درگاه مهندسی مکانیک
تبدیل انرژی - Energy conversion
 
۱۳٩۳/٧/٢٧ :: ۸:٤٢ ‎ق.ظ :: نويسنده : علی خادم

کتاب پیش رو کتاب سرشناس و مطرح ترمودینامیک پیشرفته ی مهندسی تالیف پروفسور آدریان بیژان است، این کتاب تمامی فصول مربوط به دوره ی کارشناسی ارشد را شامل می شود.
از جمله:

- قانون اول ترمودینامیک و روابط حاکم

- قانون دوم ترمودینامیک و روابط حاکم

- تجزیه و تحلیل قابلیت کاردهی یا اگزرژی

- تجزیه و تحلیل قابلیت کاردهی برای سیکل ها

- معادلات حالت

برای دانلود کتاب به ادامه ی مطلب مراجعه کنید...



ادامه مطلب ...

موضوع مطلب : ترمودینامیک پیشرفته / تبدیل انرژِی / آدریان بیژان

۱۳٩۳/٧/٢۳ :: ۱٠:٢٥ ‎ق.ظ :: نويسنده : علی خادم


مقدمه :

روشهای عددی از کم هزینه ترین روشهای حل مسایل مهندسی بوده و با صرف زمان اندک و همچنین حل هندسه های گوناگون مزایا و برتری آن بر سایر روشها به اثبات رسیده است .دینامیک سیالات محاسباتی عبارت است از شبیه سازی عددی مسایل مهندسی به همراه روشهای عددی فوق ، در ادامه حل عددی معادله موج که از اولین و ساده ترین مسایل آغازین CFD بوده و با روشهای گسسته سازی متفاوتی بررسی گردیده است ارائه خواهد گردید. پیش از ارائه نرم افزار های مختلف برای انجام محاسبات موارد فوق(که امروزه به وفور یافت می شوند) ، کد نویس در محیط های فرترن ، مطلب ، سی و... معمول بوده و در این مقوله با استفاده از کدنویسی فرترن 90 به حل مساله اقدام می نماییم.
صورت مساله :
معادله موج زیر را در نظر بگیرید :

+a =0 a : constant

الف : معادله فوق را با استفاده از روش های زیر :
1 – روش اویلر صریح FTBS 
2 – روش اویلر ضمنی FTCS
3 – روش لکس – فردریک 
4 – روش لکس – وندروف 
برای حالتی که :
a=1 ∆x = 0.5 ∆t = 0.01 
و شرایط مرزی و اولیه :
U(0,t) = 0 
U (x,0) = 1 for 10∆x≤x≤15∆x 
<10 ∆x & x>15∆x for U(x,0) = 0

و با تعداد نقاط 61 حل کنید.
نتایج را بر حسب برای t=0 و t=100∆t و t=200∆t رسم کنید.
بررسی مساله :

بر اساس مطالعات انجام شده و بررسی معیار پایداری ، معادله موج برای سه روش 1 و 3 و4 در حالت صریح پایدار است . اما برای روش 2 در حالت صریح ناپایدار است .لذا از روش 2 که برای حالت ضمنی پایدار است استفاده می کنیم.
الف. حل روشهای صریح :
ابتدا معادله را بر اساس روابط استاندارد هر روش که در مراجع حل عددی موجود می باشد گسسته نموده و پس از چک کردن مجدد پایداری مساله(با استفاده از معادله اصلاح شده) بر اساس داده های صورت مساله به ادامه حل می پردازیم. (معادله پیوسته ای که به صورت معادله تفاضل محدود در آمده و تنها یک مجهول را بر حسب مقادیر معلوم بیان می کند روش صریح می گویند) .
ب. حل روشهای ضمنی : در این حالت هرگاه معادله را گسسته کنیم ،بیش از یک مجهول در معادله تفاضل محدود ظاهر می شود. در نتیجه مجموعه ای ازطریق حل دستگاه معادلات را باید حل کرد که این حل مستلزم مدت زمانی طولانی محاسبات در هر گام زمانی می شود.(در این روش از الگوریتم توماس جهت حل دستگاه معادلات استفاده شده است). 
مزیت مهم روش های ضمنی پایداری معادلات تفاضل محدود می باشد. 
بنابراین گام های زمانی بزرگتر در این روش مجاز است. 
فیزیک و هندسه مساله :
مساله یک بعدی در راستای x بوده و دراین مسئله می خواهیم مقدار را برحسب یعنی ( ( را برای 61 نقطه در سه زمان t=0 و t=100∆t و t=200∆t را بدست آوریم سپس رسم کنیم .(مقدار تابع در ترسیم نمودارها دما فرض شده است).
چنانکه در صورت مساله مشخص است معادله خطی می باشد.
گسسته سازی :
1- FTBS :
+a =0 → + a =0 → 



