Численный алгоритм для моделирования установившихся ламинарных течений неньютоновских жидкостей в кольцевом зазоре с эксцентриситетом

Описание

Перевод названия: Numerical algorithm for fully developed laminar flow of a non-Newtonian fluid through an eccentric annulus

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2012

Ключевые слова: SIMPLE-процедура, Simple procedure, finite volume method, Non-Newtonian fluid, laminar flow, метод контрольного объема, неньютоновская жидкость, ламинарное течение

Аннотация: Представлен численный алгоритм расчета установившихся ламинарных течений неньютоновских вязкопластических жидкостей в кольцевых каналах с эксцентриситетом и вращением внутреннего цилиндра. Алгоритм основан на методе контрольного объема для структурированной сетки и SIMPLE-процедуре для связи полей давления и скорости. Градиент давлПоказать полностьюения вдоль течения определяется из интегрального баланса сил. Для моделирования эффективной вязкости жидкостей с предельным напряжением используется метод монотонной регуляризации. Алгоритм позволяет описывать данный класс течений в широком диапазоне изменений параметров кольцевого канала и режимов течения. Приведены детали реализации и результаты тестирования предложенной численной методики. Для ряда течений в кольцевом зазоре проведено сопоставление численных результатов с известными аналитическими решениями или экспериментальными данными. Во всех рассмотренных случаях получено хорошее согласование с тестовыми данными. A numerical algorithm for the fully developed laminar flow of a non-Newtonian viscous-plastic fluid through an eccentric annulus with rotated inner cylinder is presented. The numerical scheme is based on the finite volume method and SIMPLEC algorithm for the pressure-velocity coupling. Pressure gradient in the stream wise direction is determined by integral force balance. To model flows of fluid with a yield stress, a viscosity regularisation method is used. Simulations are performed for various geometrics and flow regimes. In some cases comparisons between numerical calculations and known analytical solutions or experimental results are presented. The calculations are in good quantitative agreement with the available test data.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вычислительные технологии

Выпуск журнала: Т. 17, 1

Номера страниц: 44-56

ISSN журнала: 15607534

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт вычислительных технологий Сибирского отделения Российской академии наук

Авторы

Вхождение в базы данных