Nichtnewtonsche Strömung um eine Zylinderanordnung

Analysemerkmale

Verweis

Georgiou, G., Momani, S., Crochet, M.J., Walters, K.: "Newtonian and non-Newtonian flow in a channel obstructed by an antisymmetric array of cylinders", Jour. of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 40, (1991), S. 231-260.

Problembeschreibung

Die Geometrie ist ein Kanal mit einem rechteckigen Querschnitt mit sieben Zylindern in einer nicht symmetrischen Anordnung. Ein newtonsches und ein nichtnewtonsches Fluid wurden getestet. Das nichtnewtonsche Fluid ist eine 2%ige wässrige Lösung von Polyacrylamid, die als hochelastisch strukturviskos (scherverdünnend) gilt.

Der von Autodesk Simulation CFD berechnete Druckverlust im Kanal wurde mit den gemessenen Daten verglichen.

Geometrie und Randbedingungen

Dabei gilt A = 2.3 cm, B = 1.25 cm, C = 3.375 cm, D = 0.35 cm, L = 32.6 cm, W = 2.5 cm.

Der Volumenstrom beträgt 12.0 cm3/s.

Ergebnisse

Der Druckverlust (Pa) im Kanal wird verglichen:

  Benchmark (Pa) 2014: Build 20130102 % Fehler 2015: Build 20131223 % Fehler
Newtonsch          
= 30 cc/s 4200 4329.32 3.07 4330.49 3.11
Nichtnewtonsch          
= 30 cc/s 3400 3599.45 5.87 3599.45 5.87