پایان نامه مکانیک
– امروزه شبیه سازیهای رایانهای به عنوان ابزاری مناسب در کنار فعالیتهای آزمایشگاهی کمک شایانی به فهم پدیدههای فیزیکی میکند. به دلیل محدودیتهای آزمایشگاهی در مقیاس میکرو و نانو، علم محاسباتی نانو به عنوان مکمل علوم آزمایشگاهی، محققان را در فهم پدیدههای میکرو و نانو یاری مینماید. دینامیک مولکولی یکی از دقیقترین شبیه سازیها در مقیاس میکرو و نانو است که روز به روز استفاده از آن بیشتر میشود.
محاسبه خواص انتقالی و انتقال حرارت از پرکاربرد ترین مباحث در مقیاس میکرو و نانو هستند که روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می گیرند. پایان نامه مکانیک – با پیشرفت نانوتکنولوژی روز به روز استفاده از وسایل نانو افزایش می یابد .
انتقال حرارت نقش بسزایی در طراحی و ساخت قطعات نانو دارد. در این تحقیق ابتدا ضریب هدایت حرارتی سیال ساکن. آرگون با استفاده دو روش گرین-کوبو و روش غیرتعادلی بدست آورده میشود و نتایج با نتایج تجربی موجود صحت سنجی میشوند.
سپس
ضریب هدایت حرارتی نانوسیال آرگون و مس به ازای چهار درصد. مختلف مس دو بار محاسبه میشود. با این تفاوت که در بار اول برای برهمکنش بین ذرات مس از پتانسیل EAM. و در بار دوم از پتانسیل لنارد جونز استفاده میشود.
پس از آن انتقال حرارت در جریان پوازی و کوئت بررسی میشود. برای اینکه مطمئن شویم که انتقال. حرارت به درستی محاسبه میشود ابتدا سیال ساکن آرگون را تحت شیب دمایی حل کردیم. و با استفاده از انتقال حرارت محاسبه شده ضریب هدایت حرارتی آرگون را محاسبه کردیم. که تطابق خوبی با نتایج تجربی بدست آمد.
پس از آن در جریان پوازی انتقال حرارت سیال و نانوسیال به ازای نیروها و در صد های مختلف نانوسیال بررسی میشود. در جریان سیال و نانوسیال پوازی مشاهده شد که هرچه نیرو افزایش یابد. انتقال حرارت افزایش می یابد همچنین مشاهده شد. که هرچه درصد نانوسیال بیشتر شود. انتقال حرارت افزایش می یابد.در جریان کوئت نیز انتقال حرارت در سیال و نانوسیال به ازای سرعتهای متفاوت صفحه بالایی محاسبه شد.
در جریان سیال و نانوسیال کوئت مشاهده شد که هرچه سرعت صفحه بالا افزایش یابد انتقال حرارت افزایش می یابد. اما مشاهده شد که انتقال حرارت در جریان نانوسیال کمتر از جریان سیال است که به دلیل کاهش شیب سرعت در نزدیک دیواره ها است.
در نهایت
انتقال حرارت در حالت ناپایا در جریان پوازی را محاسبه میکنیم. برای صحت کار خود ظرفیت گرمایی ویژه آرگون را محاسبه میکنیم و با نتایج تجربی صحت سنجی میکنیم. پس از آن ظرفیت گرمایی ویژه نانوسیال را نیز محاسبه میکنیم. کلیه شبیه سازیها با نرم افزار LAMPPS. انجام شده است.
برای محاسبه توزیع دما.، سرعت و مکان و جرم ذرات را از نرم افزار خروجی میگیریم و با استفاده از برنامه نویسی با کد C++ توزیع دما را محاسبه میکنیم.(خرید پایان نامه مکانیک).
