اثر نسبت انسداد بر جریان گذرای سیال کاریو حول استوانه در یک کانال

در مطالعه حاضر جریان گذرای سیال غیر نیوتنی مدل کاریو-یاسودا حول یک استوانه دایروی واقع در یک کانال به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور حل کردن معادلات پیوستگی و مومنتوم برای جریان تراکم ناپذیر، غیردائم و دوبعدی، روش عددی حجم محدود براساس الگوریتم سیمپل به کار برده شده است. نتایج بدست آمده از حل عددی حاضر با نتایج سایر مطالعات مورد مقایسه قرار گرفت و انطباق خوبی مشاهده گردید. همچنین، اثر متغیرهای مختلف مدل کاریو و ضریب انسداد دیواره بر دامنه ضریب لیفت و متوسط ضریب درگ مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد، کاهش اندیس توانی و در نتیجه رقیق شدن سیال، متوسط ضریب درگ و به موجب آن نیروی درگ وارد شده به استوانه را کاهش اما دامنه ضریب لیفت و به موجب آن نیروی لیفت وارد به استوانهرا افزایش می دهد. همچنین با افزایش عدد کاریو و بیشتر شدن زمان برگشت ویسکوزیته سیال به ویسکوزیته اولیه پس از قطع جریان، دامنه ضریب لیفت افزایشی و متوسط ضریب درگ کاهشی خواهد بود. همچنین، با افزایش ضریب انسداد کانال و در نتیجه نزدیک شدن دیواره های کانال به دیواره استوانه، متوسط ضریب درگ و دامنه ضریب لیفت در هر سیال غیر نیوتنی مدل کاریو، کاهش خواهد داشت. در نتیجه می توان از افزایش ضریب انسداد جهت از بین بردن ریزش گردابه و کاهش نیروی درگ سیال پشت استوانه استفاده و با تغییر نسبی توزیع سرعت، از اثرات مخرب این دو نیرو جلوگیری نمود

کلیدواژه ها:

ریزش گردابه ، کانال ، مدل کاریو ، ضریب انسداد