جریان سیال ویسکو پلاستیک بر روی صفحه تخت

در تحقیق حاضر جریان سیالات برش‐ نازک شونده Power law روی صفحه تخت و اثر عدد رینولدز و خصوصیات برش نازک شوندگی (shear-thinning) سیال به صورت عددی مطالعه شده و با نتایج تجربی مقایسه میگردد. با وجود اینکه ویسکوزیته زیاد و متعاقب آن اعداد رینولدز پایین موضوع اغلب جریان سیالات غیرنیوتنی است خطای ناشی از اعمال تئوری لایه مرزی موضوعی مهم است که اغلب نادیده گرفته میشود. محلول Carbopol940 با غلظ تهای مختلف برای تقریب سیال غیرنیوتنی برش‐نازک شونده استفاده شده است. در این مطالعه با در نظر گرفتن یک شبکه متعامد منطبق بر مرز، فرم گسسته معادلات حاکم با روش حجم کنترل به دست آمده و با الگوریتم سیمپل حل شده اند. جهت انجام محاسبات در این پژوهش، برنامه ای کامپیوتری با زبان Visual Basic 6.0 نوشته شده و نتایج به دست آمده برای اطمینان از صحت برنامه، با نتایج سیال نیوتنی و نرم افزار فلوئنت مقایسه شده است. علاوه بر این، صحت تقریب های لایه مرزی نیز بررسی شده است. بررسی نتایج نشان میدهد که تقریب های لایه مرزی در اعداد رینولدز زیر ١٠٠٠ دارای دقت قابل قبولی نمی باشند. همچنین مشخص میکند که با افزایش ضرایب توانی در سیال Power law اندازه لایه مرزی افزایش و با کاهش آن، کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

سیال غیر نیوتنی ، جریان پایا ، صفحه تخت ، روش حجم محدود