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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

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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


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.

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