شبیه سازی عددی استفاده از سیال غیرنیوتنی پاورلا در جریان هیدرومغناطیس درون کانال با مانع دایره ای

دراین مقاله به بررسی جریان سیال غیرنیوتنی در کانال دوبعدی دارای مانع دایره ای تحت جریانهیدرومغناطیس پرداخته شده است. مدل غیرنیوتنی پاورلا برای شبیه سازی خواص سیال غیرنیوتنی انتخاب شدهاست. پارامتر اصلی در بررسی سیال غیرنیوتنی پاورلا، شاخص توانی (n) است که سیالات را به سه دسته سیالاتنیوتنی (n=1)، سیالات باریک شونده (n<1) و سیالات ضخیم شونده (n> 1) تقسیم می نماید. پارامترهای مختلفجریان نظیر ضریب درگ و خطوط جریان در اعداد استوارت، استروهال، نیروی لورنتز و شاخص های توانی مختلفمحاسبه و مقایسه گردیده اند. در این تحقیق ابتدا استقلال حل از تعداد گره انجام گرفته و سپس نتایج حاصل از کارحاضر با مقالات مشابه اعتبار سنجی شده اند. نتایج نشان می دهد که برای سیال باریک شونده نیروی لورنتز که بازدارنده ی پدیده ی ریزش گردابه ها می باشد، بیشینه است. شبیه سازی ها نشان دادند که با افزایش یافتن شاخصتوانی، ضریب درگ فشاری و ضریب درگ ویسکوز افزای پیدا می کند. با بررسی عدد استوارت بحرانی مشخصشد که برای سیالات باریک شونده پدیده ریزش گردابه ها با قدرت بیشتر و در اعداد رینولدز پایین رخ می دهد؛ ازطرف دیگر برای سیالات غیرنیوتنی ضخیم شونده، پدیده ی ریزش گردابه ها در اعداد رینولدز بالاتری شروع می -شود. بدین منظور کنترل جریان برای سیالات ضخیم شونده به انرژی کمتری مورد نیاز بوده و صرفه اقتصادیبهتری دارد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، سیال غیرنیوتنی ، مدل پاورلا ، جریان هیدرومغناطیس ، مانع دایروی