مطالعه عددی تاثیر زبری سطح و تزریق حباب بر ضریب اصطکاک پوسته ای در جریان تیلور-کوئت

در این تحقیق اثر زبری سطح و تزریق حباب بر ضریب اصطکاک پوسته ای و نیروی درگ هیدرودینامیکی در جریان تیلور-کوئت به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است . جریان مورد بررسی شامل دو سیلندر هم مرکز می باشد که سیلندر درونی متحرک و بیرونی ثابت است . معادلات حاکم بر جریان شامل معادلات پیوستگی ، ممنتوم، معادلات اغتشاشی و معادلات توزیع حباب در جریان می -باشد. این معادلات براساس روش عددی حجم محدود و با استفاده ازطرح گسسته سازی بالادست مرتبه دوم حل شدهاند. برای مدلسازی جریان دوفازی از روش اویلری -لاگرانژی بهره برده شده است . در تمامی حالت های بررسی شده، جریان آشفته و گردابه های تیلور در فضای بین دو استوانه ظاهر شدهاند. سیال هوا به عنوان فاز دوم به درون جریان تزریق شده است . محدوده رینولدزی که انتخاب شده از ۱۰۴ تا ۱۰۵×۲ می باشد. از یک کار تجربی برای اعتبار سنجی استفاده شده است . نتایج نشان دادند که با افزایش عدد رینولدز، ضریب اصطکاک کاهش می یابد و همچنین با کاهش زبری ، نیروی درگ کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

ضریب اصطکاک پوسته ای ، جریان تیلور-کوئت ، تزریق حباب ، زبری سطح ، جریان آشفته