شبیه سازی عددیمسأله شکست سدبا سیال غیرنیوتنی

به دلایل کاربرد های مهندسی مطالعه جریانهای غیر دائم با سطح آزاد از اهمیت زیادی برخوردار است. مهمترین مسأله در جریانهای با سطح آزاد مسأله کشش سطح و نحوه اعمال آن در معادلات ممنتوم است. دراین تحقیق به بررسی اثر کشش سطح در سیالات غیر نیوتنی خواهیم پرداخت و قابلیت مدلهای نیروی سطحی پیوسته، تنش سطحی پیوسته و مایر م ورد بررسی قرار خواهد گرفت . روش عددی در این تحقیق روش حجم محد ود همراه با الگوریتم گام جزئی میباشد . معادلات حاکم به طور صریح و در یک شبکه جابه جا شد ه گسسته سازی شده ان د . جهت مدلسازی سیال غی ر نیوتنی، مدل توانی که می تواند رفتار نیوتنی و غیر نیوتنی با نرخ برش بالا را توصیف کند، انتخاب شده است. الگوریتم مورد استفاده جهت تعیی ن موقعیت سطح VOF میباشد . در مسأله حاظر یک سیال غیر نیوتنی در یک محفظه قرار گرفته است که پس از برداشتن مانع از جلوی آن، بر اث ر نیروی وزن خود در محفظه به جریان میافتد . سیال ثانویه درون محفظه نیز هوا است . این مسأله بدلیل پیچیده شدن و اعوجاج سطح و مؤثر بودن مقدار کشش سطح یک مسأله مناسب جهت بررسی مدلهای مخلف کشش س طح میباشد . نتایج حاکی از برتری روش مایر نسبت به سایر روشها است .

کلیدواژه ها:

سیال غیر نیوتنی ، جریان با سطح روش نس بت مشترک ، 1 حجمی سیال (VOF ) ، مدل توانی ، سیال دایلاتانت ، سیال شبه پلاستیک ، شکستسد