وثيقة

Theoretical studies of some viscous flow problems

الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2006
اللغة
الأنجليزية
الموضوع
الملخص الإنجليزي
Flows of viscous fluids are known to have applications in several areas. It is also well known that the Navier-Stokes equations, together with energy equation, govern the flow features of such fluids. These equations are highly non-linear partial differential ons whose analytical solutions are difficult to obtain. This project aims to discuss some viscous, incompressible flows problems; where exact or approximate solutions of the governing Navier-Stokes equations can be sought. A number of research problems have been identified from the literature and then analysed. A few extensions have also been attempted. In the first problem, we have investigated flow in a porous channel and studied the effects of the fluid suction or injection, at the bounding porous plates, on the steady flow. A perturbation series method has been employed to obtain approximate solution of governing non-linear differential equations. The influence of wall permeability on flow variables such as velocity components and pressure has been analysed with reference to two well-defined non-dimensional parameters. Also, wall stresses have been computed both analytically and numerically for comparison.. The second problem investigated in this project deals with unsteady free convection in a viscous fluid in a vertical channel. The method of Laplace transforms has been employed to solve the coupled momentum and energy equations, assuming the constant temperature as well as uniform heat flux wall conditions. The effect of the Grashoff and Prandtl numbers on the developing temperature and velocity profiles has been discussed for a range of the values of these parameters. Solutions have been obtained for the cases corresponding to the Prandtl number being unity as well as om unity. It has been shown that solutions for these two cases have different forms. In the last set of flow problems, we have carried out extensive investigations of coupled fluid flows in a channel bounded by porous media. It has been assumed that two immiscible fluids occupy the channel. In particular, two basic flow problems related to these immiscible fluids, namely, (a) generalized Couette flow bounded below by a porous medium, and (b) plane Poiseuille flow bounded by porous media of different permeabilities, have been considered. Both Darcy's law and Brinkman equations have been employed to model the flow within porous media. The effect of es of the bounding media on the fully developed velocity profiles in different regions of the flow and the mass flux through the channel has been investigated through a number of parameters, especially the Darcy number.
الملخص العربي
يوجد الكثير من الموائع اللزجة التي لها العديد من التطبيقات والمسائل الحياتية. من المعروف ان معادلات نیفر ستوكس مع معادلات الطاقة تشكل التدفق في هذه الأنواع من الموائع، حيث أنها تعتبر من المعادلات الأساسية التي تحدد مميزات التدفق للموائع اللزجة. معادلات نیفر ستوكس هي معادلات تفاضلية جزئيه غير خطيه، لذلك من الصعب إيجاد حل لها فعليا.
إن هذا البحث يهدف إلى مناقشة وتحليل بعض الموائع اللزجة الغير قابلة للضغط التي من الممكن إيجاد حل لها بطريقتين الا وهما: تحليلية وعدديه. في هذا البحث يوجد العديد من المسائل المأخوذة من عدة بحوث وتقارير أدبية وعلمية والتي تمت معالجتها بعدة طرق. كذلك يشمل البحث بعض التوصيات والاقتراحات التي يمكننا القيام بها مستقبلا والتي تهدف الى تحسين البحث. هذا العمل يتضمن ثلاث مسائل حياتية كما يلي:
المسألة الأولى عبارة عن التدفق داخل قناة منقبة ودراسة تأثير الامتصاص و الحقن (الموجود على أسطح القناة) على ثبات التدفق. هنا سنأخذ المعادلات التفاضلية الغير خطية على شكل متسلسلة تذبذب ونقوم بحل هذه المتسلسلة تحليليا. كذلك سنناقش تأثير النفاذيه على التدفق والضغط. من الأمور التي نود أن نلقي الضوء عليها هو اننا سنقوم بحساب الجهد بطريقتين (تحليليه و عدديه) ونقارن الدقة في كلتا الطريقتين.
المسألة الثانية عبارة عن تدفق عمودي مصاحب بانتقال حرارة. في هذه المسألة نستخدم طريقة لابلاس لإيجاد الحل و نطبقها على معادلات الزخم والطاقة. هنا سنأخذ في الاعتبار أرقام غير قياسية مثل: رقم جراشوف و رقم برانثل وندرجها في الحل لمعرفة تأثيرها على سرعة و حرارة المائع.
المسألة النهائية عبارة عن تدفق الموائع اللزجه المحاطة بمادة مثقبه طبيعيا كالرمل. هنا سنأخذ نوعين من أنواع التدفق مثل تدفق كوت العام وتدفق بويزل، وسنعالج الحل لكلا هاذين النوعين مع الأخذ بحالات خاصة لهما.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Hajriyah, Amal Rashid.
Sultan Qaboos University.
2022
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Ghabshiyah, Muna Said Mohammed
Sultan Qaboos University
2008
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Ghabshiyah, Muna Said Mohammed
Sultan Qaboos University
2017
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Kharusiyah, Fatma Ahmed Mohammed
Sultan Qaboos University
2018
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Kharousiyah, Fatma Ahmed Mohammed
Sultan Qaboos University
2008
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Beitalisuliman, Faiza Ahmed Hassan
Sultan Qaboos University
2008