وجود يک ذره يا بستري از ذرات جامد کروي در مسير جرياني سيالات داراي تنش تسليم موجب افت فشار زياد شده و در ميزان انتقال حرارت جداره به سيال و نمايه حرارتي محيط نقش بسزايي دارد. افت فشار ايجاد شده در محاسبه نرخ جرمي جريان بسيار حائز اهميت است. در فرآيندهاي ته­ نشيني مانند سيکلون­ها، بسترهاي ثابت و متحرک، فرآيندهاي پليمري، استخراج و ... وجود ذرات در سيالات داراي تنش تسليم به وفور ديده مي­شود. عمدتاً تحقيقات انجام شده در حوزه هيدروديناميکي و حرارتي در مورد سيالات تواني مي­باشند. عمده رژيم­ هاي جرياني بررسي شده خزشي و خيلي آرام (رينولدز کمتر از 1) هستند. لذا حل معادلات بقا در مورد آن­ها با مشکل واگرايي مواجه نمي‌شود. معادلاتي که در شبيه ­سازي به کار رفته‌اند شامل پيوستگي، حرکت و انرژي  بوده و به اين علت که غيرخطي و ناهمگن هستند به صورت عددي حل شده­‌اند. بدست آوردن روابط تصحيحي براي سيالات ويسکوپلاستيک در شرايطي که رينولدز جريان بين 1/0 تا 1000، عدد الدرويد بين 0 تا 10 و شاخص تواني بين ۰/۵ تا 1 باشد، از اهداف و انگيزه­ هاي شبيه­ سازي مي‌باشد. در اين گزارش با استفاده از نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) اثر فاصله ذرات بر روي ضريب پسا بررسي شده است. در مقايسه و صحت نتايج از داده‌­هاي موجود در مورد سيالات شبه ­پلاستيک با شاخص تواني مشابه استفاده شده است. مقدار ضرايب پساي بدست آمده از طريق شبيه ­سازي حداکثر 8/۴۸ درصد با داده ­هاي موجود اختلاف داشته و در بحث حرارتي نيز ميزان ۱۵/۷ درصد خطاي شبيه­ سازي در مقايسه با داده‌­هاي موجود در رينولدز 5 و پرانتل 50 و در شاخص تواني ۰/۵ ديده مي­شود. هنگامي که شاخص تواني از 1 کمتر شود، ضريب پسا افزايش مي‌­يابد. ميزان اين افزايش در سيال شبه­ پلاستيک با شاخص تواني ۰/۵ و در رينولدز خزشي برابر با 42 درصد مي­باشد، ولي هنگامي که عدد الدرويد بيشتر از 1 شود ضريب پسا رفته­ رفته از شاخص تواني مستقل شده و با الدرويد رابطه خطي پيدا مي­کند. در بحث حرارتي عدد ناسلت با افزايش عدد الدرويد افزايش يافته و اين افزايش در شاخص تواني ۰/۵، رينولدز خزشي، عدد پرانتل برابر با ۰/۵ و عدد الدرويد برابر با 10 در مقايسه با عدد الدرويد صفر ۶/۰۲ برابر مي­‌باشد.

آنچه در کد CFD_Particles خواهید آموخت:

1- نحوه شبکه بندی در GAMBIT و استفاده از آن در محیط نرم افزار FLUENT ( فلوینت )

2- نحوه حل بدون بعد معادلات حرکت، پیوستگی و انرژی

3- تلفات ویسکوز در معادله انرژی و تأثیر آن روی NU

4- محاسبه ضریب تصحیح پسا و Nu در شرایط مختلف یک ذره و دسته‌ای از ذرات

5- تأثیر n و تنش تسلیم روی این اعداد

6- نحوه اعمال شرط مرزی متفاوت روی ذره و دیواره