می توان نشان داد که خطای برشی عبارت از O(∆t , ∆x ) می باشد . همانطور که مشاهده می شود در معادله اصلاح شده این روش 
(1 – ) مشتق زوج بالاترین مرتبه از نقطه نظر خطا را در خطای برشی دارا بوده پس باعث تحمیل اتلاف مصنوعی به جواب وتغییر شکل موج می گردد.جهت بررسی پایداری روش با استفاده از روش فون نیومن خواهیم داشت :

= 1 - (1- ) 
پس : 
= 1 – 
= ( 1 - 2 )2 + 𝛽
پس با توجه به اینکه همواره می باشد برای اینکه 1 باشد باید گردد یعنی پایداری روش در حالت 0≤ امکان پذیر است و روش عددی FTBS مورد استفاده برای حل عددی معادله موج در این حالت پایدار می باشد.
2- روش اویلر ضمنیFTCS :
معادله موج را از روش اویلر ضمنی گسسته می کنیم. 



می توان نشان داد که خطای برشی عبارت از O( ) می باشد. رابطه فوق تشکیل یک دستگاه از معادلات جبری سه قطری می دهد. جهت تحلیل خطا از معادله اصلاح شده استفاده می شود. 

در کل، روش های ضمنی نیازمند زمان محاسباتی بیشتری در هر گام زمانی هستند ولی مطمینا" دارای این خاصیت هستند که می توان از گام زمانی بزرگتری برای حل استفاده نمود زیرا معمولا" بدون هیچگونه قید و شرطی پایدارهستند .پایداری روش را می توان با استفاده از روش فون نیومن مورد بررسی قرار داد. داشتیم: g= 


پس به ازای جمیع مقادیر است و روش عددی فوق برای حل معادله موج همواره پایدار است.


3-روش لکس فردریک :
+ = 

می توان نشان داد که خطای برشی عبارت از می باشد. این روش همواره سازگار نیست به علت اینکه اگر به سمت صفر میل کند ممکن است صفر نشود.این روش با خطای اتلافی زیادش برای مشهور می باشد. جهت بررسی پایداری روش، با استفاده از روش فون نیومن خواهیم داشت:

بنابراین پایداری این روش در حالت امکان پذیر است و روش عددی لکس مورد نظر برای حل عددی معادله موج در این حالت پایدار می باشد.
4-روش لکس – وندروف( LAX-Wendroff):
با بسط سری تیلور برای داریم:



می توان نشان داد که خطای برشی عبارت از O( ) می باشد. همانطور که مشاهده می شود در معادله اصلاح شده این روش:

