Daralan-genişleyen akım kesitinde Newtonian olmayan akışkan için bünye denklemlerinin değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET DARALAN-GENİŞLEYEN AKIM KESİTİNDE NEWTONIAN OLMAYAN AKIŞKAN İÇİN BÜNYE DENKLEMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ KOPAÇ.Mehmet Doktora Tezi, Makine Müh. Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Doğan ÖZGÜ* Ocak 1992 Viskoelastik davranışları yansıtan bünye denklemlerinin değerlendirilmesi için literatürde mevcut deneysel veriler kullanılarak nümerik bir çalışma yapılmıştır. Türev tipli bünye denklemlerinin daralıp genişleyen akımda doğrusal olmayan regresyon yöntemi kullanılarak deneysel verilerle olan uyumları belirlenmiştir. Değerlendirilen mevcut bünye denklemleri White-Metzner, Oldroyd 3-Sabit, Spriggs, Gaidos, Upper ve Lower Convekted Maxwell, Korotasyonel Maxwell ve Johnson- Segalman gibi modellerdir. Değerlendirilen bu mevcut modellerden daha uyumlu bir model geliştirilmesi ve tüm modellerin simetriekseni boyunca olan akım ve basit kaymalı akımda karşılaştırılması yapılmıştır. Mevcut bünye denklemlerinin genel bir değerlendirmesi sonucunda elde edilen bulgulardan yararlanılarak yeni bir model de geliştirilmiştir. Simetri ekseni boyunca olan akıma göre akım kanalının belli bir bölgesinde yapılan çözümlerdeWhite-Metzner eşitliği, mevcut bünye denklemleri arasında en iyi sonuç veren eşitlik olmuştur. Simetri ekseni boyunca olan akım tipinde önerilen yeni model daha iyi sonuç vermektedir. Kararlı basit kaymalı akım için ise viskometrik fonksiyonların deneysel fonksiyonlara uyum derecesine göre White-Metzner bünye denklemi daha iyidir. Her iki akım türü için de en başarılı sonucu veren tek bir bünye denklemi elde etmek mümkün olmamıştır.

- Ill - ABSTRACT EVALUATION OF RATE - TYPE CONSTITUTIVE EQUATIONS FOR NON - NEWTONIAN FLUIDS IN WIGGLE FLOW KOPAC, Mehmet Ph.D. Thesis, Mechanical Engineering Department Thesis Supervisor : Prof. Dr. Doğan OZGUR January 1992 A numerical study was done for the evaluation of constitutive equations exhibiting vis k o elastic behaviour using the stress and velocity data present in literature. By non-linear regression analysis rate type constitutive equations were compared with the experimental data in wiggle flow. Constitutive equations evaluated in this study were as follows : White-Metzner, Oldroyd 3-constant, Spriggs, Gaidos, Upper and Lower Convected Maxwell, Corotational Maxwell, and Johnson - Segalman Models. A new model better than the present evaluated models was developed and all of these models were- IV compared along the centerline and also in simple shear flow. A new model was developed by utilizing the results obtained according to the general evaluation of present constitutive equations. White.- Metzner equation was the one that gave the best fit among the present models along the centerline in the flow channel. For flow along the centerline the proposed model was better than the White - Metzner equation. For simple shear flow, the viacoaıetı-ic functions of White-Metzner constitutive equation was better than the other constitutive equations.lt was not possible to obtain a single constitutive equation which fits both type of flows.