عنوان مقاله :
تحليل پايداري سيال غيرنيوتني رقيق‌شونده درهندسه تيلور كوئت با فرض شكاف باريك و حركت خطي استوانه داخلي
عنوان به زبان ديگر :
Stability analysis of shear-thinning flow in narrow gap Taylor–Couette axial flow
پديد آورندگان :
يكتاپور، مهدي دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات - دانشكده مكانيك، تهران، ايران , اشرفي، نريمان دانشگاه پيام نور - دانشكده مكانيك، تهران، ايران
كليدواژه :
سيال غيرنيوتني , تيلور- كوئت , مدل‌كارو- برد , روش‌گالركين , گردابه‌هاي تيلور
چكيده فارسي :
دراين پژوهش، با ثابت درنظر‌گرفتن استوانه خارجي و حركت توامان چرخشي و محوري استوانه داخلي در جريان تيلور- كوئت به تحليل حركت سيال غيرنيوتني سودوپلاستيك با مدل ويسكوزيته كرو- برد جهت تخمين پارامتر‌هاي جريان مانند سرعت وتوزيع فشار و پيش‌بيني رفتار ديناميكي سيال و پايداري جريان بين دو استوانه پرداخته شده است. ازحل معادلات حاكم شامل معادلات پيوستگي وممنتوم در سيستم استوانه‌اي براي بدست‌آوردن ميدان سرعت و فشار استفاده شده است. جريان كل بصورت مجموع جريان پايه و انحرافي تعريف شده است. جريان پايه با حل معادلات حاكم با فرض شكاف باريك و اعمال شرايط مرزي مساله حاصل شده و جريان انحرافي با استفاده ازروش تصوير‌سازي گالركين بدست مي‌آيد. با حل دستگاه معادلات ديفرانسيل غير‌خطي در شرايط ناپايدار و تعيين وضعيت ريشه‌هاي معادله مشخصه‌ي سيستم، رفتار ديناميكي پايداري جريان در شرايط متفاوتي از مقادير پارامتر كنترلي عدد تيلور، شاخص غيرنيوتني سيال و رينولدز محوري پيش‌بيني شده و براي درك بهتر تاثيرات عوامل فوق بر بوجودآمدن پديده آشوب در سيستم از روش نماي لياپانف نيز جهت تحليل بهتر بهره گرفته شده است. افزايش عدد رينولدز محوري به افزايش بي‌نظمي در سيال منجر شده و همچنين افزايش شاخص غيرنيوتني سيال نيز به ناپايداري و بي‌نظمي جريان بين دو استوانه منجر مي‌شود.
چكيده لاتين :
In this study, by considering the fixed outer cylinder and the rotational and axial velocity of the inner cylinder in the Taylor-Couette flow, the analysis of shear-thinning non-Newtonian fluid Carreu-Bird model motion is used to estimate flow parameters such as velocity and pressure distribution and predict dynamic fluid behavior and stability. The solution of the governing equations including continuity and momentum equations in the cylindrical system is used to obtain the velocity and pressure field. The base flow velocity field is obtained by solving the governing equations by assuming a narrow gap and applying the boundary conditions of the problem and the deviational flow velocity field after simplifying the nonlinear partial differential equation system using the Galerkin projection method with four unknowns. By solving the system of nonlinear differential equations in unstable conditions as well as determining the status of the root of the system’s characteristic equation, the dynamic behavior of the flow and its stability under different conditions of the Taylor number control parameter, non-Newtonian fluid index, and Reynolds axial are predicted.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك اميركبير