مشتق فرد بالاترین مرتبه از نقطه نظر خطا را در خطای برشی دارا بوده،پس این روش دارای خاصیت پراکندگی است.ولی با توجه به داشتن مشتق زوج در جملات ابتدایی خطای برشی،در کل دارای خاصیت پخش می باشد(خاصیت پراکندگی و اتلافی ).جهت بررسی پایداری روش،با استفاده از روش فون نیومن خواهیم داشت:
g =1- 
=1-2 
پس این روش به ازاء ،آنگاه می شود و روش پایدار می گردد.روش دو مرحله ای لکس – وندروف نیز وجود دارد که از نظر خطای برشی و پایداری همانند روش فوق می باشد.
شروط مرزی :
شروط مرزی در این مساله شرط دریکله می باشد (شرط مرزی دیریکله یعنی مقدار خود تابع روی مرز مشخص شده باشد) و نیازی به گسسته کردن ندارد.
فلوچارت و شرح کد :
1-ارائه توضیحات نویسنده کد و شرح کارایی کد
2-تعریف پارامترها (عموما در برنامه ها این پارامترها به صورت نامحدود تعریف می گردد ولی به واسطه مشخص بودن تعدادGRID این پارامترها به صورت ثابت در این برنامه تعریف گردیده است (به خصوص در خصوص ماتریس ها).
3-تعریف پارامترهای اولیه نظیر طول مساله ، ضرائب ثابت معادله ، گام زمانی و... .
4- تولید شبکه مساله که در ماتریس X(i) ذخیره می گردد.
5-تعریف شرایط اولیه که در این قسمت بر اساس دستور مساله بالا به هر مقدار مکانی یک مقدار U تخصیص می یابد.
6- چاپ مقادیر اولیه(t=0) که از خواسته های مساله می باشد.
7-تعریف 2 حلقه زمانی برای تکرار محاسبات در 2 زمان خواسته شده
8- محاسبه زمان n+1 برای هریک از مقادیر U در هر گره در حلقه های فوق برای روشهای 1و3و4 (این مقدار بدست آمده در طی تکرار زمانی جهت زمانی آتی مقدار زمان گذشته فرض می گردد).
9-محاسبه ضرایب ماتریس 3 قطری و ماتریس مقادیر ثابت و اجرای الگوریتم توماس در طی حلقه های زمانی براسی روش 2
10-چاپ نتایج به همراه اطلاعات مورد نیاز نرم افزار TECPLOT
کد نوشته شده:
به دلیل تفاوت فرمت کد و نرم افزار ورد جهت استفاده به فایلهای پیوست (شامل کلیه فایلهای مورد نیازجهت اجرا) مراجعه شود.
نتایج و نمودارها :
با تمهیدات در نظر گرفته شده در کد خروجی کلیه محاسبات در پایان هر حلقه زمانی بر حسب متد محاسبه در یک فایل جداگانه ذخیره گردیده است و به دلیل تفاوت فرمت از ذکر مقادیر خوداری می گردد و جهت مشاهده کافی است فایلهای زیر در یک محیط ویرایشگر متن گشوده شوند.
1-فایل با نام Output.DAT حاوی مقادیر نتایج در زمان t=0 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

2-فایل با نام Output2.DAT حاوی مقادیر نتایج روش FTBS در زمان t=100dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

3-فایل با نام Output3.DAT حاوی مقادیر نتایج روش FTBS در زمان t=200dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

4-فایل با نام Output4.DAT حاوی مقادیر نتایج روش FTCS در زمان t=100dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

5-فایل با نام Output5.DAT حاوی مقادیر نتایج روش FTCS در زمان t=200dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

6-فایل با نام Output7.DAT حاوی مقادیر نتایج روش LaxFriedrich در زمان t=100dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

7-فایل با نام Output8.DAT حاوی مقادیر نتایج روش LaxFriedrich در زمان t=200dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

8-فایل با نام Output9.DAT حاوی مقادیر نتایج روش LaxWendroff در زمان t=100dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.

9-فایل با نام Output10.DAT حاوی مقادیر نتایج روش LaxWendroff در زمان t=200dt 
این مقادیر در نمودار زیر توسط نرم افزار TECPLOT ترسیم گردیده است.


بحث و بررسی :
چنانکه در نمایش اولیه (حالت زمان صفر ) مشخص گردیده است مساله مذکور حل گذرای یک معادله موج در بازه مکانی 61 گره در امتداد محور X در 2 بازه زمانی به روشهای متفاوت می باشد و نظر به اینکه حالت تعادلی مساله از خواسته های مساله نمی باشد نمودارهای هر حالت برای زمانهای درخواست شده ارائه گردیده است. همچنین با توجه به اینکه کلیه روشهای فوق پایدار بوده و یا با رعایت شروط پایداری حل و بررسی شده اند تفاوت نمودارها تنها ناشی از الگوریتم های حل می باشد که قطعا در ادامه و تا زمان تعادل تقریبا همه به یک شکل تغییر خواهند یافت و فقط زمان رسیدن به زمان تعادل متفاوت خواهد بود.در شکل زیر گراف ترکیبی حالتهای فوق برای زمان نهایی 200dt ارائه گردیده است.



