Расходящееся течение неньютоновской жидкости

  • Кутузова Э.Р. Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия
  • Тазюков Ф.Х. Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия
  • Снигерёв Б.А. Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, Казань, Россия
УДК: 532.517.2

Аннотация

В данной статье рассматривается расходящееся течение упруговязкой жидкости в плоском разветвляющемся канале с квадратной каверной. Неньютоновские жидкости, описываемые моделью FENE-P, обладают аномалией вязкости, зависимостью продольной вязкости от продольной скорости и упругими свойствами. Определяющими параметрами течений таких жидкостей являются числа Вайссенберга $\mathrm{We}$, Рейнольдса $\mathrm{Re}$, способность макромолекулы менять свою ориентацию в потоке и степень распутывания макромолекулы полимера $L^{2}$. Обсуждается возможность потери устойчивости симметричной формы потока при медленном, ползучем режиме ($\mathrm{Re}\ll 1$) течения. Показано, что при определенном наборе значений чисел $\mathrm{We}$ и $L^{2}$ симметричная форма течения теряет свою устойчивость и приобретает несимметричную форму.

Ключевые слова: течения неньютоновских жидкостей, Т-образный канал, потеря симметрии, реологическое конститутивное соотношение FENE-P, метод контрольного объема

Информация об авторах

Эльвира Ризилевна Кутузова
ассистент кафедры автоматизированных систем сбора и обработки информации Казанского национального технологического университета
e-mail: elvira.kutuzova@list.ru
Фарук Хоснутдинович Тазюков
д-р техн. наук, старший научный сотрудник, профессор кафедры теоретической механики и сопротивления материалов Казанского национального технологического университета
e-mail: tazyukov@mail.ru
Борис Александрович Снигерёв
д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории "Моделирование технологических процессов" Института механики и машиностроения Казанского научного центра РАН
e-mail: snigerev@imm.knc.ru

Литература

  1. Mukhopadhyay S., Midya C., Layek G.C. Computation of viscous flow field in a tapered artery with an overlapping constriction // International Journal of Fluid Mechanics Research. 2009. Vol. 36. No. 4. P. 343-356.
  2. Soulages J. et al. Investigating the stability of viscoelastic stagnation flows in T-shaped microchannels // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2009. Vol. 163. No. 1. С. 9-24.
  3. Tazyukov F.Kh. et al. Non-Newtonian flow of blood through a symmetric stenosed artery // Russian Journal of Biomechanics. 2012. Vol. 16. No. 1. P. 46-57.
  4. Stone H.A., Kim S. Microfluidics: basic issues, applications, and challenges // AIChE Journal. 2001. Vol. 47. No. 6. С. 1250-1254.
  5. Лобасов А.С., Минаков А.В. Интенсификация процесса смешения двух жидкостей в микроканалах. VII Всероссийская конференция "Молодежь и наука: начало XXI века", 2010.
  6. Tazyukov F.K., Khalaf H.A., Hassan J.M. Non-newtonian models for blood flow through an arterial stenosis // ASME 2011 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers. 2011. С. 831-838.
  7. Халаф Х.А. Халаф Х.А., Тазюков Ф.Х., Алиев К.М. Нелинейные явления при течении обощенной ньютоновской жидкости в плоском канале // Труды Академэнерго. 2012. № 1. С. 44-50.
  8. Haward S.J., McKinley G.H. Stagnation point flow of wormlike micellar solutions in a microfluidic cross-slot device: Effects of surfactant concentration and ionic environment // Physical Review E. 2012. Vol. 85. No. 3. С. 031502.
  9. Öztekin A., Alakus B., McKinley G.H. Stability of planar stagnation flow of a highly viscoelastic fluid // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 1997. Vol. 72. No. 1. С. 1-29.
  10. Baaijens F.P.T. Mixed finite element methods for viscoelastic flow analysis: a review // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 1998. Vol. 79. No. 2. С. 361-385.
Выпуск
Страницы
59-64
Прислано
2016-07-13
Опубликовано
2016-09-30