آنالیز عوامل تاثیرگذار بر جریان دوجزیی سیالات غیر نیوتنی پیرو قانون توانی و سیالات نیوتنی با استفاده از شبکه ی بولتزمن

در این پژوهش از روش شبکه ی بولتزمن برای شبیه سازی جابجایی سیالات غیر نیوتنی پیرو قانون توانی به وسیله ی سیالات نیوتنی در یک کانال مایل دو بعدی استفاده شده است. به این منظور مدل توسعه یافته ای از روش شان-چن، به نام هی-چن به کار گرفته شده است که شبیه سازی های موجود در این مطالعه را بر خلاف سایر مدل های چند جزیی شبکه ی بولتزمن، برای نسبت چگالی غیر یک و نسبت های لزجت بسیار بالا ممکن می سازد. بررسی نوع حرکت سیال تزریق شده در سیال ثانویه و بازدهی جابجایی بنا بر تعاریف گوناگون نشان داده اند که پارامترهای موجود در ضابطه ی تعیین لزجت این نوع از سیالات می توانند با ایجاد نیروی مقاوم لزجی در برابر حرکت سیال جابجا کننده، اثرات قابل توجهی بر ماهیت جریان داشته باشند. بنا بر مشاهدات با افزایش شاخص توانی، توانایی سیال جابجاکننده برای پیش راندن سیال ثانویه، نرخ جابجایی و رشد ناپایداری ها افزایش می یابد. همچنین با افزایش ضریب سازگاری و به تبع آن افزایش نسبت لزجت، نرخ جابجایی سیال دوم به وسیله ی سیال اول کم می شود. در نهایت بررسی لایه ی استاتیک به جای مانده بر روی دیواره ها نشان داده است که ضخامت این لایه علاوه بر نسبت لزجت به میزان توسعه ی ناپایداری ها و تمایل سیال جابجا کننده برای حرکت از مقاطع طولی مختلف کانال نیز وابسته است.

کلیدواژه ها:

شبکه ی بولتزمن ، جریان چند جزیی ، مدل هی-چن ، سیالات غیر نیوتنی ، قانون توانی