این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
فیزیک زمین و فضا، جلد ۴۰، شماره ۴، صفحات ۱۶۹-۱۸۰
عنوان فارسی پراکنش هواویزها در یک جریان تلاطمی
چکیده فارسی مقاله در این پژوهش با نگاهی جدید رفتار هواویزهای معلق در یک شاره متلاطم بررسی می­شود. در این راه حرکت متلاطم یک شاره در یک مجرای مکعب‌مستطیلی با شرایط مرزی غیرلغزشی روی دیواره­های آن به روش شبیه‌سازی عددی مستقیم شبیه‌سازی شد. در ادامه مسیرهای حرکت دو مجموعه هواویزها با عددهای استوکس 5 و 25 با رویکرد لاگرانژی مسیریابی شدند. با توجه به ابعاد و جرم هواویزهای مورد بررسی، تنها نیروی موثر در حرکت هواویزها، نیروی کشندگی شاره است و از نیروی براونی صرف‌نظر می­شود. با بررسی شدت شارهای گوناگون هواویزها مشاهده شد که شار تلاطم­زدا و شار پخش تلاطمی فرایندهای اصلی پراکنش هواویزهای معلق در حرکت متلاطم یک شاره است و شکل نمایه غلظت نیز از تقابل این دو شار حاصل شده­ است. همچنین دیده شد که شدت شار تلاطم­زدای هواویزهای کوچک‌تر، از شدت شار هواویزهای بزرگ‌تر بیشتر است. این در حالی است که برای شار پخش تلاطمی، وارون این نامساوی مشاهده می­شود. مقایسه نمایه­های سرعت هواویزها و شاره حامل نیز نشان می­دهد که هواویزهای ناحیه نزدیک دیوار از شاره حامل­شان سرعت بیشتری دارند. این در حالی است که سرعت هواویزها در ناحیه مرکزی  مجرا از سرعت شاره حامل کمتر است. تفاوت سرعت­ هواویزها و شاره حامل از مهاجرت عرضی هواویزها یا همان شار تلاطم­زدا ناشی می­شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Dispersion of suspended aerosols in a turbulent flow
چکیده انگلیسی مقاله In this study, the dispersion mechanisms of aerosols suspended in a turbulent plane channel flow is investigated using a novel numerical approach. A turbulent channel flow is simulated by a Direct Numerical Simulation (DNS) method, for which no-slip boundary conditions are assumed at the top and bottom walls, while periodicity conditions are applied on the other sides. DNS, in particular, allows a detailed analysis of the near wall region, where most of the particle transfer mechanisms take place. Hence, it is found the best simulating method for detailed analyzing the dispersion mechanisms compared to the other available methods. The simulation procedure of the turbulent flow is continued as along as enough, 14000 time units, when fully developed turbulent condition are achieved.  The aerosols with two Stokes number, 15 and 25, are then introduced in the simulated turbulent channel flow, and tracked by a Lagrangian approach. The drag force compared to the effect of Brownian motion is a dominant force due to the aerosols size. The initial concentration of suspended aerosols is also assumed considerably low, so that the simulations conducted under the one-way coupling condition. Besides, the collisions of aerosols with the walls are assumed elastically. The particle tracking was continued throughout the fluid simulation time to obtain the all reliable interesting statistics.  Comparison of the particle flux intensities indicates that turbophoretic and turbulent diffusion fluxes are the dominant dispersion mechanisms. In other words, the free-flight flux can be neglected in comparison with the other fluxes in the wall region. The steady-state concentration distribution is not uniform across the channel, primarily due to the opposing actions of the turbophoretic and turbulent diffusion flux. Turbulent diffusion flux separated the aerosols from the core and gathered them in the near wall region, while the turbophoretic flux migrate the particles from the near wall to the wall region. It was also observed that the turbophoretic flux for smaller aerosols is more efficient than that of larger ones. However, the opposite was observed for the turbulent diffusions flux. The smaller particles were less gathered in the near wall region due to a stronger turbulent diffusion flux and more migrated to the wall region due to stronger turbophoretic flux. We also investigated the cross channel fluid and particles velocity profiles. It was shown that the aerosol velocity components lag the fluid velocities in the near wall, but lead it in the core region. This is due to the transverse migration of aerosols across the channel.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله امید غفارپسند |
استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه اصفهان، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه اصفهان (Isfahan university)

فهیمه حسینی بالام | hosseiny balam
دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه اصفهان، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه اصفهان (Isfahan university)

اسماعیل حسن زاده |
استاد، گروه فیزیک، دانشگاه اصفهان، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه اصفهان (Isfahan university)

نشانی اینترنتی https://jesphys.ut.ac.ir/article_52427_3ea44ccda7107fc74a5fdaeda37ee613.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1035/article-1035-205504.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات