شبیه‌سازی ناپایداری انگشتی ویسکوالاستیک در محیط متخلخل با تانسور پراکندگی ناهمسانگرد وابسته به سرعت

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود ، شاهرود، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود ، شاهرود، ایران

3 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22034/jmeut.2020.9986
چکیده

در این تحقیق، برای نخستین بار ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط­شدنی سیال نیوتنی بوسیله­ی سیال ویسکوالاستیک در یک محیط متخلخل ناهمسانگرد مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل­سازی سیال ویسکوالاستیک توسط معادله ساختاری اولدروید-بی صورت گرفته است. تاثیرات پراکندگی عرضی و طولی وابسته به سرعت محیط بر روی ناپایداری انگشتی با کمک آنالیز پایداری خطی و شبیه­سازی غیر­خطی بررسی شده است. نتایج آنالیز پایداری خطی نشان می­دهد که هر چه نسبت پراکندگی در جهت عمود بر جریان به جهت جریان افزایش یابد، نرخ رشد ناپایداری کاهش خواهد یافت و جریان پایدارتر می­شود. شبیه­سازی غیرخطی با کمک روش طیفی و تبدیلات هارتلی انجام شده و نتایج شامل کانتورهای غلظت، منحنی­های میانگین غلظت عرضی و طول اختلاط خواهد بود. نتایج شبیه­سازی غیرخطی نشان می­دهد که با افزایش پراکندگی محیط متخلخل در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر آن، جریان ناپایدارتر شده و انگشتی­ها با شدت بیشتری رشد می‌کنند.