دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 7 1 2017 03 21 A DNS investigation of drag reduction phenomenon in turbulent flow of a viscoelastic fluid بررسی پدیده کاهش نیروی پسا در یک جریان مغشوش سیال ویسکوالاستیک به روش شبیه‌سازی عددی مستقیم DNS 255 274 926 10.22044/jsfm.2017.926 FA احسان راستی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان فرهاد طالبی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان کیومرث مظاهری استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس Journal Article 2015 11 10 Direct numerical simulation (DNS) of viscoelastic turbulent flow, due to its importance in predicting drag reduction and developing viscoelastic turbulent models has become as a considerable portion of non-Newtonian fluid flows studies. In the present work, after introducing the phenomenon of drag reduction, the unsteady 3-D governing equations of a duct flow required for DNS of viscoelastic turbulent flow using Giesekus model are employed. To obtain the numerical results, a new solver based on finite volume method is developed in OpenFOAM software. Comparing turbulent characteristics of viscoelastic flow with Newtonian one, the drag reduction value is calculated. The obtained results are compared with the corresponding values from a similar study based on finite difference method using the same rheological parameters (Reτ=150, Weτ=30, β=0.9 and α=0.001) and a good agreement is observed. The effect of varying the mobility factor α and viscosity ratio β on the drag reduction and flow characteristics is investigated. شبیه‌سازی عددی مستقیم جریان متلاطم سیال ویسکوالاستیک، به دلیل اهمیت آن در پیش‌بینی پدیده کاهش پسا و ارائه مدلهای تلاطم مخصوص جریانهای ویسکوالاستیک، بخش قابل توجهی از مطالعات مرتبط با سیالات غیرنیوتنی را به خود اختصاص داده است. در این مطالعه، پس از معرفی پدیده کاهش پسا، معادلات حاکم در سه بعد و غیر دائم جهت شبیه‌سازی عددی مستقیم جریان متلاطم در یک کانال با استفاده از مدل ویسکوالاستیک گزیکس بررسی و با توسعه یک حلگر جدید در محیط نرم‌افزار اوپن‌فوم و بر مبنای روش حجم محدود، نتایج مربوط استخراج شده است. پس از مقایسه مشخصات تلاطم جریان با نتایج مربوط به سیال نیوتنی، میزان کاهش پسا محاسبه گردیده است. همچنین نتایج موجود، با نتایج مربوط به مطالعه‌ای مشابه بر مبنای کد تفاضل محدود و به ازای پارامترهای رئولوژیک یکسان (150Reτ=، 30Weτ=، 9/0β= و 001/0α=) مقایسه و همخوانی خوبی مشاهده می‌شود. اثر تغییر ضرایب α و β بر روی مقدار کاهش پسا و مشخصات جریان بررسی شده است. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_926_f909bdfe7164b7e85bcb1a8fa9ed140f.pdf