Polimerik akışkanların lineer olmayan dinamiklerinin modellenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında birden fazla akışkanlar dinamiği problemi göz önüne alınmıştır. İlk aşamada, Newtonian olmayan akışkanların, bir-boyutlu, tam gelişmiş, laminer ve izotermal akım bölgesinde bazı temel akış geometrileri için hız profilleri belirlenmiştir. Bu akışlar şunlardır: düzlemsel kanal içi akış, silindirik boru içi akış, koaksiyel levha-levha arası torsiyonal akış ve koaksiyel koni-levha arası torsiyonal akış. Çözümlerde Newtonian olmayan akışa ait üs kanunu (power-law) bünye denklemi kullanılmıştır. Daha sonra silindirik boru içi akış için, viskoz ısınma etkisi de hesaba katılarak, hız ve sıcaklık profilleri için analitik çözüm elde edilmiştir. Üçüncü aşamada; bir polimerik akışkanın silindirik boru içi akışı için viskoelastik bir bünye denklemi olan Oldroyd-B kullanılarak problemin modellemesi yapılmıştır. Elde edilen matematiksel modelin bir-boyutlu akış koşulları için geçerli diferansiyel denklemleri türetilmiştir. Son aşama olarak; polimerik akışkanları, diğer basit akışkanlardan ayırt etmede kullanılan temel bir düzenek olan ‘dönen mile tırmanma’ aparatı imal edilmiştir. Bu aparat kullanılarak; polimerik bir akışkanın dönen mile tırmanma davranışı incelenmiştir.