بررسی عددی جریان آرام وگذرای سیال ویسکوالاستیک از نوع گزیکس حول سیلندر دایروی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در این پژوهش، جریان گذرای سیال ویسکوالاستیک در اطراف یک سیلندر دایروی مورد بررسی قرار می‏گیرد. روش عددی در نظر گرفته شده، روش حجم محدود از مرتبه‌ی دو است .برای بررسی جریان سیال ویسکوالاستیک حول سیلندر، از مدل گزیکس به‌عنوان معادله‌ی ساختاری سیال ویسکوالاستیک بهره گرفته شده است. این مدل غیرخطی از توانایی برجسته‏ای در توصیف ویسکوزیته در ناحیه‌ی توانی و هم‌چنین اثر اختلاف تنش‏های نرمال برخوردار است. در این تحقیق، اثرات خاصیت الاستیک سیال ویسکوالاستیک بر فرکانس جریان و طول ناحیه‌ی جریان برگشتی ایجاد‌شده در پشت سیلندر قبل از رسیدن به رینولدز بحرانی، در قالب عدد بی‌بعد وایزنبرگ و هم‌چنین اثر ازدیاد عدد رینولدز بر الگوی جریان سیال ویسکوالاستیک مورد بررسی قرار خواهد گرفت. هم‌چنین با بررسی توزیع فشار حول سیلندر در سیال ویسکوالاستیک و مقایسه‌ی آن با جریان سیال نیوتنی، پدیده‌ی کاهش پسا در این گونه از سیالات مورد مطالعه قرار می‏گیرد. شایان ذکر است که نتایج حاصل از حل عددی سیال نیوتنی، با تحقیقات آزمایشگاهی و عددی پیشین مطابقت کامل دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Investigation of Transient Laminar Flow of a Giesekus Viscoelastic Fluid around a Circular Cylinder

نویسندگان [English]

  • S.R. Varedi
  • M.J. Maghrebi
  • M. Norouzi
  • M.M. Shahmardan
چکیده [English]

In this paper, the transient inertial viscoelastic flow around a circular cylinder is investigated numerically. A second order finite-volume method is used to increase the numerical accuracy. Here, the Giesekus model is used as the constitutive equation. This nonlinear model has prominent ability in describing normal stress differences and viscosity in power-law regions. The impacts of the elasticity and Reynolds number on the shedding frequency are discussed. Also, drag reduction phenomenon in the viscoelastic flow is studied by extracting pressure distribution on the cylinder surface. The obtained results are in good agreement with recent experimental and numerical investigations reported in the literature for Newtonian fluids.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Giesekus model
  • Viscoelastic Flow
  • Numerical Method
  • Circular Cylinder
  • Von Kármán
  • Time Dependent
CAPTCHA Image