بررسی عددی اثر ویسکوزیته متغیر یک سیال بر جریان پریستالتیک ذره جامد در کانال ویسکوالاستیک

انتقال سیال با استفاده از انبساط و انقباض دیواره های یک کانال یا لوله که به صورت یک موج انتقال پیدا می کند را پمپاژ پریستالتیک می نامند. این جریان جذاب، در صنایع پمپ برای انتقال مایعات خورنده و استریل و همچنین سیال های بسیار غلیظ و دوغاب های جامد مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر کاربردهای صنعتی، حمل سیالات فیزیولوژیک در بدن انسان و سایر موجودات زنده، مانند انتقال ادرار از کلیه به مثانه، حرکت مواد غذایی در معده و روده و غیره، با استفاده از این مکانیزم انجام می شود. در این پژوهش، انتقال پریستالتیک ذره صلب کروی در سیال ویسکوپلاستیک بینگهام در یک کانال انعطاف پذیر با تقارن محوری (به منظور شبیه سازی حرکت سنگ کلیه درون لوله حالب) مورد بررسی قرار گرفته است. این مسئله با استفاده از نرم افزار کامسول با در نظر گرفتن تعامل دوطرفه بین سیال و ناحیه جامد به صورت وابسته به زمان بررسی شده است. در این پژوهش، اثر عواملی چون تنش تسلیم سیال، اختلاف فشار ورودی و خروجی کانال، اندازه ذره و تعداد طول موج های موجود در کانال بر انتقال پریستالتیک ذره کروی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که برای شکل موج سینوسی، تنش تسلیم سبب انتقال بهتر ذره شده است. همچنین نتایج نشان می دهد که با بزرگتر شدن اندازه ذره و همچنین ضخامت دیواره جامد، انتقال ذره بهتر انجام می شود. گرادیان فشار در ورودی و خروجی تاثیر قابل توجهی در انتقال ذره دارد و با افزایش آن انتقال ذره با سرعت بسیار بیشتری انجام می شود.

Keywords:

انتقال ذره جامد , انتقال پریستالتیک , سیال ویسکوپلاستیک , نرم افزار کامسول , تعامل بین سیال و جامد