بررسی تأثیر عدد رینلدز بر ضربه قوچ سیالات غیرنیوتنی در جریان آرام | ||
| مکانیک سیالات و آیرودینامیک | ||
| مقاله 9، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 24، اسفند 1398، صفحه 111-123 اصل مقاله (1.18 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| بنفشه نوروزی* 1؛ احمد احمدی2؛ محمود نوروزی3؛ محسن لشکربلوک4 | ||
| 1عمران، موسسه آموزش عالی لامعی گرگانی، گرگان، گلستان، ایران | ||
| 2عمران، شاهرود، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران | ||
| 3دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران | ||
| 4مهندسی عمران دانشگاه گلستان گرگان، ایران | ||
| چکیده | ||
| در پژوهش حاضر، حساسیت رفتار دو گروه از سیالات ویسکوالاستیک غیر نیوتنی نسبت به تغییرات عدد رینولدز، با یک سیال نیوتنی مورد مقایسه قرار گرفته است. سیالات غیر نیوتنی مورد نظر، یک پلیمر فوق همرفتی ماکسول و یک محلول اولدروید-بی را شامل میشود که در شرایط رخداد پدیده ضربه قوچ، در لوله در جریان هستند. این مقایسه در شرایط رخداد پدیده ضربه قوچ، در لوله در محدوده جریان آرام صورت میگیرد. معادلات حاکم بر مساله را معادلات ناویر-استوکس و معادلات رئولوژی سیالات ویسکوالاستیک تشکیل میدهد. بیبعد سازی معادلات، نشان میدهد که عددهای رینلدز و ماخ، پارامترهای بیبعد مشترک در معادلات سه نوع سیال ذکر شده هستند. ویسکوزیته سیالات بهعنوان یک عامل اصطکاکی، سبب میشود که عدد رینلدز و تغییرات آن، نقش مهمی در نوسانات و زمان میرایی موج حاصل از جریان گذرای ضربه قوچ داشته باشد. در مدلسازی معادلات، از روش عددی دو گام زمانی لاکس- فردریشک (lxF) استفاده میشود. جهت اعتبار سنجی مدل، از نتایج آزمایش صورت گرفته توسط هولمبو و رولئو برای یک سیال نیوتنی استفاده و مشخص گردید که جوابهای مدل پیشنهادی با دقت بالای99 درصد بر نتایج مدل عددی زیلک و وهبا منطبق است. نتایج مدلسازی نشان میدهد که ویژگیهای ویسکوالاستیک سیالات، نظیر رابطه غیرخطی تنش و کرنش، دارا بودن ثابت زمانی رهایی از تنش و ...، باعث کاهش تأثیرپذیری آنها در مقایسه با سیالات نیوتنی میشود، به نحوی که بیشترین میزان حساسیت در برابر تغییرات رینلدز در سیال نیوتنی و کمترین میزان، در سیال فوق همرفتی ماکسول که ویژگیهای ویسکوالاستیک قویتری در معادلات آن، دخالت دارد، مشاهده میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ضربه قوچ؛ سیال ویسکوالاستیک؛ مدل فوق همرفتی ماکسول؛ اولدروید-بی؛ روش عددی دو گام زمانی لاکس- فردریشک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 670 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 551 |
||