بررسی عددی ناپایداری سه بعدی تیلور – کوئت سیالات ویسکوالاستیک بین دو استوانه چرخان هم مرکز
چکیده
بررسی های اخیر حول ناپایداری تیلور-کوئت سیال ویسکوالاستیک بیشتر به شکل دو بعدی و برپایه سیالاتی با عدد الاستیک ناچیز و با کمک معادله ساختاری اولدروید-بی صورت پذیرفته است. در این پژوهش با استعانت از روش های دینامیک سیالات محاسباتی و در بستر نرم افزار openfoam مدل سازی سه بعدی از ناپایداری مذکور براساس معادله ساختاری گزیکس انجام شده است. مدل سازی سه بعدی این امکان را فراهم آورده است، که الگوهای نامتقارن جریان ثانویه این ناپایداری به خصوص الگوی موج گذار محوری و الگوی موج نوسانی ایستا برای اولین بار با اتکا بر معادله ساختاری گزیکس آشکار گردد. در قیاسی که بین جریان های نیوتنی و ویسکوالاستیک انجام می پذیرد، تنش حلقوی به عنوان عامل موثر در افزایش گرادیان فشار و ایجاد ناپایداری ویسکوالاستیک تیلور-کوئت تبیین می شود. در ادامه تغییرات تنش حلقوی در تولد سایر الگوها مورد کنکاش قرار می گیرد و بدین ترتیب نقش اساسی این عامل در ایجاد ناپایداری و پیدایش سایر الگوها جریان ثانویه آشکار می گردد. همچنین در کنار تعیین اعداد تیلور بحرانی عوامل موثر بر این شاخص پایداری بررسی می شوند. بر طبق نتایج به دست آمده زمان رهایی از تنش به کندی از میزان عدد تیلور بحرانی می کاهد. در صورتی که ضریب تحرک تأثیر بیشتری بر شرایط بحرانی داشته و سبب کاهش های قابل توجهی در عدد تیلور می گردد. همچنین نسبت لزجت چنان موثر است که اغلب با تغییر کوچکی الگوی جریان ثانویه دچار تغییر می گردد