بررسی عددی نیروی مقاوم بر تیغه متحرک روبنده سیال بینگهام بر روی سطح افقی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار، گروه تبدیل و سیستم های انرژی، دانشکده مواد و مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

چکیده

در این پژوهش، نیروی پسا وارد بر تیغه‌ی روبنده‌ی سیال غیرنیوتنی بینگهام بررسی می‌شود. بسیاری از مواد پیرامون ما مانند انواع خاک‌ها، گل‌ولای، رسوبات، خمیرهای غذایی، رنگ‌ها، مواد مذاب و پلیمرها رفتار رئولوژیکی مشابه سیالات بینگهام دارند. برای به حرکت درآوردن این سیالات باید ابتدا بر تنش تسلیم آنها غلبه کرد، ازاین‌رو استفاده از عامل صلب خارجی مانند تیغه، یکی از مؤثرترین روش‌های جابه‌جایی آنهاست. در این تحقیق، با بهره‌گیری از روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم‌ناپذیر (ISPH)، جریان سیال بینگهام تحت اثر حرکت افقی اجباری تیغه‌ی قائم شبیه‌سازی شده و نیروی وارد بر تیغه برای سیالاتی با مقادیر مختلف تنش تسلیم و ویسکوزیته پلاستیک محاسبه می‌گردد. معادلات بقای جرم و ممنتوم برای سیال بینگهام به‌صورت منفصل و با الگوریتم پیش‌بین-مصحح حل شده‌اند. همچنین اثر ارتفاع اولیه سیال بر مقاومت در برابر حرکت تیغه بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد نیروی درگ تابعی از تنش تسلیم، ویسکوزیته پلاستیک و ارتفاع سیال در برابر تیغه است و افزایش هر یک از این پارامترها موجب افزایش درگ می‌گردد. شدت و سهم هر پارامتر در افزایش نیرو در ادامه تحلیل می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 21 آبان 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار