محاكاة عددية لتدفق السطح الحر والانتقال الحراري والمادي بالحمل باستخدام طريقة ISPH
مؤلف
الشهري، فوزيه عوض عايض
الملخص
أصبحت محاكاة تدفق السوائل شائعة في رسومات الكمبيوتر نظرا لقدرتها الطبيعية على التعامل مع الأسطح والواجهات الحرة ، فضلاً عن التفاعل مع الحدود المعقدة . تتناول هذه الأطروحة بعض المشاكل الرئيسية الطريقة هيدروديناميكا الجسيمات الملساء غير القابلة للانضغاط ( ISPH ) . تبحث هذه الأطروحة في تأثير التفاعل بين بنية الموائع داخل البيئات المعقدة باستخدام تقنيات المحاكاة المتقدمة . تبدأ الدراسة بمراجعة شاملة للمفاهيم الأساسية في ديناميكا الموائع . ثم تتعمق الأطروحة في المنهجية ، مع التركيز على تنفيذ هيدروديناميكية الجسيمات الملساء غير القابلة للضغط ( ISPH ) لمحاكاة تدفقات السوائل . نهج ISPH مفصل ، ويشمل الصياغات الرياضية ، و وظائف التجانس ، ومنهجية المحاكاة الشاملة . تقدم الدراسة تطبيقات ISPH لمحاكاة تدفقات تأثير الأسطوانات الدائرية على الوسائط المسامية ذات السطح الحر ، مما يوفر نظرة ثاقبة للتحليل الرياضي وإجهاد الاضطراب في هذا السياق ، علاوة على ذلك ، عند البحث إلى استخدام طريقة ISPH الجزئية الزمنية لمحاكاة الدوران الدائري للزعنفة على تدفقات الحمل الحيوي المغناطيسي الهيدروديناميكي ( MHD ) للكائنات الحية الدقيقة المؤكسدة ومواد تغير الطور غير المغلفة ( NEPCM ) داخل تجويف على شكل سداسي يتم عرض التحليل الرياضي ، وتطبيق طريقة ISPH ، والنتائج والمناقشات التفصيلية ، وتسليط الضوء على الظواهر المعقدة المعنية . يتوج باستكشاف تدفقات الحمل الحيوي لـ NEPCM والكائنات الحية الدقيقة المؤكسدة داخل أسطوانة دائرية مسامية تحتوي على زعنفة أسطوانية دائرية . يسلط التحليل الرياضي ومنهجية ISPH والنتائج والمناقشات الشاملة الضوء على التفاعل المعقد بين تدفق السوائل ونقل الحرارة والعمليات البيولوجية في هذه البيئات المعقدة . يساهم هذا البحث في فهم تدفق السوائل ونقل الحرارة في الأنظمة المعقدة ويوفر رؤى قيمة حول تطبيق تقنيات المحاكاة المتقدمة ، وخاصة طريقة ISPH ، في النقاط السلوكيات المعقدة للسوائل في سيناريوهات متنوعة . النتائج لها آثار على مجالات مختلفة ، بما في ذلك الهندسة والعلوم البيئية والبحوث الطبية الحيوية.
ملاحظة
إشراف : دكتور زهبه عبدالله سعد آل رائزه.
