Unsteady flow of a dusty conducting non-Newtonian fluid through a pipe

摘要

In this paper, the unsteady flow of a dusty viscous incompressible electrically conducting non-Newtonian power-law fluid through a circular pipe is investigated. A constant pressure gradient in the axial direction and a uniform magnetic field directed perpendicular to the flow direction are applied. The particle phase is assumed to behave as a viscous fluid. A numerical solution is obtained for the governing nonlinear momentum equations using finite differences. The effects of the magnetic-field parameter Ha, the non-Newtonian fluid characteristics (the flow index n), and the particle-phase viscosity β on the transient behavior of the velocity, volumetric flow rates, and skin friction coefficients of both fluid and particle phases are studied. It is found that all the flow parameters for both phases decrease as the magnetic field increases or the flow index decreases. On the other hand, increasing the particle-phase viscosity increases the skin friction of the particle phase, but decreases the other flow parameters. PACS No.: 47.50.+dNous étudions ici le flux d'un fluide poussiéreux, visqueux, incompressible, conducteur électrique et non Newtonien en loi de puissance à travers un tube circulaire. Nous appliquons un gradient de pression constant en direction axiale et un champ magnétique perpendiculaire à cette direction. La phase particule est présumée se comporter comme un fluide visqueux. Nous obtenons par différences finies la solution numérique des équations gouvernant les moments non linéaires. Nous étudions les effets du champ magnétique Ha, des caractéristiques non Newtoniennes du fluide (l'index de flux n), et de la viscosité β de la phase particule sur le comportement transitoire de la vitesse, les taux volumétriques de flux et les coefficients de friction de surface du fluide et de la phase particule. Nous trouvons que tous les paramètres de flux pour les deux phases diminuent lorsque le champ magnétique augmente ou que l'index de flux diminue. D'autre part, l'augmentation de la viscosité de la phase particule accroît la friction de surface de la phase particule, mais décroît les autres paramètres de flux.[Traduit par la Rédaction]