Geri Dön

Stability of the non-isothermal Taylor-Couette flow of a ferrofluid under external magnetic field

Harici manyetik alan altındaki ferro-akışkanın izotermal olmayan Taylor-Couette akışının kararlılığı

  1. Tez No: 503342
  2. Yazar: YAVUZ EMRE KAMIŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 75

Özet

Azimutal manyetik alan hareketi altındaki iletken olmayan ferro-akışkanın izotermal olmayan Taylor-Couette akışı üzerine bir kararlılık analizi yürütülmüştür. Sabit akıştan Taylor spiral akışına doğru olan geçiş, kritik Taylor sayısına göre manyetik alan kuvveti, dairesel sıcaklık eğimi, boşluk oranı, ferro-parçacık derişimi ve boyutu açısından incelenmiştir. Doğrusal kararlılık analizi için; hız, sıcaklık ve manyetizasyon alanlar üzerindeki ölçülemeyecek derecede küçük sarsımlar göz önünde bulundurulmuş ve bunun sonucunda çıkan doğrusal kararlılık denklemleri sistemi Chebyshev kollokasyon metodu kullanılarak çözülmüştür. Ayrıca, orijinal doğrusal olmayan denklemler sistemi, sonlu eleman analiz yazılımı ile sayısal olarak çözülmüştür ve sonuçlar doğrusal kararlılık analizi sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Güçlü manyetik alan altındaki tüm durumlarda anlamlı bir kararlılık gözlemlenmiştir. Ayrıca, dairesel sıcaklık farkının akış üzerinde kararlılığı bozan bir etkisi olduğu ve bu etkinin manyetik alanın gücü arttırıldıkça yükseldiği gözlemlenmiştir. Yüksek ferro-parçacık derişimi ve boyutu, akışkanın güçlü derecede manyetize olmasına sebep olmaktadır ve manyetik alanların kararlılaştırıcı etkisini yükseltmektedir. Geniş boşluklu durumla karşılaştırıldığında, azimutal manyetik kuvvet altındaki kararlılığın dar boşluk durumu için daha düşük olduğu gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

A stability analysis is conducted for the non-isothermal Taylor-Couette flow of a non-conductive ferrofluid under the action of an azimuthal magnetic field. The transition from steady flow to Taylor vortex flow is investigated in terms of the critical Taylor number and with respect to the changes in the magnetic field strength, radial temperature gradient, gap ratio, ferroparticle concentration and size. For the linear stability analysis, infinitesimal perturbations to the velocity, temperature and magnetization fields are considered and the resulting linear system of stability equations is solved using Chebyshev collocation method. Also, the original nonlinear system of equations is solved numerically using a finite element analysis software, and the results are compared with the linear stability analysis results. A significant stabilization is observed under strong magnetic fields for all cases. It is also observed that radial temperature difference has a destabilizing effect on the flow and this effect is amplified when the magnetic field strength is increased. Higher ferroparticle volume fraction and size lead to a strong degree of magnetization of the fluid and amplifies the stabilizing effect of magnetic fields. The stabilization under azimuthal magnetic forces is observed to be smaller for the narrow gap case compared to the wide gap case.

Benzer Tezler

  1. Elektrospinning tekniği ve UV ışımasının eşzamanlı olarak uygulanması ile nanofiber membranların uygulanması hazırlanması ve kıymetli metallerin adsorpsiyonunda

    Preparation of nanofiber membranes by the implementation of electrospinning technique and UV radiation simultaneously and application on adsorption of precious metals

    BİHTER ZEYTUNCU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN

    PROF. DR. ONURALP YÜCEL

  2. Ilık derin çekme prosesi için şekillendirme sıcaklıklarının belirlenmesi ve karakterizasyonu

    Determination and characterization of forming temperatures for warm deep drawing process

    MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EROL ARCAKLIOĞLU

  3. Stability of channel flow with temperature and shear rate dependent viscosity

    Viskozitesi sıcaklık ve kayma oranına bağlı olan inelastik bir akışkanın stabilitesinin incelenmesi

    COŞKUN ÖZALP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN

  4. Sürekli fazı PA6 olan pa6/termoplastik elastomer karışımlarının izotermal olmayan kristalizasyon kinetiğinin incelenmesi

    Investigation of the non-isothermal crystallization kinetics of polyamide 6/thermoplastic elastomer blends with continuous phase of polyamide 6

    İPEK YAKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KODAL

  5. Experimental and numerical investigation of rubber whether strip extrusion

    Başlık çevirisi yok

    NAYYEF AHMED TALIB

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ERTUNÇ