مطالعه عددی تاثیر زبری سطح و تزریق حباب بر ضریب اصطکاک پوسته ای در جریان تیلور- کوئت

در این تحقیق اثر زبری سطح و تزریق حباب بر ضریب اصطکاک پوسته ای و نیروی درگ هیدرودینامیکی در جریان تیلور-کوئت به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. جریان مورد بررسی شامل دو سیلندر هم مرکز می باشد که سیلندر درونی متحرک و بیرونی ثابت است. معادلات حاکم بر جریان شامل معادلات پیوستگی، ممنتوم، معادلات اغتشاشی و معادلات توزیع حباب در جریان می باشد. این معادلات براساس روش عددی حجم محدود و با استفاده از روش گسسته سازی بالادست مرتبه دوم حل شده اند. برای مدل سازی جریان دوفازی از روش اویلری-لاگرانژی بهره برده شده است. در تمامی حالت های بررسی شده، جریان آشفته و گردابه های تیلور در فضای بین دو استوانه ظاهر شده اند. سیال هوا به عنوان فاز دوم به درون جریان تزریق شده است. محدوده رینولدزی که انتخاب شده از 104 تا 105×2 می-باشد. از یک تحقیق انجام شده به صورت تجربی برای اعتبار سنجی استفاده شده است. نتایج نشان دادند که با افزایش عدد رینولدز، ضریب اصطکاک کاهش می یابد و همچنین با کاهش زبری، نیروی درگ کاهش می یابد.