infistream

Latar belakang numerik

Model-model viskositas untuk berbagai jenis fluida tersedia di OpenFOAM, jadi bagian ini memberikan pengantar singkat tentang aspek fisik dan numerik dari model-model viskositas. Implementasi model-model viskositas dibahas di bagian 11.2. Informasi lebih lanjut tentang viskositas tersedia di [3, 4], dan buku teks dinamika fluida serupa.

Konfigurasi aliran yang sering digunakan untuk menjelaskan viskositas fluida adalah aliran Couette: aliran antara dua pelat paralel yang dipisahkan dengan jarak d. Pelat bawah diam di tempat dan tidak bergerak, sedangkan pelat atas bergerak dengan kecepatan konstan u.

Gradien kecepatan antara kedua pelat berkembang seiring waktu, seperti yang diuraikan dalam gambar 11.1, menghasilkan tegangan τ, yang bekerja pada pelat atas yang [3], yaitu
dengan μ menyatakan viskositas dinamis yang berhubungan dengan viskositas kinematik ν sebagai berikut:
Viskositas kinematik ν adalah sifat fluida yang ditentukan oleh pengguna OpenFOAM. Sebagian besar fluida bersifat Newtonian: dalam fluida Newtonian, tegangan viscous berkorelasi secara linear dengan laju regangan (gradien kecepatan). Fluida non-Newtonian menunjukkan model tegangan-regangan non-linear. Untuk memfasilitasi simulasi berbagai jenis fluida, OpenFOAM menyertakan berbagai model viskositas bersama dengan model Newtonian standar:

Newtonian untuk fluida Newtonian inkompresibel dengan ν = konstan,
BirdCarreau untuk fluida non-Newtonian Bird-Carreau inkompresibel,
CrossPowerLaw untuk hukum Daya Silang inkompresibel yang berbasis pada fluida non-Newtonian,
Casson untuk fluida non-Newtonian Casson,
HerschelBulkley untuk fluida non-Newtonian Herschel-Bulkley,
powerLaw untuk fluida non-Newtonian berbasis hukum daya,
Arrhenius di mana viskositas adalah fungsi dari beberapa skalar lain, biasanya suhu

Model viskositas bukanlah satu-satunya model yang memengaruhi viskositas: model turbulensi mengubah viskositas efektif (lihat bab 7). Jika pemodelan turbulensi dinonaktifkan, model viskositas secara eksklusif menentukan ν.
Open chat
Infichat
Hello 👋
Thank you for text me
Can we help you?