شبيه سازي برخورد گوه با سيال غيرنيوتني هرشل بالكلي-ديلاتانت به كمك روش حل عددي RANS

Wedge Impact Simulation into the Non-Newtonian Herschel-Bulkley Dilatant Fluid with RANS Numerical Method

در مسأله اندركنش جسم صلب و سيال از روش‌ها و تكنيك‌هاي مختلفي براي شبيه¬سازي برخورد جسم متحرك به سيال‌ها استفاده شده است. برخورد گوه با توجه به خصوصيات سيال ديلاتانت و تأثير تغيير اين خصوصيات بر شرايط حركت گوه در تحقيق حاضر با استفاده از مدل عددي Flow-3D مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج تحليل حاضر با نتايج مشاهداتي نشان داد كه اين مدل با خطاي متوسط 0/5 درصد و 0/999=R2 ، توانايي مناسبي در شبيه‌سازي اين نوع سيال دارد. بررسي اثر تغييرات خصوصيات سيال بر حركت گوه و توزيع سرعت و فشار در سيال نيز نشان داد كه تغيير چگالي بيشترين تأثير را در تغيير سرعت گوه دارد. به نحوي كه با افزايش 2/8 برابري آن سرعت نفوذ گوه در حدود 16 درصد كاهش مي‌يابد. همچنين مشخص شد كه با كاهش فاصله برخورد بين دو گوه، سرعت نفوذ گوه‌ها به داخل سيال تا 8 درصد كاهش مي‌يابد.

In the interaction of rigid body and fluid problem different methods and techniques are used for simulating the impact of a moving object in the fluids. So, wedge impact model is investigated according to the Dilatant fluid characteristics and the effect of these features on moving wedge using flow-3D software. Comparison of present analysis and observational results showed that this model with 0.5 percent mean error and with R2=0.999 has good performance in simulating this kind of fluid. Also Studying the effect of fluid characteristics changes on moving wedge and velocity and pressure distribution in fluid indicated that variety of density has maximum effect on the wedge velocity change, so that with 2.8 times increase in density, velocity of wedge decreases about 16 percent. Also, it was found that with decreasing in collision distance between two wedges, wedges penetration velocity into fluid decreases up to 8 percent.