تحلیل جریان سیال غیر نیوتنی توانی به روش ترکیبی حجم - اجزای محدود

بخش عمده ای از سیالات موجود در طبیعت و همین طور سیالات مورد استفاده درصنعت، رفتاری غیر نیوتنی از خود نشان می دهند. از آنجایی که معادلات حاکم بر جریان این سیالات از پیچیدگی بیشتری نسبت به سیالات نیوتنی برخوردارند، تحلیل عددی جریان این نوع سیالات غامض تر از مورد سیالات نیوتنی میباشد. تجربه نشان داده است که از جمله روش های عددی توانمند برای تحلیل مسائل سیالات، روش ترکیبی حجم – اجزای محدود است که درسیالات نیوتنی، نتایج بسیار خوبی را از خود ارائه داده است. این روش از انجایی که یک روش ترکیبی است، مزایای هردوروش حجم محدود و اجزا محدود را دارا می باشد. در این تحقیق، فرمول بندی جدیدی در تخمین کمیت های سطوح حجم کنترل توسعه داده می شود. در فرمولبندی جدید، بر خلاف تقریبهای قبلی که تنها بر اساس مدل های ریاضی پایه ریزی شده اند، علاوه بر در نظر گرفتن جهت جریان و مقادیر نقاط بالا دست، اثر ترم های فشار و نفوذ هم در تخمین کمویت ها لحاظ می شوند، به طوری که اگرسیال از نیوتنی به غیر نیوتنی تبدیل شود یا مد غیر نیوتنی از یک نوع به نوع دیگر تغییر یابد، این تغییرات در تخمین کمیتهای سطوح حجم کنترل به طور اتوماتیک ظاهر می شوند. این نکته سبب می شود که تخمین این کمیت ها به واقعیت نزدیک تر بوده ودقت عددی بالا تر رود. فرمولبندی توسعه یافته در این تحقیق در کاربرد عبور سیال غیر نیوتنی از درون یک انبساط ناگهانی مورد ارزیابی قرار می گیرد.

Keywords:

سیال غیر نیوتنی , مدل توانی , روش ترکیبی حجم , اجزای محدود , تقریب بالا دست