Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
حل عددی جریان و انتقال حرارت ویسکوپلاستیک بینگهام درون حفره
Numerical solution of flow and heat transfer of Bingham viscoplastic in cavity
جریان درون حفره همواره به عنوان یک مسألهی کلاسیک و بنیادی مورد توجه بوده است. مدل هایی خاص مانند ویسکوپلاستیک بینگهام که از جمله سیالات غیر نیوتونی است، در محدودهی مشخصی تنش، از خود مقاومت نشان میدهد و تقریباً شبیه جسم صلب رفتار میکند که تنش تسلیم آن نامیده میشود و در صورت افزایش تنش اعمالی به شکل سیال رفتار میکند. با در نظر گرفتن انتقال حرارت در این نوع ماده و حل و بررسی آن، تغییرات تنش تسلیم و ویسکوزیته با دما آنگونه که در عمل با آن مواجه هستیم دور از ذهن نخواهد ماند. در کار حاضر با حل عددی مسألهی حفره با درپوش متحرک و مادهی بینگهام درون آن، بررسی سیالاتی و انتقال حرارتی با در نظر گرفتن تغییرات خواص ماده، یعنی ویسکوزیته و تنش تسلیم با دما، صورت گرفته است و نتایج با تغییر اعداد بدون بعد و پارامترهای متفاوت جریان و انتقال حرارت، Re=10-1000، Bn=1-2000، Pr=0.01-100 و E=5000-50000 ارائه شدهاند. در این پژوهش، با استفاده از روش حجم محدود برای گسسته سازی معادلات حاکم و بهرهگیری از شبکه هممکان، تأثیر وابستگی لزجت و تنش تسلیم به دما با حالت مستقل از دما مقایسه شده و سپس توزیع مؤلفههای افقی و عمودی سرعت، نواحی تسلیم و جریان داخل حفره، مرکز گردابه و عدد ناسلت روی دیوارهای جانبی با توجه به خطوط جریان، بررسی و تحلیل شدهاند.
The cavity problem always has been considered as a classic and fundamental problem. Specific materials like Bingham viscoplastic which is sort of Non-newtonian fluids shows resistance in a certain range of stress, calling yield stress, and almost acts like rigid body in this limited area. In case of increase applied stress, flows like fluid. Considering heat transfer in this type of material and investigate it, yield stress and viscosity variations with temperature as in practice we face will not be far-fetched. In the present work the numerical solution of the problem of Bingham material inside lid-driven cavity, investigating fluid flow and heat transfer in view of the changes in material properties has been done and results have shown with change in dimensionless numbers and parameters of Re=10-1000, Bn=1-2000, Pr=0.01-100 and E=5000-50000. In this study, using the finite volume method to discretize governing equations and the use of collocated grid, effect of viscosity and yield stress dependence to temperature compared with independence mode and then distribution of horizontal and vertical components of velocity, yield areas and flow inside cavity, center of vortex and then heat transfer due to the stream lines next to side walls, have been analyzed.
سیال غیرنیوتونی,ویسکوپلاستیک,بینگهام,حجم محدود,حفره
non-Newtonian fluid,Viscoplastic,Bingham,Finite volume,Lid-driven cavity
745
755
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-7709&slc_lang=fa&sid=15
Hosein
Sadeghi
حسین
صادقی
100319475328460065993
100319475328460065993
No
دانشجو/دانشگاه یزد
Ali Akbar
Dehghan
علی اکبر
دهقان
100319475328460065992
100319475328460065992
No
دانشگاه یزد
Mohammad
Sefid
محمد
سفید
100319475328460066005
100319475328460066005
Yes
دانشگاه یزد