دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 5 1 2015 03 21 Investigation of Non Newtonian fluid effects in unsteady flow of pipe system بررسی اثر سیال غیرنیوتنی در جریان غیرماندگار در سیستم لوله‌ها 211 219 436 10.22044/jsfm.2015.436 FA احمد احمدی دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شاهرود علی مجد دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شاهرود محمود نوروزی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شاهرود Journal Article 2014 02 15 Sudden change in discharge brings about significant pressure oscillations in a piping system which is known as waterhammer. Unsteady flow of a non-Newtonian fluid due to instantaneous valve closure is studied. The Cross model is used to model non-Newtonian effects. Firstly, the appropriate governing equations are derived and then, they are solved by a numerical approach. A fourth-order Runge Kutta scheme is used for time integration and a central difference scheme is employed for spatial derivatives discretization. To verify the proposed mathematical model and numerical solution, a comparison with corresponding experimental results are made. The results reveal a remarkable deviation in pressure history and velocity profile with respect to conventional waterhammer models in Newtonian fluids. The significance of the fluid behavior is manifested in drag reduction and line packing effect observed in the pressure history results. A detailed discussion regarding the fluid viscosity and its shear-stress diagrams are also included. تغییر ناگهانی دبی در سیستم لوله‌ها منجر به نوسانات فشار می گردد که به عنوان ضربه قوچ شناخته می شود. در این مقاله به بررسی جریان غیرماندگار ناشی از بستن سریع شیر در یک سیستم شیر، لوله، مخزن پرداخته شده است. فرضیه اساسی به کار گرفته شده آن است که سیال موجود در سیستم، سیالی با ویژگی‌های غیرنیوتنی است. در ابتدا با اعمال این فرض معادلات حاکم استخراج خواهند شد. در ادامه با استفاده از روش‌های عددی نتایج معادلات حاکم برای سیال غیرنیوتنی بدست آورده شده‌اند. برای محاسبه عبارت‌های زمانی از رانج کوتای مرتبه چهارم و جهت تقریب ترم‌های مکانی از تفاضل مرکزی مرتبه دوم استفاده شده است. برای حصول اطمینان از صحت الگوریتم حل نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند. جهت مدل سازی سیال غیرنیوتنی مدل کراس به کاربرده شده است. نتایج حاصل از مدل سازی سیال غیرنیوتنی نشان دهنده تغییراتی قابل توجه در مقادیر فشار و پروفیل سرعت می‌باشد. تاریخچه تغییرات فشار نشان دهنده کاهش افت و اثر لاین پکینگ بوده. همچنین نمودارهای لزجت و تنش برشی در مقطع لوله نشان داده شده‌اند و در ادامه مورد بحث و بررسی قرار گرفته‌اند. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_436_57355004b9483bc8817e1d6fb74f6de3.pdf