بررسی اثر سیال غیرنیوتنی در جریان غیرماندگار در سیستم لوله‌ها

تغییر ناگهانی دبی در سیستم لوله‌ها 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 ویژگی‌های غیرنیوتنی است. در ابتدا با اعمال این فرض معادلات حاکم استخراج خواهند شد. در ادامه با استفاده از روش‌های عددی نتایج معادلات حاکم برای سیال غیرنیوتنی بدست آورده شده‌اند. برای محاسبه عبارت‌های زمانی از رانج کوتای مرتبه چهارم و جهت تقریب ترم‌های مکانی از تفاضل مرکزی مرتبه دوم استفاده شده است. برای حصول اطمینان از صحت الگوریتم حل نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند. 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 می‌باشد. تاریخچه تغییرات فشار نشان دهنده کاهش افت و اثر لاین پکینگ بوده. همچنین نمودارهای لزجت و تنش برشی در مقطع لوله نشان داده شده‌اند و در ادامه مورد بحث و بررسی قرار گرفته‌اند.