Προβολή Εργασίας
ΑΣΤΑΘΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΚΤΟΠΙΣΗ ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΑΠΟ ΑΕΡΑ ΣΕ ΑΓΩΓΟΥΣ ΜΕ ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ
Ι. Δημακόπουλος, Μ. Ζαχαριουδάκη
Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών |
ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Μελετάμε την μεταβατική εκτόπιση ιξωδοελαστικών υγρών από αέρα υψηλής πίεσης μέσα σε αγωγούς που παρουσιάζουν αρμονική μεταβολή της διατομής τους κατά την αξονική διεύθυνση. Η αριθμητική προσομοίωση βασίζεται στην μικτή μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων, στην ασυνεχή μέθοδο Galerkin για την προσέγγιση των ιξωδοελαστικών τάσεων (μοντέλα PTT, Oldroyd-B), και ενός ελλειπτικού μετασχηματισμού για την παρακολούθηση του όγκου ελέγχου. Η όλη διεργασία προκαλεί την ανάπτυξη ενός δακτυλίου με μεταβαλλόμενη διάμετρο. Γενικά, το πάχος του υλικού, που εναποτίθεται λόγω της ατελούς εκτόπισής του, είναι ανομοιόμορφο ακόμα και υπό έρπουσες συνθήκες ροής επιδεικνύοντας διαφορά φάσης ως προς την μεταβολή του τοιχώματος, ενώ αυτό εξαρτάται σημαντικά από την ρεολογική του συμπεριφορά. Ρευστά που παρουσιάζουν εκτατική πάχυνση (extensional thickening) όπως τύπου Oldroyd-B αφήνουν πάντοτε περισσότερο υλικό μέσα σε κάθε γεωμετρικό κελί συγκριτικά με τα Νευτωνικά ρευστά. Το κλάσμα του παραμένοντος ρευστού σε κάθε κελί αυξάνει όσο ο λόγος της μικρότερης προς την μεγαλύτερη ακτίνα , S, μειώνεται, αντίθετα όσο ο λόγος αυξάνει τείνοντας στο ασυμπτωτικό όριο, S->1, η το μήκος κύματος της γεωμετρίας αυξάνει, το παραμένον ρευστό ελαττώνεται, παρά την επιτάχυνση της ροής. Σε υψηλότερες τιμές του αριθμού Reynolds, , το πάχος του υμένα μειώνεται εντός της περιοχής των στενώσεων, ενώ η περιοδικότητα που υπάρχει υπό έρπουσες συνθήκες ροής στα ροϊκά πεδία ταχύτητας, πιέσεων, και τάσεων διασπάται. Σε ακόμα μεγαλύτερες τιμές του αριθμού Reynolds, αναπτύσσονται πολλαπλές ανακυκλώσεις μέσα σε κάθε κελί ακόμα και για μεγάλες τιμές του λόγου. Επίσης παρατηρείται η ανάπτυξη διεπιφανειακών-ιξωδοελαστικών ασταθειών κατά μήκος της ελεύθερης επιφάνειας.
Λέξεις Κλειδιά
ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ, ΕΚΤΟΠΙΣΗ ΡΕΥΣΤΩΝ, ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ, ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΕΣ & ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΑΣΤΑΘΕΙΕΣ
|
|
|
