شبیه سازی هیدرودینامیکی بستر سیالی مایع – جامد با سیال غیر نیوتنی قانون توانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن و نمایه هموار
نویسندگان
1 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
3 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه میبد، میبد، ایران
4 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.11048چکیده
در این تحقیق به کمک روش ترکیبی شبکه بولتزمن و نمایه هموار بستر سیالی مایع-جامد با سیال غیرنیوتنی قانون توانی مدلسازی شده است. هندسه بستر کانال استوانهای حاوی ذرات کروی با قطرهای یکسان میباشد. مدل هیدرودینامیکی سیال بر مبنای روش شبکه بولتزمنِ باتناگار-گروس-کروک بوده و جهت برقراری شرط عدم لغزش در فصل مشترک جامد – مایع از روش نمایه هموار استفاده شده است. جهت بررسی قابلیت روش مطرح شده در مدلسازی بسترهای سیالی غیرنیوتنی، یک نمونه بستر سیالی با 416 ذره به صورت عددی مدل شده و نتایج مدلسازی برای یک سیال نیوتنی (آب) و دو سیال غیرنیوتنی قانون توانی به عنوان سیال عامل بستر بررسی و با نتایج تجربی ارائه شده توسط محققان مقایسه گردیده است. ارزیابیها برای حداقل سرعت سیالیت سیالات غیرنیوتنی با رابطه تجربی یو انجام شده، همچنین برای تخلخل و ارتفاع بستر، نتایج مدلسازی سیال نیوتنی با رابطه تجربی ریچاردسون-زاکی و سیالات غیرنیوتنی با رابطه میشاس و آلبرچیوا مقایسه شده است، که با توجه به میزان خطای میانگین روابط تجربی استفاده شده در هر مورد توافق خوبی میان نتایج عددی و تجربی مشاهده شده است.
