شبیه سازی عددی جریان طبیعی آرام سیال غیر نیوتنی درمحفظه مکعب مستطیلی

در این مطالعه جریان طبیعی و تراکم ناپذیر سیال غیرنیوتنی مدل پاورلا در حالت دائم و آرام در محفظه مکعب مستطیلی شیبدار به روش عددی شبیه سازی شده است. دیواره ی بالا، پایین، جلو و عقب محفظه عایق و دیواره های راست وچپ، دمای ثابتی دارند. برای تقریب چگالی از تقریب بوزینسک استفاده شده است. مدل پاورلا بیشترین کاربرد را در توصیف سیالات غیرنیوتنی لزج خالص دارد. این مدل به طور گسترده کاربرد داشته و طیف گسترده تری از سیالات را در بر می گیرد و شامل سیالات نیوتنی نیز می شود و نیز صدق بیشتری بر رفتار سیال در نرخ برش بالا خواهد داشت. بر این اساس در این تحقیق، بررسی مسائل محدود به سیالات لزج خالص مستقل از زمان بدون تنش تسلیم اوّلیه منطبق بر مدل پاورلا انجام شده است. از روش عددی حجم محدود برای تبدیل معادلات دیفرانسیل جزئی به روابط جبری که مقدار متغیّرهای وابسته را به گره های شبکه محاسباتی ارتباط می دهند، استفاده شده است. برای حل معادلات ناویر استوکس و پیوستگی از روش سیمپل سی برای ارتباط سرعت و فشار بهره برده شده است. اثر تغییرات زاویه ی شیب محفظه، شاخص پاورلا و عدد رایلی بر روی مشخّصه های جریان از قبیل توزیع عدد ناسلت بر روی دیواره، سرعت ماکزیمم روی خطوط وسط محفظه و خطوط جریان بررسی شده است. نتایج در کل نشان می دهد که برای محدوده ی زاویه، نسبت منظـر، عدد پرانتل، عدد رایلـــی و ضریب پاورلای بررسی شده، مقـادیر پارامتــرهای جریان و انتقال حرارتــی سیال برای ?=0^°، pr=10، ra=10e7 و 0/6= n بیشترین مقدار را دارد.