Carreau-Yassuda akışkanının ısı transferi etkisi altında sınır tabakası davranışının incelenmesi

Bu çalışmada genelleştirilmiş bir Newtonyen akışkan modeli olan Carreau-Yasuda formülü bir plaka üzerinde gerçekleşen akışa uyarlanmıştır. Sonsuzdan uniform hız ve sabit sıcaklıkta gelen akışkan plaka üzerine temas ettikten sonra sürtünmeli akış dolayısıyla iki boyutlu hız ve sıcaklık profiline sahip olmaktadır. Bu profillerinn davranışını matematiksel olarak bulabilmek için akışa ait momentum, süreklilik ve enerji denklemleri elde edilmiştir. Tüm denklemler matematiksel olarak kapsamlı, kısmi ve doğrusal olmayan diferansiyel denklemdir. Bu denklemleri basitleştirmek için problemin fiziği ile uyumlu sınır tabakası yaklaşımı geliştirilmiştir. Sınır tabakası yaklaşımı ile akış bölgesi oldukça daraltılmış ve denklemlerdeki önemli terimler ön plana çıkarılıp bazı terimler ihmal edilmiştir. Bu sayede genellikten kayıp olmaksızın denklemler üzerindeki çözüm için gereken iş yükü azaltılmıştır. Basitleştirmeye rağmen eldeki denklemler kısmi diferansiyel olduğu için adi forma indirgemek için denklemlerin simetrileri hesaplanmıştır. Son olarak indirgenmiş adi diferansiyel denklem sisteminin sayısal çözümleri yapılmış. Bu analizden elde edilen verilerden çizilen grafikler ile akışkan parametrelerinin sınır tabakası içerisindeki akışa etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak viskozite ile ilgili özelliklerimiz akışı yavaşlatırken sınır tabakasını kalınlaştırdığı, power-law yasasına ilişkin özelliklerin de tam tersi etkilere yol açtığı bulunmuştur.