Inestabilidad de Rayleigh-Bénard de un fluido de Ellis saturado en un canal poroso con un límite de isoflujo
Autores: Brandão, Pedro Vayssière; Celli, Michele; Barletta, Antonio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Inestabilidad de Rayleigh-Bénard de un fluido de Ellis saturado en un canal poroso con un límite de isoflujo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Inestabilidad térmica
Canal poroso
Fluido no newtoniano
Adelgazamiento por cizallamiento
Análisis de estabilidad lineal
Problema de autovalores
Licencia
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Se investiga el inicio de la inestabilidad térmica en un canal poroso con límites paralelos planos saturados por un fluido no newtoniano de adelgazamiento por cizallamiento y sujeto a un flujo horizontal. Se adopta el modelo de Ellis para describir la reología del fluido. Se asume que ambos límites horizontales son impermeables. Se suministra un flujo de calor uniforme a través del límite inferior, mientras que el límite superior se mantiene a una temperatura uniforme. Este tipo de configuración asimétrica de las condiciones de frontera térmica se analiza mediante una solución numérica del problema de autovalores de estabilidad lineal. El análisis de estabilidad lineal se desarrolla para modos normales tridimensionales de perturbación, mostrando que los modos transversales son los más inestables. También se demuestra el efecto desestabilizador del carácter no newtoniano de adelgazamiento por cizallamiento del fluido en comparación con el comportamiento mostrado, para la misma configuración de flujo, por un fluido newtoniano.
Descripción
Se investiga el inicio de la inestabilidad térmica en un canal poroso con límites paralelos planos saturados por un fluido no newtoniano de adelgazamiento por cizallamiento y sujeto a un flujo horizontal. Se adopta el modelo de Ellis para describir la reología del fluido. Se asume que ambos límites horizontales son impermeables. Se suministra un flujo de calor uniforme a través del límite inferior, mientras que el límite superior se mantiene a una temperatura uniforme. Este tipo de configuración asimétrica de las condiciones de frontera térmica se analiza mediante una solución numérica del problema de autovalores de estabilidad lineal. El análisis de estabilidad lineal se desarrolla para modos normales tridimensionales de perturbación, mostrando que los modos transversales son los más inestables. También se demuestra el efecto desestabilizador del carácter no newtoniano de adelgazamiento por cizallamiento del fluido en comparación con el comportamiento mostrado, para la misma configuración de flujo, por un fluido newtoniano.