Numerical analysis of newtonian and non-newtonian lid-driven cavity flow in plane and curved geometries

Abstract

NEWTONYEN ve NEWTONYEN OLMAYAN AKISKANLARIN KAPAKşËË ü ğË ËTAHRIKLI OYUK AKISLARININ DUZLEMSEL VE EGRISEL GEOMETRILERşËşË ËËICIN SAYISAL ANALIZIHatice MERCANBu tezin amacı, Newtonyen ve Newtonyen olmayan akışkanların kapak tahriklisoyuk akışlarının düzlemsel ve eğrisel geometrilerde sayısal şüzümlerinin geliştirilmesidir.s u g co u sDüzlemsel geometri kare, eğrisel geometriler ise kutupsal ve yay şekilli oyuk olaraku g scüseşilmiştir. Newtonyen olmayan akış modeli işin Ussel Kanun ile tanımlı elastik ol-c s smayan bir bünye denklemi kullanılmıştır.Calışmada eylemsizlik kuvvetlerinin etkisininu sşsyanı sıra akışkanda kayma incelmesi ve/veya kayma kalınlaşması etkileri incelenmiştir.s s sEylemsizlik etkileri boyutsuz Reynolds sayısı ile, kayma incelmesi ve kayma kalınlaşmasısü ügibi Newtonyen olmayan etkiler ise Ussel Kanun Reynolds sayısı ve Ussel Kanun endis-leriyle karakterize edilmiştir.s

NUMERICAL ANALYSIS OF NEWTONIAN AND NON-NEWTONIANLID-DRIVEN CAVITY FLOW IN PLANE AND CURVED GEOMETRIESHatice MERCANThe aim of this thesis is to develop a numerical solution to the lid driven cavityproblem in plane and curved geometries for both Newtonian and non-Newtonian ï¬uids.The planar case is the lid-driven square cavity problem and the curved cases are thelid-driven polar cavity and the lid-driven arc-shaped cavity problems. For the non-Newtonian case, inelastic Power-Law ï¬uid model is adopted. The study is carried out interms of investigating the inertia eï¬ects on the ï¬ow ï¬eld as well as the shear-thickeningand/or shear-thinning attributes of the ï¬uid. The inertia eï¬ects are characterized bythe non-dimensional Reynolds number, whereas non-Newtonian eï¬ects such as shearthinning and shear thickening are characterized by Power-Law Reynolds number andPower-Law indices.