مشخصات جدایش جریان سیال درکانال با گرفتگی موضعی : مدل غیرنیوتنی الیس

در مقاله حاضر اثر کیفی خواص غیر نیوتنی بر مشخصات جدایش یک سیال غیرنیوتنی درون کانالی با گرفتگی موضعی مورد بررسی قرار گرفته است . به منظور حل کردن معادلات پیوستگی و مومنتوم برای جریان تراکم ناپذیر، دائم و دوبعدی ، روش عددی حجم محدود براساس الگوریتم سیمپل به کار برده شده است . در این تحقیق با توجه به هندسه منحنی شکل، یک شبکه سازمان یافته غیر عمود مورد استفاده قرار گرفته شده است . به منظور کوپلینگ مناسب بین میدان سرعت و فشار، یک شبکه جابجا شده استفاده می شود که در آن متغیرهای اسکالر در مرکز حجم کنترل و مؤلفه های سرعت به صورت جابجا شده در وجوه سلول ذخیره می شوند. برای مدل سازی رفتار غیرنیوتنی سیال از مدل غیرنیوتنی و سه پارامتری الیس استفاده شده است. این مدل رفتار سیالاتی مثل خون و مذابهای پلیمری غیر الاستیک، که درآنها ویسکوزیته با افزایش نرخ برش کاهش می یابد را به خوبی پیش بینی می کند. نتایج نشان می دهند که جریان در پایین دست گرفتگی ، تحت گرادیان فشار نا مطلوب جدا می شود و شکل و اندازه این ناحیه جدا شده به شدت به شکل ناحیه تنگ شده (ارتفاع گرفتگی)، شرایط جریان (عدد رینولدز) و خواص غیر نیوتنی (پارامترهای مدل الیس( بستگی دارد. با افزایش پارامتر توانی مدل الیس ، تنش برشی در روی دیواره افزایش می یابد. در این حالت توانایی سیال نزدیک دیواره برای ایستادگی در مقابل گرادیان فشار نامطلوب بیشترشده و اندازه گردابه کوچکتر می شود.

Keywords:

جدایش , گرفتگی موضعی , روش حجم محدود , مدل غیرنیوتنی الیس