Análisis del Comportamiento de Viscosidad de Cizallamiento No Newtoniano de los Fluidos Viscoelásticos de Johnson-Segalman
Autores: Bodnár, Tomá; Sequeira, Adélia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis del Comportamiento de Viscosidad de Cizallamiento No Newtoniano de los Fluidos Viscoelásticos de Johnson-Segalman
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Comparación numérica
Flujo de fluidos viscoelásticos de adelgazamiento por cizallamiento
Modelo de Oldroyd-B
Modelo de Johnson-Segalman
Comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento
Simulación del flujo sanguíneo
Licencia
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Este artículo presenta una comparación numérica del flujo de fluidos viscoelásticos con adelgazamiento por cizallamiento utilizando un modelo generalizado de Oldroyd-B y el modelo de Johnson-Segalman en diversas configuraciones. Los resultados de la generalización estándar de Oldroyd-B se utilizan como referencia para comparar con los obtenidos para los mismos casos de flujo utilizando el modelo de Johnson-Segalman, que tiene un ajuste específico de la derivada convectiva para asegurar el comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento. La estrategia de modelado se describe brevemente, señalando las principales diferencias entre el modelo generalizado de Oldroyd-B (que utiliza el modelo de Cross para la viscosidad con adelgazamiento por cizallamiento) y el modelo de Johnson-Segalman que opera en régimen de adelgazamiento por cizallamiento. Luego, ambos modelos se utilizan para la simulación del flujo sanguíneo en un vaso idealizado con estenosis axissimétrica bajo diferentes caudales para varios parámetros del modelo. Las simulaciones se realizan utilizando un código numérico interno basado en la discretización por volúmenes finitos. Los resultados obtenidos se comparan mutuamente y se discuten en detalle, centrándose en la evaluación cualitativa de las diferencias más distintivas en el campo de flujo. Se muestra que, a pesar de que todos los modelos comparten las mismas viscosidades asintóticas, el comportamiento del modelo de Johnson-Segalman puede ser (dependiendo del régimen de flujo) bastante diferente de las predicciones del modelo generalizado de Oldroyd-B.
Descripción
Este artículo presenta una comparación numérica del flujo de fluidos viscoelásticos con adelgazamiento por cizallamiento utilizando un modelo generalizado de Oldroyd-B y el modelo de Johnson-Segalman en diversas configuraciones. Los resultados de la generalización estándar de Oldroyd-B se utilizan como referencia para comparar con los obtenidos para los mismos casos de flujo utilizando el modelo de Johnson-Segalman, que tiene un ajuste específico de la derivada convectiva para asegurar el comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento. La estrategia de modelado se describe brevemente, señalando las principales diferencias entre el modelo generalizado de Oldroyd-B (que utiliza el modelo de Cross para la viscosidad con adelgazamiento por cizallamiento) y el modelo de Johnson-Segalman que opera en régimen de adelgazamiento por cizallamiento. Luego, ambos modelos se utilizan para la simulación del flujo sanguíneo en un vaso idealizado con estenosis axissimétrica bajo diferentes caudales para varios parámetros del modelo. Las simulaciones se realizan utilizando un código numérico interno basado en la discretización por volúmenes finitos. Los resultados obtenidos se comparan mutuamente y se discuten en detalle, centrándose en la evaluación cualitativa de las diferencias más distintivas en el campo de flujo. Se muestra que, a pesar de que todos los modelos comparten las mismas viscosidades asintóticas, el comportamiento del modelo de Johnson-Segalman puede ser (dependiendo del régimen de flujo) bastante diferente de las predicciones del modelo generalizado de Oldroyd-B.