The Shear-Driven Fluid Motion Using Oscillating Boundaries
Notice bibliographique
Résumé
A classical Stokes’ second problem has been known for a long time and represents one of the few exact solutions of nonlinear Navier-Stokes equations. However, oscillatory flow in a semi-infinite domain of Newtonian fluid under harmonic boundary excitation only leads to fluid wind-milling back and forth in close wall vicinity. In this study, we are presenting the mathematical model and the numerical simulations of the Newtonian fluid and the shear-thinning non-Newtonian blood-mimicking fluid flow. Positive flow rates were obtained by periodic yet nonharmonic oscillatory motion of one or two infinite boundary flat walls. The oscillatory flows in semi-infinite or finite 2D geometry with sawtooth or periodic rectified-sine boundary conditions are presented. Rheological human blood models used were: Power-Law, Sisko, Carreau, and Herschel-Bulkley. A one-dimensional time-dependent nonlinear coupled conservative diffusion-type boundary layer equations for mass, linear momentum, and energy were solved using the finite-differences method with finite-volume discretization. It was possible to test the accuracy of the in-house developed computational programs with the few isothermal flow analytical solutions and with the celebrated classical Stokes’ first and second problems. Positive flow rates were achieved in various configurations and in absence of the adverse pressure gradients. Body forces, such as gravity, were neglected. The calculations utilizing in-phase sawtooth and rectified-sine wall excitations resulted in respectable net flow which stabilizes and becomes quasi-steady, starting from rest, after three to ten periods depending on the fluid rheology. It was assumed that rapid return stroke of the wall actuator resulted in total wall slip while forward wall motion existed with no-slip boundary condition. Shear “driving” and “driven” fluid regions were identified. The shear-thinning fluid rheology delivered many interesting results, such as pluglike flow. Constructive interference of diffusive penetration layers from multiple flat surfaces could be used as practical pumping mechanism in micro-scales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».