Numerical result of complex quick time behavior of viscoelastic fluids in flow domains with traction boundaries

Kwon, Young-Don

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자료유형: 학술저널

저자정보: Kwon, Young-Don (Department of Textile Engineering, Sungkyunkwan University)

저널정보: 한국유변학회 Korea-Australia rheology journal Korea-Australia rheology journal 제19권 제4호

발행연도: 2007.1

수록면: 211 - 219 (9page)

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Here we demonstrate complex transient behavior of viscoelastic liquid described numerically with the Leonov model in straight and contraction channel flow domains. Finite element and implicit Euler time integration methods are employed for spatial discretization and time marching. In order to stabilize the computational procedure, the tensor-logarithmic formulation of the constitutive equation with SUPG and DEVSS algorithms is implemented. For completeness of numerical formulation, the so called traction boundaries are assigned for flow inlet and outlet boundaries. At the inlet, finite traction force in the flow direction with stress free condition is allocated whereas the traction free boundary is assigned at the outlet. The numerical result has illustrated severe forward-backward fluctuations of overall flow rate in inertial straight channel flow ultimately followed by steady state of forward flow. When the flow reversal occurs, the flow patterns exhibit quite complicated time variation of streamlines. In the inertialess flow, it takes much more time to reach the steady state in the contraction flow than in the straight pipe flow. Even in the inertialess case during startup contraction flow, quite distinctly altering flow patterns with the lapse of time have been observed such as appearing and vanishing of lip vortices, coexistence of multiple vortices at the contraction comer and their merging into one.

#Leonov model #startup viscoelastic flow #contraction #traction boundary

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소속기관 School of Chemical Engineering, Sungkyunkwan University

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