پایان نامه مکانیک
شبیه سازی دینامیک ملکولی / molcular dynamics simulation , نانوسیال / nanofluid , نانوکانال / nanochannel , ضریب هدایت / conductivity coefficient , انتقال گرما / heat transfer , دینامیک مولکولی / molcular dynamics
خرید پایان نامه مکانیک
عنوان – پایان نامه مکانیک
1- فصل اول: مروری بر نانو سیال
1-1 مقدمه 2
1-2 تاریخچه نانوتکنولوژی 4
1-3 روش ساخت نانوذرات 5
1-4 تغییر در خواص مغناطیسی الکتریکی و شیمیایی 6
1-5 نانوسیالات 7
1-6 عوامل موثر بر ضریب هدایت حرارتی 11
1-7 مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیالات 12
1-7-1 طبیعت انتقال حرارت نانو ذرات 12
1-7-2 حرکت براونی ذرات جامد. 12
1-7-3 تقابل مولکولی سیال و جامد 12
1-7-4 اثر خوشهای شدن نانوذرات 13
1-8 روشهای اندازه گیری تئوری ضریب هدایت گرمایی 14
1-9 خلاصه ای از کارهای انجام شده در زمینه نانوسیالات با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی 16
2-فصل دوم: مروری بر روش شبیه سازی دینامیک مولکولی……21
2-1 مقدمه 21
2-2 تقابلهای بین ذرهای 22
2-3 انتخاب تابع پتانسیل 23
2-4 روند حل مسأله به کمک دینامیک مولکولی 24
2-4-1 انتخاب پیکر بندی اولیه 25
2-4-2 سرعتهای اولیه 26
2-5 الگوریتمهای انتگرال گیری زمانی 27
2-5-1 الگوریتم ورله 27
2-5-2 الگوریتم سرعت ورله 28
2-5-3 الگوریتم لیپ فراگ 28
2-5-4 الگوریتمهای پیش بینی کننده – تصحیح کننده عام 28
2-5-5 الگوریتمهای پیش بینی کننده – تصحیح کننده گییر 29
2-6 محاسبه خواص ماکروسکوپی 30
2-7 دینامیک مولکولی در دما و فشار ثابت 31
2-7-1 ترموستاتهای متداول برای ثابت نگه داشتن دما 32
2-7-2 دینامیک مولکولی در فشار ثابت 34
2-8 شرایط مرزی در شبیه سازی دینامیک مولکولی 37
2-8-1 نزدیکترین تصویر 38
2-8-2 لیست همسایه 38
2-9 انتخاب پارامترهای شبیه سازی 39
2-10 نمونه برداری 42
2-10-1 چگالی 43
2-10-2 دما 44
2-11 تابع پتانسیل EAM 45
3-فصل سوم : هندسه مسأله………………………….48
3-1 دادههای مشترک بین هندسههای مختلف 48
3-2 ضریب هدایت حرارتی آرگون با استفاده از روش گرین-کوبو در دمای 86 و 100 درجه کلوین 50
3-3 تعیین ضریب هدایت حرارتی آرگون با استفاده از روش غیر تعادلی در دمای 100 کلوین 51
3-4 تعیین ضریب هدایت حرارتی نانو سیال با استفاده از روش غیر تعادلی در دمای 100 کلوین 51
3-5 هندسه سیال و نانو سیال در جریان کوئت و پوازی. 51
3-6 هندسه جریان برای بدست آوردن ظرفیت گرمایی ویژه آرگون 52
4-فصل چهارم : نتایج……………………………….53
4-1 محاسبه ضریب هدایت آرگون با روش گرین-کوبو 53
4-2 تعیین ضریب هدایت سیال آرگون با روش غیرتعادلی 60
4-3 تعیین ضریب هدایت نانو سیال آرگون و مس با روش غیرتعادلی 62
4-3-1 نتایج با در نظر گرفتن پتانسیل EAM برای برهمکنش بین ذرات مس 62
4-3-2 نتایج با در نظر گرفتن پتانسیل لنارد جونز بین ذرات مس 65
4-4 محاسبه انتقال حرارت سیال و نانو سیال در جریان پوازی 69
4-5 بررسی جریان کوئت 73
4-6 ظرفیت گرمایی ویژه آرگون 77
5-فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………..80
مراجع:.. 81
خرید انواح پایان نامه از سایت مدرسان امیرکبیر