بررسی اثر سیال غیرنیوتنی در جریان غیرماندگار در سیستم لوله ها

تغییر ناگهانی دبی در سیستم لوله ها منجر به نوسانات فشار می گردد که به عنوان ضربه قوچ شناخته می شود. در این مقاله به بررسی جریان غیرماندگار ناشی از بستن سریع شیر در یک سیستم شیر، لوله، مخزن پرداخته شده است. فرضیه اساسی به کار گرفته شده آن است که سیال موجود در سیستم، سیالی با ویژگی های غیرنیوتنی است. در ابتدا با اعمال این فرض معادلات حاکم استخراج خواهند شد. در ادامه با استفاده از روش های عددی نتایج معادلات حاکم برای سیال غیرنیوتنی بدست آورده شده اند. برای محاسبه عبارت های زمانی از رانج کوتای مرتبه چهارم و جهت تقریب ترم های مکانی از تفاضل مرکزی مرتبه دوم استفاده شده است. برای حصول اطمینان از صحت الگوریتم حل نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. جهت مدل سازی سیال غیرنیوتنی مدل کراس به کاربرده شده است. نتایج حاصل از مدل سازی سیال غیرنیوتنی نشان دهنده تغییراتی قابل توجه در مقادیر فشار و پروفیل سرعت می باشد. تاریخچه تغییرات فشار نشان دهنده کاهش افت و اثر لاین پکینگ بوده. همچنین نمودارهای لزجت و تنش برشی در مقطع لوله نشان داده شده اند و در ادامه مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.