دانشگاه صنعتی بابل

دانشکده مهندسی مکانیک

رساله دکتری در رشته تبدیل انرژی

عنوان:

مطالعه تجربی دینامیک رفتار قطره در حضور میدان الکتریکی ولتاژ بالا

Experimental Study of the Droplet Dynamic Behavior
 under High Voltage Electric Field

استاد راهنما:

دکتر داوود دومیری گنجی

فهرست مطالب:

فصل اول: آشنایی با کاربردهای الکتروهیدرودینامیک…………………………………15

فصل دوم:  پایه های نظری الکتروهیدرودینامیک……………………………………….34   

2-1  مقدمه………………………………………………………………………………..35

 2-2  بار الکتریکی…………………………………………………………………………35

2-3   گشتاور دو قطبی……………………………………………………………………35

2-4  پلاریزاسیون……………………………………………………………………………36

2-4-1  انواع پلاریزاسیون…………………………………………………………………..38

2-5 الکتروفورسیس و دی الکترو فورسیس……………………………………………….39

2-6 سیالات قطبی و غیر قطبی………………………………………………………….41

2-7  فرایند تولید بار در سیال دی الکتریک…………………………………………….41

2-7-1  علل داخلی تولید بار………………………………………………………………41

2-7-2  علل خارجی تولید بار…………………………………………………………….42

2-8  موبیلیته………………………………………………………………………………43

2-9 جریان های الکتریکی در سیالات دی الکتریک……………………………………..45

2-9-1 اصل بقاء بار………………………………………………………………………….45

2-9-2 جریان الکتریکی در سیالات غیر قطبی……………………………………………45

2-10 معادلات ماکسول……………………………………………………………………..48

فصل سوم: پیشینه پژوهش………………………………………………………………..50

فصل چهارم: نتایج تجربی…………………………………………………………………..65

4-1  رفتار تک قطره ……………………………………………………………………….. 66

4-2  اجزاء شبکه عصبی …………………………………………………………………..78

4-3 رفتار دو قطره …………………………………………………………………………..84

4-4 گسیختگی، جاذبه و دافعه قطرات ……………………………………………………90

4-5  اتصال کوتاه ……………………………………………………………………………98

فصل پنجم: نتایج عددی…………………………………………………………………..101

5-1  روش مبنا ذره ای…………………………………………………………………….103

5-1-1 روش شبکه گاز…………………………………………………………………….105

5-1-2 روش شبکه بولتزمن……………………………………………………………….106

5-1-3 تابع تعادلی گسسته شده…………………………………………………………108

5-1-4   گسسته کردن فضای فاز………………………………………………………….108

5-1-5 فرم گسسته معادله بولتزمن……………………………………………………….110

5-1-6 ارتباط با معادله ناویر استوکس…………………………………………………..111

5-1-7 الگوریتم حل…………………………………………………………………………..112

5-1-8  شرایط مرزی در شبکه بولتزمن…………………………………………………..112

5-1-9 مدلسازی جریان چند فازی…………………………………………………….. 116

5-1-10 مدلسازی ترم EHD………………………………………………………………

5-1-11 اعتبار سنجی و نتایج…………………………………………………………….121

5-2  روش بدون شبکه……………………………………………………………………130

5-2-1  نتایج روش بدون شبکه…………………………………………………………….134

فصل ششم: نتایج تحلیلی………………………………………………………………..144

6-1  معادلات حاکم…………………………………………………………………………146

6-1-1معادلات میدان الکتریکی…………………………………………………………….151

6-1-2  معادلات  خطوط جریان …………………………………………………………….151

6-2 حل معادله پتانسیل الکتریکی………………………………………………………..153

6-3 بارهای سطحی الکتریکی……………………………………………………………..160

6-4 ناپیوستگی تنشهای الکتریکی………………………………………………………..161

6-5 محاسبه جریان سیال و تنشهای هیدرودینامیکی……………………………………164

6-6  محاسبه فشار هیدرودینامیکی………………………………………………………..179

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید