Una simulación de la dinámica de fluidos no newtonianos en un paso hacia atrás basada en un modelo de lattice Boltzmann de múltiples tiempos de relajación y en la Unidad de Procesamiento Gráfico
Autores: Molla, Md. Mamun; Nag, Preetom; Thohura, Sharaban; Khan, Amirul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Una simulación de la dinámica de fluidos no newtonianos en un paso hacia atrás basada en un modelo de lattice Boltzmann de múltiples tiempos de relajación y en la Unidad de Procesamiento Gráfico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Flujo de fluido no newtoniano
Modelo de viscosidad MPL
Métodos de lattice Boltzmann MRT
Computación paralela en GPU
Plataforma CUDA
Flujos de fluidos pseudoplásticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Un modelo de viscosidad de ley de potencia modificada (MPL) de flujo de fluido no newtoniano ha sido utilizado para los métodos de lattice Boltzmann de tiempo de relajación múltiple (MRT) y luego validado con problemas de referencia utilizando la unidad de procesamiento gráfico (GPU) mediante computación paralela en la plataforma de Compute Unified Device Architecture (CUDA) C. El modelo MPL para caracterizar el comportamiento no newtoniano es una correlación empírica que considera el comportamiento newtoniano de un fluido no newtoniano a una velocidad de corte muy baja y alta. Se ha identificado un nuevo parámetro de unidad de tiempo () que rige el flujo, y este parámetro es consecuencia de la escala de longitud inducida introducida por la ley de potencia. El modelo MPL está libre de singularidades debido a la velocidad de corte muy baja o incluso nula. El modelo MPL propuesto fue validado primero para el estudio de referencia de la cavidad impulsada por tapa y los flujos de canal. Luego, el modelo se aplicó a flujos de fluidos de adelgazamiento y engrosamiento del corte a través de un escalón hacia atrás con números de Reynolds relativamente bajos, = 100-400. En el caso de los fluidos de adelgazamiento del corte (), surge un flujo laminar a transicional mientras que , y el gran vórtice se rompe en varios vórtices pequeños. Se presentan los resultados numéricos respecto a la distribución de velocidad, líneas de corriente y las longitudes de los puntos de reenganche.
Descripción
Un modelo de viscosidad de ley de potencia modificada (MPL) de flujo de fluido no newtoniano ha sido utilizado para los métodos de lattice Boltzmann de tiempo de relajación múltiple (MRT) y luego validado con problemas de referencia utilizando la unidad de procesamiento gráfico (GPU) mediante computación paralela en la plataforma de Compute Unified Device Architecture (CUDA) C. El modelo MPL para caracterizar el comportamiento no newtoniano es una correlación empírica que considera el comportamiento newtoniano de un fluido no newtoniano a una velocidad de corte muy baja y alta. Se ha identificado un nuevo parámetro de unidad de tiempo () que rige el flujo, y este parámetro es consecuencia de la escala de longitud inducida introducida por la ley de potencia. El modelo MPL está libre de singularidades debido a la velocidad de corte muy baja o incluso nula. El modelo MPL propuesto fue validado primero para el estudio de referencia de la cavidad impulsada por tapa y los flujos de canal. Luego, el modelo se aplicó a flujos de fluidos de adelgazamiento y engrosamiento del corte a través de un escalón hacia atrás con números de Reynolds relativamente bajos, = 100-400. En el caso de los fluidos de adelgazamiento del corte (), surge un flujo laminar a transicional mientras que , y el gran vórtice se rompe en varios vórtices pequeños. Se presentan los resultados numéricos respecto a la distribución de velocidad, líneas de corriente y las longitudes de los puntos de reenganche.