کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
4993812 1458024 2018 8 صفحه PDF 17 صفحه WORD دانلود کنید
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Lattice Boltzmann simulation of shear viscosity of suspensions containing porous particles
ترجمه فارسی عنوان
شبيه سازي ویسکوزیته ی برشی سوسپانسيون هاي حاوي ذرات متخلخل به روش شبکه ی بولتزمن
کلمات کلیدی
ویسکوزیته نسبی؛ ذرات متخلخل؛ جریان ذرات؛ روش شبکه بولتزمن
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلیدواژگان

1.مقدمه:

2. روش عددی

2.1 معادلات حاکم ماکروسکوپی میانگین حجمی

2.2 مدل شبکه بولتزمن برای معادلات میانگین حجمی

2.3 روش حل ذره ای برای سوسپانسیون

2.4 محاسبه ویسکوزیته نسبی

شکل 1. طرح شماتیک تنظیمات شبیه سازی

3. نتایج و بحث

3.1 اعتبار سنجی 1: گشتاور بر روی ذره متخلخل

شکل 2. گشتاور بدون بعد بر حسب تابعی از نفوذناپذیری بدون بعد. (الف) ذره در یک جریان برشی ساده، ایستا است؛ (ب) ذره در یک سیال ساکن می چرخد.

3.2 اعتبارسنجی 2:  ویسکوزیته نسبی یک سوسپانسیون از ذره نفوذناپذیر

شکل 3. خطوط سیالان برای ذره کروی با چرخش آزاد در یک جریان برشی ساده ( )، برش نشان دهنده سرعت سیال در جهت افقی است.

شکل 4. ویسکوزیته نسبی سوسپانسیون بر حسب کسر حجمی ذره ( ).

3.3 ویکسوزیته نسبی سوسپانسیون رقیق از ذرات متخلخل

شکل 5. خطوط سیلان برای ذره کروی متخلخل با چرخش آزاد در یک جریان برش ساده ( )، برش نشان دهنده سرعت سیال در جهت افقی است.

شکل 6. نرخ جریان بدون بعد و سرعت زاویه¬ای چرخشی برای یک ذره کروی متخلخل با چرخش آزاد در جریان برشی ساده ( ).

شکل 7. حد فواصل   فشار برای یک ذره کروی متخلخل با چرخش آزاد در جریان برشی ساده ( ). 

شکل 8. ویسکوزیته نسبی سوسپانسیونی از ذرات متخلخل بر حسب تابعی از کسر حجمی ذره ( ).

شکل 9. ویسکوزیته ذاتی سوسپانسیونی از ذرات متخلخل در اعداد دارسی مختلف ( ).

شکل 10. ویسکوزیته ذاتی سوسپانسیونی از ذرات متخلخل بر حسب تابعی از اعداد رینولدز مختلف.

شکل 11. وابستگی قانون توان ویسکوزیته ذاتی بر حسب تابعی از عدد رینولدز برای ذره متخلخل با  .

جدول 1. برازش ها خطی منحنی   برای سوسپانسیون رقیق از ذرات کروی متخلخل. 

4. نتیجه گیری



 
ترجمه چکیده
ما برای سوسپانسیون های رقیق حاوی ذرات متخلخل، شبیه سازی شبکه ی بولتزمن سه بعدی را ارائه کرده ایم. جریان سیال در اطراف و درون یک ذره ی متخلخل بوسیله ی معادلات ماکروسکوپی میانگین حجمی بر حسب میانگین فاز ذاتی تعریف شده است. اتلاف انرژی ذرات معلق در یک جریان کوئت برای به دست آوردن ویسکوزیته ی نسبی سوسپانسیون محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که ویسکوزیته نسبی سوسپانسیون به صورت خطی با کسر حجمی ذره افزایش می یابد. یک معادله ی همبستگی برای ویسکوزیته ی ذاتی بر حسب تابعی از عدد دارسی بدست آمده است. نشان داده شد که وقتی سوسپانسیون در رژیم جریان اینرسیایی قرار دارد، ویسکوزیته ی ذاتی آن به صورت خطی با عدد رینولدز افزایش می یابد و نرخ افزایش به عدد دارسی بستگی دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی


- 3D LB simulations of dilute suspensions containing porous particles.
- A correlation equation for intrinsic viscosity of the suspension is obtained.
- Inertial effect on intrinsic viscosity of the suspension is investigated.

We present three-dimensional lattice Boltzmann simulations of dilute suspensions containing porous particles. The fluid flow around and inside a porous particle is described by the volume-averaged macroscopic equations in terms of intrinsic phase average. The energy dissipation of the suspended particle in a Couette flow is calculated to obtain the relative viscosity of the suspension. Results show that the relative viscosity of the suspension increases linearly with the particle volume fraction. A correlation equation is obtained for the intrinsic viscosity as a function of Darcy number. It is found that when the suspension is at the inertial flow regime, its intrinsic viscosity increases linearly with Reynolds number, and the increasing rate depends on Darcy number.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 116, January 2018, Pages 969-976
نویسندگان
, , ,