عنوان کامل پروژه:

پروژه شبیه‌سازی عددی جوشش هسته‌ای و فیلمی با روش شبکه‌ای بولتزمن و مدل لی با استفاده از نرم افزار فرترن و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار فرترن

در این پژوهش رشد کردن و جدا شدن تناوبی حباب از دیواره مافوق گرم در جوشش استخری و جوشش فیلمی بر مبنای روش بولتزمن شبکه‌ای شبیه‌سازی‌ شده است. مدل بولتزمن شبکه‌ای مورداستفاده مدل لی است که در نسبت چگالی بالا پایدار بوده و همراه با حل معادله دما و اضافه کردن یک عبارت چشمه تغییر فاز به معادله اصلی لی، مورد استفاده قرارگرفته است. نتایج حاصله از شبیه‌سازی را با نتایج تجربی مقایسه کرده و اثر کشش سطحی، زاویه تماس حباب و دیواره و دمای مافوق گرم دیواره بر قطر جدا شدن حباب در جوشش هسته‌ای بررسی شده است. همچنین اثر نسبت چگالی، جاذبه و دمای مافوق گرم دیواره بر زمان تناوبی آزاد شدن حباب بررسی شده است. میدان فشار، میدان دما، میدان جریان و جابه‌جایی خط تماس سه فاز در حین جوشش هسته‌ای ارائه و تحلیل شده است. همچنین در جوشش فیلمی نتایج با نتایج تجربی در دو مود تکی و چندتایی مقایسه شده و اثر تغییر دمای سطح، ضخامت فیلم بخار، میدان دما و چگونگی توزیع عدد ناسلت محلی تحلیل شده و توضیح داده‌ شده‌اند.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- آشنایی با روش شبکه ای بولتزمن

2- آشنایی با مدل های چند فازی روش شبکه ای بولتزمن

3- آشنایی با شرایط مرزی مربوط به روش شبکه ای بولتزمن

4- آشنایی با تئوری های چندفازی و تئوریکان-هیلیارد

۵- آشنایی با روش لی در شبیه سازی جریان های چندفازی

6- توسعه روش لی به همراه اسکالر منفعل برای شبیه سازی فرآیندهای تغییر فازی تبخیر و تقطیر

7- آشنایی با شرایط مرزی مرتبط با زاویه تماس سطح قطره

8- آشنایی با نحوه اعمال نیروهای حجمی مانند گرانش در میدان

9- مدلسازی جوشش هسته‌ای با استفاده از روش لی و بررسی اثرات گرانش، زاویه تماس، اختلاف دما، نسبت چگالی، کشش سطحی و لزجت دو سیال بر قطر جدا شدن حباب و همچنین اثر نسبت چگالی، جاذبه و دمای مافوق گرم بر زمان تناوبی آزاد شدن حباب.

1۰- مدلسازی جوشش فیلمی در دو مود تکی و چندتایی و بررسی ضریب انتقال گرما و اثر اختلاف دما برآن، بررسی ضخامت فیلم بخار، میدان دما و ...

نکات و الزامات:

1- این برنامه در Fortran90 اجراشده اما در سایر نسخه های کامپایلرهای فرترن هم قابل اجرا است.

2- خروجی ها در همه نسخه های Tecplot قابل مشاهده است.

3- آشنایی اولیه باپدیده‌های انتقال حرارت، به خصوص جوشش

4- آشنایی با CFD و روشهای مزوسکوپیک

5- آشنایی با زبان برنامه نویسی Fortran