Bingham-plasztikus közeg csőkönyökben levő áramlásának numerikus vizsgálata
CFD study of the flow of Bingham plastic fluid in elbow
Keywords:
Bingham plastic fluid, CFD simulation, elbow, Hedström number, modified Reynolds number, /, Bingham-plasztikus közeg, CFD szimuláció, csőkönyök, Hedström-szám, módosított Reynolds-számAbstract
The present study examines non-Newtonian fluids with Bingham plastic behaviour. These fluids are transported in many areas of the industry by means of pump systems, of which pipe elbows are an important component. Advanced numerical simulation (CFD) methods provide insight into the flows inside the elbows, and the loss coefficient can be calculated. In the present work, we investigate steady-state flow in pipe elbows with a relative radius of curvature of R / D = 1 by presenting a wide range of parameters (Hedström number, modified Reynolds number) using numerical flow simulation.
Kivonat
Jelen tanulmányban a Bingham-plasztikus viselkedésű nemnewtoni folyadékokat vesszük górcső alá. E közegek szállítása az ipar számos területén szivattyús rendszerekkel történik, amelyek fontos elemei a csőkönyökök. A fejlett áramlásszimulációs (CFD) módszerek pedig betekintést engednek a könyökök belsejében folyó áramlásokba, illetve veszteségtényezőjük is számítható. A jelen munka során egy R/D=1-es relatív görbületi sugarú csőkönyökben lezajló stacionárius áramlást vizsgálunk széles paramétertartomány (Hedström-szám, módosított Reynolds-szám) bemutatásával a numerikus áramlásszimuláció eszközeivel.
References
Mays L., Water Distribution Systems Handbook, McGraw-Hill and American Water Works Association, 2008.
Idelchik I., Handbook of Hydraulic Resistance, 3rd Edition, New York, NY: Begell House Inc., 2003.
Csizmadia P. és Till S., The effect of rheology model of an activated sludge on to the predicted losses by an elbow, Periodica Polytechnica Mechanical Engineering, 2018, 62(4).
Lajos T., Az áramlástan alapjai, Budapest, 2015.
Madlener K., Frey B. és Ciezki H. K., Generalized Reynolds number for non-Newtonian fluids, Progress in Propulsion Physics, 2009, 1, pp. 237-250
Bobok E., Áramlástan bányamérnököknek, Budapest: Műszaki Könyvkiadó, 1987.
Csizmadia P. és Hős Cs., CFD-based estimation and experiments on the loss coefficient for Bingham and power-law fluids through diffusers and elbows, Computers and Fluids, 2014, 9, pp. 116-123
Kalpakli A., Experimental study of turbulent flows through pipe bends, Royal Institute of Technology KTH Mechanics, 2012, pp. 1-78
