تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,485,441 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,031 |
شبیه سازی عددی جریان سیال غیرنیوتنی گذرنده ازروی سیلندر دایروی ساکن در داخل کانال | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 27، دوره 49، شماره 2، تیر 1398، صفحه 239-247 اصل مقاله (2.65 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
کیوان فلاح* 1؛ محمد طیبی رهنی2؛ آتنا قادری3 | ||
1استادیار، عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران | ||
2استاد، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران | ||
3استادیار، گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی روزبهان، ساری، ایران | ||
چکیده | ||
در مطالعه حاضر جریان سیال غیرنیوتنی گذرنده از روی سیلندر دایروی ساکن واقع در یک کانال با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه سازی شده است. رژیم جریان ناپایا و دو بعدی (100Re=) برای شاخصهای سیال غیرنیوتنی مدل توانی (8/1≤n≤4/0) و چهار نسبت انسداد 2، 4، 6 و 8 بررسی شده است. برای بررسی رفتارسیال غیرنیوتنی، مدل توانی بکار گرفته شده است. نتایج عددی حاضر با نتایج عددی و آزمایشگاهی پیشین مقایسه شده است. اثرات شاخص توانی و نسبت انسداد بر روی کانتور ورتیسیته، متوسط ضریب پسا، نوسانات ضریب برا و توزیع متوسط زمانی فشار، با جزئیات، مطالعه شده است. نتایج نشان می-دهد که طبیعت پایا یا تناوبی بودن جریان عبوری بر روی سیلندر دایروی به مقادیر شاخص توانی و نسبت انسداد وابسته میباشد. بطور کلی، برای شاخص توانی ثابت با افزایش نسبت انسداد، متوسط ضریب پسا کاهش مییابد. برای همه نسبت انسدادهای در نظر گرفته شده به جز 2B=، متوسط ضریب پسا با تغییر خواص سیال از سیال رقیق شونده برشی به غلیظ شونده برشی افزایش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
سیلندر دایروی ساکن؛ سیال غیرنیوتنی؛ روش شبکه بولتزمن | ||
مراجع | ||
[1] Prandtel L., The Magnus effect and wind powered ship, Naturwissenschaften, Vol. 13, pp. 93-108, 1925.
[2] Coutanceau M., and Menard C., Influence of rotation on the near-wake development behind an impulsively started circular cylinder, J Fluid Mech., Vol. 158, pp. 399–466, 1985.
[3] Mittal S. and Kumar, B., Flow past a rotating cylinder. J. Fluid Mech., Vol.476, pp. 303-334, 2003.
[4] Khan W. A.,Culham J. R., and Yovanovich M. M., Fluid Flow Around and Heat Transfer From an Infinite Circular Cylinder, J. Heat Transfer,Vol. 127(7), pp. 785-790, 2005.
[5]Yoon H.S.,Seo J.H.,and Kim J.H., Laminar forced convection heat transfer around two rotating side-by-side circular cylinder, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 53, pp. 4525–4535, 2010.
[6] Zdravkovich, Flow Around Circular Cylinders, Vol. 1,2: Fundamentals, Oxford University Press, USA, 1997.
[7] Zovatto L.,andPedrizzetti G., Flow about a circular cylinder betweenparallel walls, J. Fluid Mech., Vol. 440, pp. 1-25, 2001.
[8] Chakraborty J., Verma N., and Chhabra R.P., Wall effects in flow past a circular cylinder in a plane channel: a numerical study, Chemical Engineering and Processing, Vol. 43,pp. 1529–1537, 2004.
[9] Rehimi F., Aloui F., Ben Nasrallah S., Doubliez L., and Legrand J., Experimental investigation of a confined flow downstream of a circular cylinder centred between two parallel walls, Journal of Fluids and Structures, Vol. 24, pp. 855–882, 2008.
[10] Singha S., and Sinhamahapatra K.P., Flow past a circular cylinder between parallel walls at low Reynolds numbers, journal of Ocean Engineering, Vol. 37, pp. 757–769, 2010.
[11] Sivakumar P., and Bharti R P, Chhabra R P., Effect of power-law index on critical parameters for power-law flow across an unconfined circular cylinder, Chem Eng Sci Vol. 61, pp. 6035–6046, 2006. [12] Bharti R.P., Chhabra R., and Eswaran V.,Two-dimensional steady Poiseuille flow of power-law fluids across circular cylinder in plane confined channel: wall effects and drag coefficients, Industrial engineering chemistry research,Vol.46, pp.3820-3840,2007. [13] Patnana V K., Bharti R P., and Chhabra R P.,Two-dimensional unsteady flow of power–law fluids over a cylinder, Chem. Eng. Sci.,Vol. 64, pp. 2978–2999, 2009. [14] Patnana V K., Bharti R P., and Chhabra R. P., Two-dimensional unsteady forced convection heat transfer in power-law fluids from a cylinder, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 53, pp. 4152–4167, 2010 [15] Nejat A., Abdollahi V., and Vahidkhah K., Lattice Boltzmann simulation of non-Newtonian flows past confined cylinders, J. Non-Newtonian Fluid Mech.,Vol. 166, pp. 689-697, 2011 [16] Bijjam S., Dhiman A., and Gautam V., Laminar momentum and heat transfer phenomena of power-law dilatant fluids around an asymmetrically confined cylinder, International Journal of Thermal Sciences, Vol. 88, pp. 110-127,2015. [17] Artoli A. M., and Sequeira A., Mesoscopic simulations of unsteady shear-thinning flows, in: Lecture Notes in Comput. Sci., Berlin: Springer,pp. 78–85, 2006. [18] Gabbanelli S., Drazer G., and Koplik J., Lattice Boltzmann method for non-Newtonian (Power-Law) fluids", Phys. Rev. E 72: 046312, 2005. [19] Zhenhua C., Baochang S., Zhaoli G., and Fumei R., "Multiple-relaxation-time lattice Boltzmann model for generalized Newtonianfluid flows, J Non-Newtonian Fluid Mech.,Vol. 166, pp. 332–342, 2011. [20] Zou Q., and He X., On pressure and velocity flow boundary conditions for the lattice Boltzmann BGK model, Phys. Fluids.,Vol. 9pp. 1591–1598, 1997. [21] Yu D., Mei R., and Shyy W., Improved treatment of the open boundary in the methodof lattice Boltzmann equation, Prog. Comput. Fluid Dyn., Vol. 5, pp.1–11, 2005. [22] Filippova O., and Hänel D., Grid refinement for lattice-BGK models, J.Comput. Phys., Vol. 147, pp. 219-228, 1998. [23] Mei R., and Luo L. Sh., An accurate curved boundary treatment in the lattice Boltzmann method, J. Comput. Phys., Vol. 155,pp. 307-330., 2000. [24] Mei R., and Yu D.,"Force evaluation in the lattice Boltzmann method involving curved geometry, Physical Review E., 65: 1/041203–14/041203, 2002. [25] Mei R., and Shyy W., Lattice Boltzmann method for 3-D flows with curved boundary, J. Comput Phys.,Vol. 161, pp. 680-699, 2002. [26] Nemati H., Farhadi M., Sedighi K., Pirouz M. M., and Fattahi E.,"Numerical simulation of fluid flow around two rotating side by side circular cylinders by LatticeBoltzmann method, Int J Comput Fluid Dyn., Vol. 24 (3), pp. 83–94, 2010. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 399 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 423 |