بررسی عددی جریان سیال غیرنیوتنی روی کره

در این تحقیق جریان سیال غیرنیوتنی حول کره بررسی می شود. میدان جریان سه بعدی,تراکم ناپذیر و غیر دائمی در نظر گرفته شده است.از مدل سیالات باریک شونده نظیر مدل پاورلو به عنوان معادله ساختاری استفاده می شود. برای حل معادلات حاکم با روش حجم محدود و الگوریتم حل simple استفاده شده است. مدل توربولانسی k­?برای مدل کردن جریان در نظر گرفته شده است.در بررسی حاضر, شبکه محاسباتی با استفاده از نرم افزار گمبیت به صورت 3 بعدی شبیه سازی شده است. از آنجا که هم اکنون بررسی موضوعاتی نظیر جریان حول یک کره , نیازمند به کار گیری گره های محاسباتی زیادی است. در نتیجه هدف در این تحقیق با بهینه سازی مش در هندسه اولیه, بتوانیم در پارامترهای خروجی به جواب های تجربی نزدیک شویم و سپس مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار fluent برای هندسه مورد نظر حل شده اند و نتایج خروجی نرم افزار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است . در این تحقیق در مرحله اول اثر خواص رئولوژیک در محدوده 0.4 تا 1.4 در رینولدز تعمیم یافته ثابت در منطه آشفته و در مراحل بعدی عدد رینولدز تعمیم یافته در محدود100 تا 600 در شاخص سیال پاورلو ثابت در نظر گرفته شده است و تاثیرات آنها بر میدان جریان ,گردابه کارمن و نیروی لیفت و درگ بررسی شده است. مشخصه اصلی جریان حول کره وجود دنباله آشفته چرخان در پشت جسم است که باعث به وجود آمدن نیرو درگ و لیفت می شود.که تا حدی وابسته به شکل و جهت گیری ,اندازه جسم , سرعت و ویسکوزیته دارد.در نهایت روابط عدد رینولدز تعمیم یافته با ضریب اصطکاک و تعیین نقطه جدایش و تاثیر پارامترهای رئولوژیکی بر ضریب اصطکاک و رژیم جریان بررسی شده است.مشاهده می شود در یک رینولدز ثابت با افزایش شاخص سیال پاورلا باعث دیرتر اتفاق افتادن نقطه جدایش و همچنین باعث افزایش طول دنباله می شود.