A similarity approach to boundary layer equations of a non-Newtonian fluid: Carreau-Yasuda model

Authors : Yiğit AKSOY, Hikmet SÜMER, Kıvanç SAMRA

Pages : 791-799

Doi:10.28948/ngumuh.840284

View : 16 | Download : 18

Publication Date : 2021-07-27

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, akışkana göre farklı bir sıcaklıkta ve yatay olarak yerleştirilmiş düz bir plaka üzerinde Newtonyan olmayan bir akış göz önüne alınmıştır. Sıkıştırılamaz, kararlı ve düzgün hıza sahip viskoz olmayan bir serbest akım plaka üzerinde viskoz bir sınır tabakası akışına neden olmaktadır. Newtonyen olmayan akışın Carreau-Yasuda akışkan modeline uyması öngörülmüştür. Analitik yaklaşım, momentum ve enerji denklemlerinin türetilmesi ve ardından sınır tabakası basitleştirmeleri ile başlar. Denklemlerin ölçekleme simetrileri kullanılarak hesaplanan benzerlik değişkenleri vasıtası ile kısmi diferansiyel denklem formunda olan sınır tabakası denklemleri adi forma indirgenmiştir. Daha sonra, Söz konusu denklemlerin sayısal çözümleri sonlu farklar algoritmasına dayanan sayısal bir çözümleyici ile bulunmuştur. Bu çözümler sayesinde, Deborah ve Prandtl sayıları gibi önemli boyutsuz parametrelerin hem momentum hem de termal sınır tabakası kalınlıkları üzerindeki etkileri grafikler üzerinden incelenmiştir. Ayrıca Nusselt sayısının boyutsuz sayılara göre değişimi de çalışmanın ısı transferi kısmı için araştırılmıştır.
Keywords : Newtonyen olmayan akışkan, Carreau Yasuda, sınır tabakası akışı, benzerlik dönüşümleri