نام پژوهشگر: رامین ناصحی

تحلیل جریان فیلم نازک سیال غیرنیوتونی بر روی سطح
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  رامین ناصحی   ابراهیم شیرانی

بررسی فیلم سیال به دلیل کاربردهای فراوان آن در علوم بیوفیزیک، فیزیک و مهندسی و همچنین پدیده های طبیعی جالب توجه از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. این مبحث می تواند سیالات رایج مانند آب و روغن و مواد پیچیده تر نظیر پلیمر ها و مواد مذاب و همچنین مخلوط فازهای متفاوت را در بر گیرد. وقتی فیلم سیال تحت تاثیر شرایط مختلف مکانیکی و حرارتی واقع می شود پدیده های جالب توجهی را به نمایش می گذارد که از آن جمله می توان به انتشار امواج ، رشد امواج ، انگشتی شکل شدن و پراکنده شدن امواج اشاره نمود. از کاربردهای صنعتی این مبحث نیز می توان صنایع شیشه و آینه سازی و صنایع اپتیک و لیزر را نام برد. دیگر کاربردهای این بحث در مباحث روانکاری و چسب می باشد. در این پایان نامه با در نظر گرفتن سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی به بحث و بررسی برروی فیلم نازک سیال پرداخته شده است. در ابتدا با ساده سازی معادلات مومنتم و پیوستگی و استفاده از شرایط مرزی مناسب، رابطه ای برای تکامل سطح مشترک سیال در طول زمان ارائه شده است. این رابطه که با فرض نازک بودن فیلم سیال بدست آمده است، قابلیت پیش بینی رفتار لایه ی نازک سیال را تحت تاثیر نیروهای مختلف دارد. در بدست آوردن این رابطه، از مدل پاورلا برای مدلسازی رفتار سیال غیرنیوتنی استفاده شده است. بعد از آن از این رابطه استفاده شده و تغییرات سطح مشترک برای حالتی که یک اغتشاش پریودیک بر روی سطح سیال اعمال شود، در حضور نیروی وزن و کشش سطحی ثابت مورد بررسی قرار گرفته و رفتار سیال نیوتنی و غیرنیوتنی با هم مقایسه شده است. سپس به بررسی پدیده ی جالب توجه ناپایداری ریلی- تیلور پرداخته شده است. در این قسمت نیز رفتار سیال نیوتنی و غیرنیوتنی در شرایط مختلف و به ازای اعداد باند متفاوت با هم مقایسه شده است و نتایج نشان داده است که تکامل سطح آزاد سیالات شبه پلاستیک با سیالات نیوتنی و دیلاتنت متفاوت است. همچنین اثر طول موج اغتشاش بر تکامل سطح آزاد مورد بررسی قرار گرفته است.