بررسی و تحلیل عددی جریان آرام سیال ویسکوپلاستیک حول استوانه دایره ای

در این تحقیق هدف بررسی اثر تنش تسلیم بر رفتار جریان، ریزش گردابه و ضرایب درگ در جریان عبوری حول یک استوانه می باشد. سیال از نوع ویسکوپلاستیک و مدل کسون می باشد. مدل اصلی حاکم بر تنش بدون ساده سازی مورد بررسی قرار گرفته است . معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود در محیط متلب تحلیل شده است . بر این اساس، در کنار عدد رینولدز، تنش تسلیم پارامتر اصلی موثر بر رفتار سیال می باشد. اثر این پارامترها بر میادین سرعت ، ریزش گردابه و ضریب های درگ اصطکاکی و فشاری مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش تنش تسلیم (عدد بینگام) از یک سو ضریب درگ افزایش می یابد و از طرف دیگر ناحیه ریزش گردابه در پشت جسم کاهش می یابد. افزایش عدد رینولدز باعث کاهش اثر تنش تسلیم شده و در نتیجه ناحیه گردابه افزایش می یابد. تنش تسلیم بر زاویه جدایش جریان نیز اثر گذاشته و با افزایش آن زاویه جدایش کاهش می یابد در حالی که افزایش عدد رینولدز باعث افزایش زاویه جدایش می شود. مشاهده شد که افزایش عدد تسلیم می تواند باعث افزایش ضریب پسا تا صد در صد شود.

Keywords:

استوانه , تنش تسلیم , سیال کسون , ریزش گردابه , حل عددی , المان محدود