موضوع مطلب :

۱۳٩۳/٧/٢٢ :: ۱۱:٠٥ ‎ق.ظ :: نويسنده : علی خادم


کتاب انتقال حرارت هدایتی از Vedat S. Arpaci که معمولا منبع و رفرنس تدریس اکثر دانشگاه ها برای واحد درسی انتقال حرارت پیشرفته ی هدایتی در مقطع کارشناسی ارشد رشته ی مکانیک - تبدیل انرژی میباشد، را برای دانلود در وب قرار داده شده است.
این کتاب مشتمل بر فصول زیر می باشد:

- Foundations of  Heat Transfer
- Lumped. Integral. and Differential Formulations
- Steady One-Dimensional  Problems  . Bessel Functions 
- Steady Two-  and Three-Dimensional Problems
- Separation of  Variables  . Unsteady Problems Orthogonal Functions
- Steady Periodic Problems  . Complex Temperature
- Unsteady Problems  Laplace Transforms
- Variational Formulation  . Solution by Approximate Profiles
- Difference Formulation  . Numerical and Graphical Solutions
- Differential.DifferenceFormu1ation  . Analogsolution

برای دانلود به ادامه ی مطلب مراجعه کنید . . . 

 



ادامه مطلب ...

موضوع مطلب : انتقال حرارت هدایتی / انتقال حرارت پیشرفته / تبدیل انرژی / آرپاچی

۱۳٩۳/٧/٢٢ :: ۱٠:٢٠ ‎ق.ظ :: نويسنده : علی خادم


کتاب انگلیسی زبان پیش رو ویرایش سوم کتاب انتقال حرارت هدایتی در دوره کارشناسی ارشد و تالیف Professor Latif M. Jiji میباشد.
این کتاب شامل فصل های زیر می باشد:

- BASIC CONCEPTS 
- ONE-DIMENSIONAL STEADY-STATE CONDUCTION
- TWO-DIMESIONAL STEADY STATE CONDUCTION
- TRANSIENT CONDUCTION
- POROUS MEDIA
-  CONDUCTION WITH PHASE CHANGE:  MOVING BOUNDARY PROBLEMS
- NON-LINEAR CONDUCTION PROBLEMS
- APPROXIMATE SOLUTIONS: THE INTEGRAL METHOD
- PERTURBATION SOLUTIONS
- HEAT TRANSFER IN LIVING TISSUE
- MICROSCALE CONDUCTION 

این کتاب معمولا مکمل خوبی برای کتاب آرپاچی می باشد و فصل بندی و مسائل آن در اکثر مسائل کاربردی نقش بسزایی دارد...



ادامه مطلب ...

موضوع مطلب : انتقال حرارت پیشرفته / انتقال حرارت هدایتی / تبدیل انرژی

۱۳٩۳/٧/٢۱ :: ٧:٠۸ ‎ب.ظ :: نويسنده : علی خادم

کتاب انگلیسی زبان دینامیــک سیـــالات محــاسباتی برای دانشجویان کارشناسی ارشد مکانیک در رشته ی تبدیل انرژی برای دانلود قرار داده شده است؛
فصول این کتاب مبتنی است بر:

فصل1: دسته بندی معادلات دیفرانسیل پاره ای

فصل2: فرمو لبندی تفاضل محدود

فصل3: معادلات دیفرانسیل پاره ای سهوی

فصل4: تحلیل پایداری

فصل5: معادلات بیضوی

فصل6: معادلات هذلولوی

فصل7: نمایش غیر برداری معادلات ناویراستوکس

فصل8: معادلات ناویر - استوکس تراکم ناپذیر

فصل9: شبکه های باسازمان

میــباشد.

دانلود کتاب CFD

موفق و سربلند باشید . . . 

 



موضوع مطلب : دینامیک سیالات محاسباتی / هافمن / تبدیل انرژِی

 
درباره وبلاگ
سیدعلی خادم

|" MSc Degree at Mechanic - Energy conversion" | کارشناس ارشد مرکز واحد تحقیقات و توسعه و مهندسی شرکت برنا صنعت توس www.bornasanattoos.com | مدرس حل تمرین دروس کاردانی مکانیک در دانشگاه های علمی کاربردی و پیام نور | تدریس و آموزش نرم افزارهای تخصصی مهندسی مکانیک در تحلیل های سیالاتی و جامداتی، و کدنویسی برای برنامه های خاص توسط متلب یا فرترن | ...|Email:sakhadem67@gmail.com| |Mobile no: +989215847014 & +989158917342 |

