Non-Newtonian Sıvıların Aksiyel Halka Akışında Basınç Kaybının Belirlenmesi için Yeni Bir Çözüm Yaklaşımı

Abstract

Öz:Bu çalışmada reodinamiğin temel problemlerinden biri olan akışkanların eş eksenli (konsentrik) silindirik borularda non-Newtonian (Power-Law) akışında basınç düşüşünü belirlemek için yeni yaklaşık analitik bir yöntem sunulmuştur. Bu yöntemde, Fredrickson & Bird (1958) ve Hanks & Larsen (1979)’in sonuçları dikkate alınarak Power-Law akış profilinin boşluktaki akış hızının maksimum olduğu bölgenin koordinatlarını analitik olarak belirleyen formül önerilmiştir. Önerilen analitik formülün Power-Law reolojik modelin parametrelerinin bütün değişim aralığında (𝑛�� = 0 ... ∞) geçerli olduğu saptanmıştır. Elde edilen sonuçların literatürde sunulan verilerle iyi uyum sağladıkları grafiklerle gösterilmiştir. Önerilen formülün farklı bilim dallarında hidrodinamik, ısı ve kütle transferi problemlerinin yaklaşık çözümlerine de önemli katkı sağlayacağı vurgulanmıştır.

Öz:In this study, a new approximate analytical method is presented to determine the pressure drop in non-Newtonian (Power-Law) flow of concentric annuli of fluids, which is one of the main problems of rheodynamics. In this method, considering the results of Fredrickson & Bird (1958) and Hanks & Larsen (1979), the formula that analytically determines the coordinates of the region where the Power-Law flow profile has maximum flow velocity in annuli is proposed. The proposed analytical formula has been found to be valid across the entire change range (n = 0... ∞) of the parameters of the Power-Law rheological model. It is shown with the graphics that the results obtained accord with the data presented in the literature. It is emphasized that the proposed formula will also contribute significantly to the solutions of hydrodynamic, heat and mass transfer problems in different disciplines.