مطالعه عددی جابجایی آزاد سیال غیر نیوتنی مدل پاورلا در محفظه مکعبی شیبدار

در این مطالعه جریان طبیعی برای سیالی لزج، تراکمناپذیر و غیرنیوتنی مدل پاورلا در حالت دائم و آرام درمحفظهی مکعبی شیبدار به روش عددی شبیه سازی شده است. دیوارهی بالا، پایین، جلو و عقب محفظه عایق و دیوارههای راست وچپ، دمای ثابتی دارند. برای تقریب چگالی از تقریب بوزینسک استفاده نموده ایم . مدل پاورلا بیشترین کاربرد را در توصیف سیالات غیرنیوتنی لزج خالص دارد. این مدل به طور گسترده کاربرد داشته و طیف گستردهتری از سیالات را در بر میگیرد و شامل سیالات نیوتنی هم میشود و نیز صدق بیشتری بر رفتار سیال در نرخ برش بالا خواهد داشت. بر این اساس در این تحقیق، بررسی مسائل محدود به سیالات لزج خالص مستقل از زمان بدون تنش تسلیم اولیه منطبق بر مدل پاورلا انجام شده است . از روش عددی حجم محدود برای تبدیل معادلات دیفرانسیل جزئی به روابط جبری که مقدار متغیرهای وابسته را به گرههای شبکه محاسباتی ارتباط میدهند، استفاده شده است. در تمام حالات مورد بررسی مقدار عدد پرانتل 102 و مقدار عدد رایلی از 105 تا 107 متغیر است. اثر تغییرات زاویه ی شیب محفظه ، شاخص پاورلا و عدد رایلی بر روی مشخصات جریان از قبیل توزیع عدد ناسلت بر روی دیواره، سرعت ماکزیم م روی خطوط وسط محفظه و خطوط جریان بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

جابجایی آزاد ، سیال غیرنیوتنی ، محفظهی مکعبی