비뉴턴유체의 내부유동문제에 대한 전산유체역학의 적용 = Application of Computational Fluid Dynamics to the Internal Flow Problems of Non-Newtonian Fluids
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학술지명
권호사항
발행연도
1994
작성언어
Korean
KDC
558.000
자료형태
학술저널
수록면
123-142(20쪽)
제공처
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본 연구의 목적은 비뉴턴유체의 내부유동문제에 수치모사기법을 적용하는 데 있다. 유변학적으로 특성이 다른 물, Carbopol 수용액, Separan 수용액, 그리고 혈액을 사용하여 협착관과 분기관에서의 유동문제를 해석하였다. 비뉴턴유체에 대한 유변학적 성질의 수학적모델은 전단응력을 전단율의 함수로 나타내는 수정멱법칙모델, Cauureau모델, 수정 Cross모델, 그리고 수정 Powell-Eyring모델을 채택하였다. 내부유동문제에 수치해법으 ㄹ적용함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다 .채택된 수학적모델들은 비뉴턴 유체의 협착관과 분기관유동을 잘 모사하였고, 실험결과와 비교할 때 제안된 수정멱법칙모델은 비뉴턴유체의 유변한적 특성을 정확하게 서술하였으며, 수치해석법을 이용하면 협착이 발생한 원관유동에서 다양한 조건에 적합한 압력손실계수를 예측할 수 있다.
The purpose of this papr is to apply the numerical simulation techniques to the internal flow problems of non-Newtonian fluids. Rheologically different fluids such as water, aqueous Carbopol solutions, aqueous Separan solutions and blood are emplyed for the numerical approach to understand flow phenomena is the stenotic tubes and the bifurcated tubes. Mathematical formulations of rheological properties for the non-Newtonial fluids are obtained by a function of the shear rate suing the modified power-law model, the Cauuear model, the modified Cross model and the modified Powell-Eyring model.
The results of numerical application to the internal flow problems are as follows: (1) The numerical results for the non-Newtonial fluids in the stenotic tubes and bifurcated tubes are in good agreement with the existing experimental data. (2) The proposed modified power-law model is suitalbe to describe the rheological hebaviors of the non-Newtoniaan fluids. (3) The pressure loss coefficient in the stenotic tubes for various flow conditions can be determined by numerical methods.
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