موضوعات
abs(۱)
advanced(۱)
advanced engineering mathematic(۱)
algorithm(۱)
answer(۱)
cfd(٤)
continuem(۱)
continuum mechanics(۱)
erwin kreyszig(۱)
examples(۱)
flow(۱)
flow simulation(۱)
fluid dynamic(۱)
fortran(٢)
g thomas mase(۱)
george e mase(۱)
jet motor(۱)
john h lienhard(۱)
jr wark(۱)
kenneth(۱)
latitice boltzmann(۱)
matlab(۱)
matlab learning(۱)
mechanical engineering(۱)
method of cfd(۱)
multiphase(۱)
open foam(۱)
pincropera(۱)
seminar(۱)
solidworks(۱)
solution(۱)
solution manual(۱)
template(۱)
thermodynamic(٢)
آدریان بیژان(۱)
آرپاچی(۱)
آزمون استخدامی(۱)
آزمون های آزمایشی(۱)
آموزش(٢)
آموزش متلب(۱)
آموزش و پرورش(۱)
آموزشی(۱)
اپن فوم(۱)
اتومبیل(۱)
اختصارات(۱)
ارتعاشات(۱)
ارشد(۱)
استاتیک(۱)
استریتر(۱)
امتحان پایان ترم(۱)
انتقال حرارت(۸)
انتقال حرارت پیشرفته(۳)
انتقال حرارت هدایتی(٤)
اندروید(۱)
اوگاتا(۱)
اکچویتور(۱)
اینکروپرا(۱)
بیر جانسون(۱)
پارسه(۱)
پایان نامه(۱)
پایان نامه ی کارشناسی(۱)
پروژه(٢)
پروژه ی کارشناسی(۱)
پیام نور(۳)
تامسون(۱)
تبدیل انرژی(٤)
تبدیل انرژِی(٥)
تدریس خصوصی(۱)
ترمز(۱)
ترمودینامیک(٢)
ترمودینامیک پیشرفته(٢)
تشریح مسائل(٤)
تکنولوژی پیشرفته در صنعت خودرو(۱)
تکنولوژی خودرو(۱)
جدول(۱)
جریان دو فازی(۳)
جزوه(٥)
جزوه ی آموزشی(٢)
جزوه ی دکتر بقالیان(۱)
چاپرا(۱)
حل مسائل(۱)
خودرو(۱)
خودروهای هیبریدی(۱)
دانشگاه شریف(۱)
دانلود جزوه(۱)
دفترچه راهنما(۱)
دکتر بقالیان(۱)
دکتر سلطانی(۱)
دکتر شکرگزار(۱)
دینامیک خودرو(۱)
دینامیک سیالات محاسباتی(٤)
دینامیک مریام(۱)
دیکشنری(۱)
رانندگی(۱)
راهنمای تعمیرات(۱)
رژیم های جریان(۱)
روآ(۱)
روز مهندس(۱)
ریاضی مهندسی(٢)
ریاضی مهندسی پیشرفته(۱)
زانتیا(۱)
سالید ورکز(۱)
سالیدورک(۱)
سرو مکانیزم(۱)
سروو مکانیزم(۱)
سنجل(۱)
سوالات(۱)
سیالات و جامدات(۱)
سیستم سوخت رسانی(۱)
سیستم های کنترل(۱)
سیمولینک(۱)
شیدفر(۱)
علی خادم(۱)
فرترن(۱)
فورترن(۱)
گرانش ناچیز(۱)
لغات زبان تخصصی(٢)
ماکزیمم شار حرارتی(۱)
متلب(٢)
محاسبات عددی پیشرفته(٢)
مریام(۱)
معادلات دیفرانسیل(۱)
مقاومت مصالح(٢)
مهندسی مکانیک(۳)
مکانیک(۳)
مکانیک خودرو(۱)
مکانیک سیالات(۳)
مکانیک سیالات پیشرفته(٢)
مکانیک محیط های پیوسته(٢)
نانو سیال(۱)
نرم افزار(٢)
نمونه(۱)
نمونه سوال(۳)
نمونه سوالات(٢)
نکات تستی و کنکوری(۱)
هافمن(۱)
هندبوک ریاضی(۱)
هولمن(۱)
هیبریدی(۱)
هیدرولیک(۱)
کارشناسی ارشد(٥)
کتاب(۱)
کنترل(۱)
کنترل ولو(۱)
کنکور کاردانی به کارشناسی(۱)
کنکور کارشناسی ارشد(۱)
کوری(۱)

صفحات وبلاگ

نويسندگان
RSS Feed
border="0" ALT="Google" align="absmiddle">
پرشین وبلاگ
script src="http://bandarpix.bplaced.net/java/date.js">