トップページ熱流体事例 > 機能別及び検証事例非ニュートン流体事例 べき乗則流体のパイプ内乱流流れ

べき乗則流体のパイプ内乱流流れ

概要:

  • この計算の目的は、パイプ内流れでのべき乗則流体の低レイノルズ数モデル、
    非ニュートン流体モデルの有効性を示すことである
  • べき乗則流体は、せん断応力が粘性指数Kおよびべき乗nに関連しているため、
    定常的な高粘性のものである。n<1のときは、流体は擬塑性流体(せん断流動化)
    となり、n>1のときはダイラタント流体(せん断粘稠化)となる。n=1のときはニュートン
    流体である
  • パイプ内のべき乗則流体は、多くの工業分野、とくに生産製造業界に直結している
  • この計算は、層流と乱流、両方の十分に発達した速度のプロフィールに沿って、
    摩擦抵抗を解いている
  • 乱流モデルは、Lam-Bremhorstの低レイノルズ数K-ε乱流モデルの修正版を
    使った
  • パラメータを以下に示す:
    Fanningの摩擦係数を f 、べき乗則係数を n 、一般的なレイノルズ数(下式) は Re=ρ*{Wb**(2-n)}*{D**n}/({8**(n-1)}*{(0.75+0.25/n)**n}*K).

    とし、Kは定数、Dはパイプの直径、Wbは見かけ流速である。

結果:

1. 摩擦抵抗

2. 層流: 平均速度プロファイル

3. 乱流: 平均速度プロファイル

4. 乱流:平均速度プロファイル

5. 乱流: 対数平均速度プロファイル

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