شبیه سازی عددی میدان جریان و انتقال حرارت درون کانال با ابعاد مختلف موانع دوکی در حضور سیال غیرنیوتنی مدل توانی

در این مقاله به تحلیل میدان جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری سیالات غیرنیوتنی درون کانال با موانع دوکی شکل پرداخته شده است. در ابتدا پس از بررسی معادلات حاکم و شرایط مرزی حاکم بر مسئله، استقلال حل از تعداد شبکه صورت گرفته است. سپس نتایج تحقیق حاضر در دو حالت برای سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی با مطالعات مشابه پیشین صحت سنجی شده است. اثرات پارامترهای مختلفی مانند اثر آرایش موانع دوکی، اثر قطر موانع و اثر دنباله موانع مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر شاخص های توانی مختلف سیال غیرنیوتنی و تاثیر آن بر ضریب درگ و عدد ناسلت مورد بررسی قرار داده شده است. با بررسی نتایج مشخص شد که به ازای کلیه پارامترهای مورد بررسی، آرایش جابجا شده موانع دوکی نسبت به حالت آرایش منظم، میزان انتقال حرارت بیشتری داشته است. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش قطر و دنباله موانع، میزان انتقال حرارت از موانع کاهش می یابد. همچنین با افزایش قطر پیشانی موانع، ضریب درگ فشاری و اصطکاکی افزایش پیدا می کند. در انتها با بررسی رفتار سیال غیرنیوتنی مدل توانی مشخص شد که با افزایش شاخص توانی عدد ناسلت کاهش پیدا یافته و برای سیالات غیرنیوتنی باریک شونده (n<۱) میزان افت های اصطکاکی و فشاری کمتری به دست آمده است.

Keywords:

سیال غیر نیوتنی , مانع دوکی شکل , حل عددی , شاخص توانی