بررسی عددی جریان سه بعدی ناپایدار سیال ویسکوالاستیک غیرخطی حول کره

در این تحقیق به بررسی سه بعدی جریان ناپایای سیال ویسکوالاستیک حول کره در محیط بینهایت پرداخته شده است. جهت بررسی مناسبتر اثرات خواص سیال از مدل غیر خطی گزیکس به عنوان معادله متشکله سیال ویسکوالاستیک استفاده شده است. با توجه به سه بعدی بودن هندسه مورد مطالعه با تقسیم بندی دامنه محاسباتی به بخش های گوناگون از یک شبکه با سازمان در بسیاری از مناطق دامنه محاسباتی استفاده شده است. حل معادلات مومنتوم و معادلات متشکله سیال در این تحقیق توسط کد عددی منبع باز اپن فوم که از روش حجم محدود جهت مدلسازی معادلات حاکم بر جریان استفاده می کند انجام گرفته است. در ابتدا نتایج میدان سرعت و خطوط جریان سیال نیوتنی حول یک کره در محیط بینهایت ارائه شده و با ترسیم مقدار سرعت در پشت کره عدد رینولدز مربوط به ناپایداری جریان ارائه شده است. در ادامه جهت معتبر سازی این کد عددی نتایج حاصل از ضریب درگ بر روی کره با نتایج تحقیقات گذشته مقایسه شده است. سپس به بررسی جریان سیال ویسکوالاستیک بر ناپایداری گردابه-های تولیدی در پشت کره در اعداد رینولدز بالا پرداخته شده و اثرات عدد رینولدز و وایزنبرگ در تولید و ناپایداری این گردابه ها و تاثیر آن بر عدد استروهال توضیح داده شده است. نتایج نشان می دهد در اعداد رینولدز بالا اثرات خواص الاستیک بر روی رژیم جریان ناچیز بوده و عدد رینولدز در ناپایداری گردابه های تولیدی در پشت کره نقش بارزتری ایفا می کند.

کلیدواژه ها:

۳D Investigation ، Viscoelastic fluid ، Sphere ، Giesekus model ، OpenFoam ، بررسی سه بعدی ، سیال ویسکوالاستیک ، کره ، مدل گزیکس ، نرم افزار اپن فوم