جریان ویسکوز دوبعدی درون شکافهای در حال انبساط یا در حال انقباض با دیواره های نفوذپذیر با استفاده از روش اغتشاش پارامتری (PPM)

الموضوعات :

میراله حسینی ¹

1 - دانشکده مهندسی مکانیک (تبدیل انرژی)، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، قائمشهر، مازندران، ایران

تاريخ الإرسال : 07 السبت , ربيع الأول, 1442 تاريخ التأكيد : 22 السبت , رجب, 1442 تاريخ الإصدار : 25 الثلاثاء , محرم, 1444

الکلمات المفتاحية: Non-dimensional wall dilation rate, Parameterized Perturbation Method (PPM), Permeation Reynolds number,

ملخص المقالة :

در این مطالعه، مسئله جریان لایه‌ای، همدما، تراکم‌ناپذیر و ویسکوز در دامنه مستطیلی که به دو دیواره متخلخل متحرک مقید شده است و سیال می‌تواند از طریق انبساط یا انقباض‌های پی‌درپی از این دیواره‌ها وارد یا خارج شود، با استفاده از تکنیک تحلیلی مبتنی بر مجموعه «روش اختلال پارامتری شده (PPM)» حل می‌شود. ابتدا مفهوم این روش به اختصار بیان می‌گردد و سپس کاربردهای آن در این مسئله مورد مطالعه قرار می‌گیرند. آنگاه، نتایج با نتایج عددی مقایسه می‌شوند و اعتبار این روش‌ها سنجیده می‌شود. بعد از این اعتبارسنجی، اثر برخی پارامترهای کاربردپذیر فیزیکی تحلیل می‌شود تا کارایی PPM در این نوع مسائل نشان داده شود. نتایج گرافیکی برای بررسی تاثیر آهنگ اتساع دیواره بدون بعد ( ) و عدد رینولدز نفوذ (Re) بر سرعت، توزیع فشار نرمال و تنش برشی دیواره ارائه شده‌اند. مسئله حاضر که برای دیواره‌هایی با انبساط و انقباض کند و نفوذپذیری ضعیف طراحی شده است، یک مدل ساده برای انتقال سیالات زیستی از طریق رگ‌های در حال انقباض یا انبساط است.

المصادر:

 

[1] H.N. Chang, J.S. Ha, J.K. Park, I.H. Kim, H.D. Shin, Velocity field of pulsatile flow in a porous tube, J. Biomech. 22: 1257-1262, (1989)

 

[2] E.C. Dauenhauer, J. Majdalani, Unsteady flows in semi-infinite expanding channels with wall injection, in: AIAA paper, 99-3523, (1999)

 

[3] J. Majdalani, C. Zhou, Moderate-to-large injection and suction driven channel flows with expanding or contracting walls, ZAMM Z. Angew. Math. Mech., 83: 181-196, (2003)

 

[4] Y.Z. Boutros, M.B. Abd-el-Malek, N.A. Badran, H.S. Hassan, Lie-group method for unsteady flows in a semi-infinite expanding or contracting pipe with injection or suction through a porous wall, J. Comput. Appl. Math. 197 (2): 465-494, (2006)

 

[5] J.H. He, Homotopy perturbation method for bifurcation on nonlinear problems, Int. J. Nonlinear Sci.

Numer.Simul. 6: 207–208, (2005)

 

[6] J.H. He, A review on some new recently developed nonlinear analytical techniques, Int. J. Non-linear

Sci. Numer. Simul., 1, 51–70, (2000)

 

[7] D.H. Shou, J.H. He, Application of parameter-expanding method to strongly nonlinear oscillators.

Int. J. Nonlinear. Sci. Numer. Simul 8 (1): 121, (2007)

 

[8] D. D. Ganji, H.Bararnia, S. Soleimani and E. Ghasemi, “Analytical solution of Magneto-Hydrodinamic flow over a Nonlinear Stretching Sheet”, Mode. Phys. Lett B. 23: 1-16, (2009)

[9] M. Jalaal , D.D. Ganji, On Unsteady Rolling Motion of Spheres in Inclined Tubes Filled with Incompressible Newtonian Fluids, Advanced Powder Technology,  (2010)

 

[10] M. Jalaal , D.D. Ganji, G.Ahmadi, Analytical Investigation on Acceleration Motion of a Vertically

Falling Spherical Particle in Incompressible Newtonian Media, Advanced Powder Technology,

(2009)

 

[11] M. Jalaal , D.D. Ganji, An Analytical Study on Motion of a Sphere Rolling Down an Inclined Plane Submerged in a Newtonian Fluid, Powder Technology, 198: 82–92, (2010)

 

[12] J. Majdalani, C. Zhou, C.A. Dawson, Two-dimensional viscous flow between slowly expanding or contracting walls with weak permeability, J. Biomech 35: 1399-1403, (2002)

 

[13] A.S. Berman, Laminar flow in channels with porous walls, J. Appl. Phys. 24: 1232_1235, (1953)

 

[14] He J.H., Recent developments in asymptotic methods for nonlinear ordinary equations, Nonlinear

Sci. Numer. Simul, 4: 81–83, (1999)