روش مرز غوطه ور صریح با پخش چهارنقطه ای به منظور شبیه سازی جریان سیال غیرنیوتنی بر روی یک استوانه دایروی

در مطالعه حاضر جریان سیال غیر نیوتنی نامحدود از روی یک مانع دایره ای بررسی شده است. برای اولین بار از روش جدید مرزغوطه ور- شبکه بولتزمن برای حل این مساله بهره برده ایم. حل عددی به طور کلی از دو بخش شامل گره های اویلری سیال (گستره شده در تمام دامنه) و نقاط لاگرانژی (نقاط روی مرز) تشکیل شده است. برای حل معادلات حاکم در قسمت اویلری از روش شبکه بولتزمن غیر نیوتنی استفاده شده است. برای ارتباط بین گره های اویلری و لاگرانژی از الگوریتم پخشی چهارنقطه ای کمک گرفته شده است. مدل سیال غیرنیوتنی استفاده شده از نوع پاورلو می باشد. نتایج حاصل از حل حاضر در دو حالت متفاوت نیوتنی وغیرنیوتنی اعتبار سنجی شده است. رژیم های مختلف جریان غیرنیوتنی از طریق رسم کانتورهای سرعت و تابع جریان در انواع سیالات نیوتنی، سیالات غیرنیوتنی شبه پلاستیک و اتساعی بررسی و مقایسه شده است. از سویی دیگر توانایی الگوریتم حاضر در حل جریان غیرنیوتنی از طریق مقایسه پارامترهای جریان نظیر ضریب درگ و طول گردابه ایجاد شده، نشان داده شده است.

Keywords:

روش مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن , الگوریتم واسط دیفیوز , سیال غیرنیوتنی