شماره راهنما :
67 گلپايگان
پديد آورنده :
سلامي،آزاده
عنوان :
حل عددي جريان آشفته غيرنيوتني به روش شبيه سازي گردابه هاي بزرگ
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
59ص: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
شبيه سازي گردابه هاي بزرگ , غير نيوتني , گل حفاري , خواص رئولوژيكي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/11/12
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
دانشكده :
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/11/12
چكيده فارسي :
چكيده
جريان آشفته سيال‌هاي غيرنيوتني كاربردهاي فراواني در بسياري از پديده‌هاي صنعتي ازجمله در صنايع نفت و گاز دارد. از آن‌جايي كه انجام مطالعات تجربي بر روي اين جريان مستلزم صرف زمان و هزينه قابل توجهي است، مطالعه عددي آن‌ها داراي اهميت فراواني مي‌باشد. بدين‌منظور جريان سيال غيرنيوتني محلول آبي كربوكسي متيل سلولز(CMC) كه به عنوان گل حفاري استفاده مي‌شود، در يك لوله غيرهم‌مركز چرخان با استفاده از آناليزهاي ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) مورد تحليل و بررسي عددي قرار گرفت. براي شبيه‌سازي عددي از روش گردابه‌هاي بزرگ (LES) استفاده شده‌است. اساس اين روش در حل مستقيم مقياس‌هاي بزرگ و مدل‌سازي مقياس‌هاي كوچك است. با استفاده از داده‌هاي آزمايشگاهي گزارش‌شده براي جريان گل حفاري، پارامترهاي مدل غيرنيوتني تعيين شده‌است. براي بررسي اثر غلظت CMC بر خواص رئولوژيكي گل حفاري از محلول‌هاي آبي با غلظت متفاوت از CMC استفاده شد. نتايج نشان داد هر چه غلظت سيال بيشتر باشد مقدار افت فشار نيز افزايش مي‌يابد. هم‌چنين در نرخ برش يكسان با افزايش غلظت، مقدار ويسكوزيته مولكولي و تنش برشي افزايش مي‌يابد. با توجه به اهميت توزيع سرعت براي طراحي و عملكرد حفاري، توزيع سرعت به دست آمده توسط روش LES با نتايج تجربي و روش k-ω مقايسه گرديد. نتايج نشان داد اين روش در محل‌هايي كه مقدار سرعت پايين‌تر است، تطابق بيشتري با نتايج تجربي دارد
چكيده انگليسي :
Abstract
The non-Newtonian fluid flow phenomena numerous applications in many industries including oil and gas. For this purpose, non-Newtonian fluid flow aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC), which is used as a drilling mud, on a rotating center to Cross tube using analysis of Large Eddy method for numerical simulation (LES) is used. Given the importance of the velocity distribution for the design and performance of drilling, velocity obtained by the experimental results were compared with the LES method. The results showed this method in an atmosphere that is much lower speed, more consistent with experimental results and k-ω method. To investigate the effect of CMC concentration on the rheological properties of aqueous solutions with different concentrations of CMC drilling mud was used. The results showed that the higher the concentration of the fluid also increases the pressure drop.
