NUMERICAL SIMULATION OF EFFECTS OF A NON-IONIZED FLUID INJECTION AND SUCTION ON THE MHD FLOW IN A CIRCULAR CHANNEL

چكيده كنترل پروفيل سرعت جريان سيال بوسيله تزريق و مكش يك جريان غير يونيزه در حضور ميدان مغناطيسي يكنواخت دايم، كاربردهاي فني مهمي دارد. در اين مقاله، جريان سيال رساناي ويسكوز، غير قابل تراكم و غير دايم در يك كانال دايروي مورد بررسي قرار گرفته است. ديواره كانال عايق و متخلخل فرض شده است. جريان در معرض يك ميدان مغناطيسي دايم يكنواخت كه بر محور كانال عمود است قرار دارد و تزريق و مكش در ديواره ها اعمال مي شود. معادلات معروف هيدروديناميك مغناطيسي بر حركت يك سيال رساناي الكتريكي كه در معرض ميدان مغناطيسي قرار دارد، حاكم هستند. حل عددي توسط ديدگاه اختلاف محدود صورت گرفته است. نتايج حل عددي حاضرنشان مي دهد كه جريان تزريق و مكش در ديواره مي-تواند جريان اصلي عبوري از كانال را به طور موثري براي اهداف صنعتي كنترل كند كه اين پديده كاربردهاي صنعتي دارد. نتايج براي مقادير متفاوت نرخ جريان تزريقي و مكشي به دست آمده و تاثير عدد هارتمن بر روي پروفيل سرعت مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت، توافق خوبي ميان نتايج ارايه شده مورد نظر و نتايج متناظر آن با استفاده از روش المان محدود مشاهده شده است.

Abstract Control of a fluid flow velocity profile by injection and suction of a non-ionized fluid in presence of a uniform steady magnetic field has important technical applications. In this paper, the unsteady incompressible and viscous conducting fluid flow has been investigated in a circular channel. The channel walls are assumed to be non-conducting and porous. They are subjected to a uniform steady magnetic field which is perpendicular to the axis of channel, then and suction and injection are applied at the walls. The well known equations of Magnetohydrodynamics are governed to the motion of an electrically conducting fluid flow that is subjected to magnetic field. The numerical solution is carried out by finite difference approach. The results of present numerical simulation shown that the flow injection and suction through the wall can be controlled effectively, the main flow in channel especially in industrial purposes. The results are obtained for different values of the injected and sucked non-ionized flow rate and the effect of Hartman number on the velocity profile is investigated. Finally, a good agreement is seen between the presented results and the corresponding data of finite element method.