست میآید.
پایان نامه مقایسه کارآیی الگوریتم های عددی در حل معادلات پخش بار
مقدمه
یک شبکه قدرت بسیار گسترده و وسیع می باشد و غالباً تعداد باس ها و خطوط انتقال بسیار زیاد می باشند . با توجه به این که کار همیشه طبق روال و برنامه پیش بینی شده است ممکن است بخوبی پیش نرود و باید منتظر اتفاقات غیر منتظره نیز بود لذا اهمیت بررسی وحفاظت یک شبکه قدرت بخوبی قابل درک است . بهترین شیوه نظارت بر چنین حجم عملیاتی بزرگ استفاده از روشهای کامپیوتری در حل مسأله پخش بار است. این برنامه کامپیوتری باید از سرعت بالایی برخوردار بوده، زیرا حجم حافظه بکار رفته زیاد بوده و زمان رفع خطا نیز خیلی محدود است . باید روشهای گوناگون مورد بررسی قرار بگیرد و بهترین آنها از لحاظ کارائی و سرعت مشخص گردد تا بتوان در هر لحظه با توجه به مقادیر ولتاژها و جریان ها در هر نقطه از شبکه اتخاذ تصمیم مناسب گردد.
فهرست
عنوان صفحه
مقدمه................................................................................................................................6
فصل اول: آشنایی با مسأله پخش بار ......................................................................8
-1-1 بررسی مسأله پخش بار ......................................................................................10
-2-1 باس اسلک..............................................................................................................15
-3-1 باس بار...................................................................................................................16
-4-1 باس ژنراتور .........................................................................................................17
-5-1 باس کنترل ولتاژ ..................................................................................................18
-6-1 روش مستقیم برای حل معادلات خطی جبری ..................................................20
فصل دوم: روش گوس و گوس سایدل ..................................................................23
-1-2 روش گوس Gauss ............................................................................................24 -2-2
متدهایی برای حل معادلات غیر خطی جبری ....................................................27
-1-2-2 روش گوس سایدل ..........................................................................................27
-2-2-2 روش تکرار گوس با استفاده از Ybus ........................................................28 -3-2-2
روش تکرار گوس با استفاده از Zbus ........................................................31 -3-2
روش گوس سایدل ...............................................................................................32
-1-3-2 روش گوس سایدل برای حل دستگاههای معادلات غیر خطی ...................35
-2-3-2 روش تکرار گوس سایدل در حل معادلات جبری خطی ..............................35
-3-3-2 روش G.S Improved برای حل دستگاههای معادلات غیر خطی ............37
-4-3-2 روش گوس سایدل در حل مسأله پخش بار .................................................39
-5-3-2 شین اسلک ........................................................................................................40
-6-3-2 شین بار .............................................................................................................40
-7-3-2 شین ژنراتور .....................................................................................................41
-8-3-2 شین کنترل ولتاژ ..............................................................................................42
فصل سوم: روش Relaxation در حل مسأله پخش بار .....................................51
-1-3 روش Relaxation در حل مسأله پخش بار ....................................................52
مثال ..................................................................................................................................57
فصل چهارم: روش نیوتن_رافسون در حل مسأله پخش بار ...............................64
-1-4 روش Newton Raphson در حل مسأله پخش بار .......................................65
-1-1-4 شین اسلک ........................................................................................................72
-2-1-4 شین بار .............................................................................................................73
-3-1-4 شین ژنراتور ....................................................................................................73
-4-1-4 شین کنترل ولتاژ (بوسیله ترانسفورماتور) ..................................................75
مثال ..................................................................................................................................82
روش Decoupled Newton .......................................................................86 -6-1-4
تقریبی به روش نیوتن_رافسون ....................................................................89
فصل پنجم: مقایسه روش گوس سایدل و نیوتن_رافسون ..............................91
مثال: سیستمی با 11 باس و حل بوسیله برنامه نویسی با مطلب ..........................98
فصل ششم: روش حذف و مدل کردن در مسأله پخش بار ..............................109
منابع و مراجع ...........................................................................................................119
تحلیل دو بعدی ایرفویل های چند المانی به کمک روش پنل عددی
پایان نامه حل عددی تائو معادلات انتگرال-دیفرانسیل ولترا با پایه های دلخواه از چند جمله ای ها
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 0: پیشگفتار 1
1-0 خطاها 1
2-0 توابع وچند جمله ای ها 3
3-0 معادلات انتگرال-دیفرانسیل فردهلم در فضای باناخ 8
فصل 1: مقدمه 13
فصل 2: نماد ماتریس 15
1-2 قسمت های دیفرانسیل وشرایط ممکن 15
2-2 قسمت انتگرال 16
3-2 تبدیلIDE به ماتریس 18
فصل 3: برآورد خطا 20
فصل 4: کاربرد مبنای چپیشف 22
فصل 5: مثال های عددی و نتایج 26
پیوست تاریخی 31
واژه نامه فارسی به انگلیسی 36
منابع 41
حل عددی تائو معادلات انتگرال-دیفرانسیل ولترا با پایه های دلخواه از چند جمله ای ها
چکیده
هدف از این مقاله بررسی روش تائو با پایه های چند جمله ای دلخواه برای یافتن معادلات انتگرال –دیفرانسیل ولترا(VIDES)است.قسمت های دیفرانسیل و انتگرال این معادلات توسط نمادهای علمی تائو جایگزین می شوند.به این منظور که VIDES را به دستگاه معادلات خطی تبدیل کند.برای برتری روش تائو نتایج عددی چند مثال با پایه های چند جمله ای چپیشف ارائه می شود.
