کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7051381 1457277 2015 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical simulation of pressure-driven displacement of a viscoplastic material by a Newtonian fluid using the lattice Boltzmann method
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عددی جابجایی تحت فشار با استفاده از روش بولتزمن
ترجمه چکیده
جابجایی فشار ناشی از سیال غیر نیوتنی توسط یک سیگنال نیوتونی در کانال دو بعدی با استفاده از یک روش چندتایی بولتزمن با استفاده از یک معادله گاز غیر ایده آل حالت مناسب برای دو سیال ناپایدار بررسی می شود. این کد با مقایسه نتایج حاصل از مدل های مختلف تصحیح شده که در ادبیات پیشنهاد شده است، برای مدل سازی ویسکوزوپلاستی مواد آویزان مورد تایید قرار می گیرد. سپس، اثرات تعداد باینمام، که رفتار رفتار استرس مایع و شاخص جریان، که نشان دهنده تمایل برشی برشی / ضخیم شدن سیال است، مورد بررسی قرار می گیرد. مشخص شد که افزایش تعداد باینمام و افزایش شاخص جریان، حجم ناحیه غوطه ور از مایع در بخش پایین تر از کانال را افزایش می دهد و ضخامت لایه باقی مانده مایع ساکن در ابتدا در کانال افزایش می یابد. دومی روی دیوارهای کانال با انگشت "مایع" آویزان می شود. این، به نوبه خود، باعث کاهش سرعت رشد ناپایداری بین فضایی و سرعت انتشار انگشت می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
The pressure-driven displacement of a non-Newtonian fluid by a Newtonian fluid in a two-dimensional channel is investigated via a multiphase lattice Boltzmann method using a non-ideal gas equation of state well-suited for two incompressible fluids. The code has been validated by comparing the results obtained using different regularized models, proposed in the literature, to model the viscoplasticity of the displaced material. Then, the effects of the Bingham number, which characterizes the behaviour of the yield-stress of the fluid and the flow index, which reflects the shear-thinning/thickening tendency of the fluid, are studied. It was found that increasing the Bingham number and increasing the flow index increases the size of the unyielded region of the fluid in the downstream portion of the channel and increases the thickness of the residual layer of the fluid resident initially in the channel; the latter is left behind on the channel walls by the propagating 'finger' of the displacing fluid. This, in turn, reduces the growth rate of interfacial instabilities and the speed of finger propagation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: European Journal of Mechanics - B/Fluids - Volume 49, Part A, January–February 2015, Pages 197-207
نویسندگان
, , , ,