respuesta del flujo de tubería turbulento viscoelástico pasado por una rugosidad de barra cuadrada: el efecto sobre el flujo medio
Autores: Goswami, Shubham; Hemmati, Arman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
respuesta del flujo de tubería turbulento viscoelástico pasado por una rugosidad de barra cuadrada: el efecto sobre el flujo medio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Influencia
Aditivos poliméricos viscoelásticos
Flujo en tuberías turbulentas
Elementos de rugosidad de barra cuadrada
Simulaciones Numéricas Directas
Modelo reológico FENE-P
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La influencia de aditivos poliméricos viscoelásticos en la respuesta y recuperación del flujo turbulento en tuberías sobre elementos de rugosidad de barra cuadrada fue examinada utilizando Simulaciones Numéricas Directas a un número de Reynolds de . Se examinaron dos alturas diferentes de barra para los elementos de rugosidad de barra cuadrada, y . Se empleó un modelo reológico Finitely Extensible Non-linear Elastic-Peterlin (FENE-P) para modelar las características viscoelásticas del fluido. Los parámetros reológicos para la simulación correspondían a un polímero de alta concentración de 160 ppm. Las regiones de recirculación formadas detrás de los elementos de barra por el fluido viscoelástico fueron más cortas que las asociadas con el fluido newtoniano, lo cual se atribuyó a efectos mixtos de fuerzas viscosas y elásticas debido a los polímeros añadidos. La recuperación del flujo viscoelástico medio fue más rápida. Las pérdidas de presión en la superficie de la rugosidad fueron mayores en comparación con el fluido newtoniano, y la contribución general a la resistencia local se redujo debido a los efectos viscoelásticos.
Descripción
La influencia de aditivos poliméricos viscoelásticos en la respuesta y recuperación del flujo turbulento en tuberías sobre elementos de rugosidad de barra cuadrada fue examinada utilizando Simulaciones Numéricas Directas a un número de Reynolds de . Se examinaron dos alturas diferentes de barra para los elementos de rugosidad de barra cuadrada, y . Se empleó un modelo reológico Finitely Extensible Non-linear Elastic-Peterlin (FENE-P) para modelar las características viscoelásticas del fluido. Los parámetros reológicos para la simulación correspondían a un polímero de alta concentración de 160 ppm. Las regiones de recirculación formadas detrás de los elementos de barra por el fluido viscoelástico fueron más cortas que las asociadas con el fluido newtoniano, lo cual se atribuyó a efectos mixtos de fuerzas viscosas y elásticas debido a los polímeros añadidos. La recuperación del flujo viscoelástico medio fue más rápida. Las pérdidas de presión en la superficie de la rugosidad fueron mayores en comparación con el fluido newtoniano, y la contribución general a la resistencia local se redujo debido a los efectos viscoelásticos.