واژگان کلیدی: انتگرال-دیفرانسیل،چند جمله ای، ضرایب، ثابت ها، ماتریس، بردار، مبنای چبیشف
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 0: پیشگفتار 1
1-0 خطاها 1
2-0 توابع وچند جمله ای ها 3
3-0 معادلات انتگرال-دیفرانسیل فردهلم در فضای باناخ 8
فصل 1: مقدمه 13
فصل 2: نماد ماتریس 15
1-2 قسمت های دیفرانسیل وشرایط ممکن 15
2-2 قسمت انتگرال 16
3-2 تبدیلIDE به ماتریس 18
فصل 3: برآورد خطا 20
فصل 4: کاربرد مبنای چپیشف 22
فصل 5: مثال های عددی و نتایج 26
پیوست تاریخی 31
واژه نامه فارسی به انگلیسی 36
منابع 41
پروپوزال روش عددی مرتبه بالا برای معادله گرمای کسری با شرایط مرزی دیریکله و نئومان
بیان مسأله اساسی تحقیق به طور کلی (شامل تشریح مسأله و معرفی آن، بیان جنبههای مجهول و مبهم، بیان متغیرهای مربوطه و منظور از تحقیق به صورت مستند) :
در سالهای اخیر، علاقه مندی قابل ملاحظهای به معادلات دیفرانسیل جزئی ایجاد شده که ناشی ازکاربردهای متعدد آن در حیطههای فراوان علم و مهندسی است. پدیدههای مهم در علم فیزیک، سیکلواستاتیک، مکانیک سیالات و تئوری کنترل را میتوان با معادلات دیفرانسیل از مرتبه جزئی توصیف کرد.
چانگ [1]و همکاران به بحث در خصوص وجود و منحصر به فردی راه حلهای دوره ای و شبه دوره ای در مجموعهای از معادلات دیفرانسیل جزیی از طریق اپراتورهای کسری پرداخته اند]1[. کاربردهای مختلف حساب دیفرانسیل و انتگرال جزء به جزء، مثل تئوری کنترل،درمرجع یافت می شوند]2[. این کاربردها در علوم بین رشته ای بر ضرورت حساب دیفرانسیل انتگرال جزء به جزء دلالت دارد. سیلوا وگوسلین[2]، عبارات و اصطلاحات ساطع شده از معادلات انرژی دوبعدی را لحاظ کردهاند]3[. اخیرا ایدهای ظهور یافته که در آن معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی، زمانی و فضایی، از معادلهی استاندارد دیفرانسیل با مشتقات جزیی بدست میآیند که از طریق یک مشتق کسری، جایگزین یک مشتق زمانی و یا فضایی میشود و میتواند بطور دقیقتری، مسایل فیزیکی غیر از معادله استاندارد دیفرانسیل با مشتقات جزیی منطبق با آن را توصیف کند. در نتیجه، توجه فراوانی به راهحلهای معادلات انتشار کسری شده است. از نقطه نظر فیزیکی، این معادلهی انتشار گرمای کسری از قانون کسری فیک[3] بدست میاید که جایگزین قانون فیک میشود، قانونی که توصیفگر فرایندهای برگردان با حافظهی طولانی مدت است]4[.
در این پایاننامه، ضمن مطالعهی ویژگیهای معادله انتشار گرمای کسری دوبعدی، روش عددی مرتبه بالا برای حل معادله گرمای کسری با شرایط مرزی دیریکله و نئومان ارائه شده به بررسی تواناییهای روش ارائه شده و مقایسه آن با روشهای دیگر خواهیم پرداخت.
[1] Chang
[2] Silva and Gosselin
[3] Fick