عنوان :
مدل سازي سه بعدي حركت ذرات نانو در لنزهاي آيروديناميكي
پديدآورندگان :
ابوعلي اميد نويسنده , نيك بخت عباس نويسنده
نام دانشگاه :
دانشگاه شيراز
كليدواژه زبان طبيعي :
مدل سازي سه بعدي حركت ذرات نانو لنزهاي آيروديناميكي مهندسي مكانيك رده مهندسي
چكيده :
در اين تحقيق يك كد كامپيوتري براي بررسي حركت ذرات نانو در يك سيستم متمركز آيروديناميكي پرتو ذرات تهيه شده است . اين كد قابليت مدل كردن دقيق حركت براوني ذرات بصورت سه بعدي در يك سيستم لنز آيروديناميكي كه در آن ميدان فشار بشدت متغير است را دارا مي باشد. ميدان جريان در درون سيستم لنزها و نيز پايين دست نازل با فرض متقارن محوري بررسي شده است و براي اين منظور معادلات ناويراستوكس و انرژي به فرم تراكم پذير آن براي جريان آرام حل شده است . با توجه به غلظت كم ذرات در گاز فرض تقابل يك طرفه بين ذره و سيال استفاده شده است به اين معني كه حركت ذرات تاثيري بر ميدان جريان نخواهد داشت . براي حل معادلات حركت ذره از روش لاگرانژين استفاده شده است . در تحقيق حاضر يك مدل متقارن محوري ارايه شده است كه در مقايسه با مدل هاي گذشته دقت بالاتري را اراديه مي دهد. مدل مورد اشاره دو مشخصه اصلي دارد كه اولين آن استفاده از فرم مناسب نيروي براوني براي مدلهاي متقارن محوري و مشخصه دوم نحوه توزيع ذرات در ورودي سيستم مي باشد. اين دو مورد معمولا در تحقيقات گذشته مورد غفلت قرار گرفته است . معادله حركت ذره شامل نيروهاي درگ و براوني مي باشد. نحوه حركت ذرات نانو در يك سيستم لنز آيروديناميكي بررسي شده است و روند متمركز شدن پرتو ذرات نيز مورد مطالعه قرار گرفته است . نتايج سه بعدي راندمان نفوذ، زاويه واگرايي پرتو، قطر پرتو و كسر تراكمي شعاعي مورد ارزيابي قرار گرفت و با مدل هاي متقارن محوري مقايسه شد. نتايج شبيه سازي نشان داد كه براي قطر ذرات كوچكتر از 01nm در گاز هليوم و كوچكتر از 03nm در هوا نيروي براوني روند متمركزسازي و راندمان نفوذ ذرات را بشدت تحت تاثير قرار مي دهد...
