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非牛顿幂律流体沿倾斜面流动的稳定性

一、引言 Y止研究了牛顿流体和三重非线性流体沿倾斜平板流动的稳定性〔‘.31,但只考虑了弱非牛顿流体的情况。为了考虑以非牛顿为主的流体,本文研究了幂律流体沿倾斜面流动的稳定性. 二、稳定性的分析和解 幂律流体的本构方程是: ,~m}夕}”一1夕其中,是剪切应力张量,夕是变形速率张量,“是模量指数,n是幂律指数(图l). 本文只限于考虑二维问题.引进无量纲速度「U+寿,朔和压力尸十多,其中U、尸是未受扰动时之速度和压力,彩、莎、多为扰动速度和压力.又假设: ;一u(,)。‘。(x一“)莎一,(,)。‘a(‘一“) 歹=P(y)。‘““一‘,其由x、y分别是平行和垂直于倾斜平板的无量纲化坐标;君是无量纲时间;a(扰动波数)一2耐八,又是扰动波长,d是液层厚度(图2);‘(扰动波速)~‘,+ic‘,c,是实部,“是虚部,i是虚数一丫二. 用扰动流函数价, 在一口必/ay莎~一口价/口:并假设: 价一甲(y)。‘“(‘一ct)则幂律流体...  (本文共6页) 阅读全文>>

《华东化工学院学报》1982年01期
华东化工学院学报

幂律流体流变特性的研究

引言 非牛顿流体的剪应力(t)和应变率(丫)之间的关系可用某种本构方程表示。许多高分子溶液、颜料浆、纸浆等拟塑性流体的本构方程往往可用Ostwald一de waele经验模型的张量式予以表述〔”:。V.‘..尹么,‘孟一月 一{‘】丫n、K均表示此种非牛顿流体的特性,1,二‘万吸y:丫)‘(1)其数值可用适当的粘度计加以测定。圆筒式旋转粘度计测定时,流体在粘度计内运动的应变率张量丫和剪应力张量了表示为:当采用同心可用柱座标z了矛..瓦、、、 岛 丫、、、,.‘亨产产or,r。,00T)z声‘厅.飞、、 舀 。V._:_,.__口了v。、y re=7a,‘卜一刃二一l—I ar、,/(2)如以下代表应变率张量的元素y,。,则上式可写为_‘日/v.、y二res::,sel—} 口r\r/(3)y也称为剪切速率。 将式(2)、(3)代入式(1),并以T表示剪应力张量t的元素Tr。,则得:二一{K}y}’一,}y(4)此即为幕律流休本构...  (本文共10页) 阅读全文>>

《华东化工学院学报》1983年01期
华东化工学院学报

脉动对管内幂律流体层流时传热的影响

幂律流休模型常用于描述工业流体。对这种流休的层流运动及传热,曾用解析方法、实验方法〔1一10〕及数值方法〔n一14〕进行过广泛的研究。对幂律流体的脉动流动也曾进行过数值分析〔15,16〕,但是对这种流体在脉动层流状态下的传热尚未进行过研究。 木文通过计算,希望了解脉动能否改善传热,如果能够,考察其效果受那些因素的影响。一、问题的形成 考虑幂律流体受到具有非零平均值的周期性压力梯度的作用,在管内发生脉动流,系统受冷却,进口段管壁处无因次温度突然从1降到零。选用柱坐标系,如图1。 为简化问题的分析,作如下假定:流动充分发展,流体性质不随温度变化,无粘性耗散,脉动频率较低。此外,因系圆管,自然有对称的速度分布和温度分布。 1.运动方程 在上述条件下,支配运动的方程是、流体具有充分发展/‘、,}”速度分“厂r{{), C ,图1传热管段、,产、.产,.土,︼了.、了气 一口”二_口pl口仁_ p二士详‘~=一一任井‘一一二一一一于一一才...  (本文共11页) 阅读全文>>

《黑龙江商学院学报(自然科学版)》1970年20期
黑龙江商学院学报(自然科学版)

幂律流体平面渠道层流进口段效应的研究

幂律流体平面渠道层流进口段效应的研究李晓燕(黑龙江商学院食品工程系,哈尔滨,150076)王致清方树先(哈尔滨工业大学动力工程系,哈尔滨,150001)(哈尔滨石油化工机械厂,哈尔滨,150056)摘要推导了幂律流体在平面渠道进口段内流动的边界层动量和能量积分关系式,采用边界层的动量积分关系式的近似处理方法,对幂律流体平面渠道层流进口段长度及其进口段效应修正系数进行了理论分析与计算,得出了简便实用的计算公式,并对求出的压力降用实验进行了验证,理论分析值与实验值吻合。关键词幂律流体,进口段,层流,平面渠道中国图书资料分类号O373O引言幂律流体平面渠道层流进口段和完全发展段的流动问题,在非牛顿流体力学中,无论是在理论上或是在工程实际中均有重要的意义。在工程实际中,常出现有各种断面形状的间隙流动,当在此间隙中流动的是非牛顿流体(例如高水基流体)并且进口段长度与渠道长度的比值不能忽视时,其非牛顿流体的进口段效应必须加以考虑,因此研讨...  (本文共6页) 阅读全文>>

山东建筑大学
山东建筑大学

不同截面管道内非牛顿幂律流体的流动与传热研究

随着我国城市化进程的加快以及工业水平的不断提高,与此同时也带来了巨大的能源压力。因此,能源的利用、开发与节约能耗要求势必会不断的提高,工业设备将更加趋于节能、耐用。在石油、煤炭和动力工程中,多数流体都具有非牛顿流体特性,同时非牛顿流体还普遍存在于自然界和实际生产过程中。非牛顿流体理论在各方面的应用起到了非常重要的支撑作用,它涉及到众多材料的流动本质和流动特性。非牛顿流体的流动特性和能量传输机理是工业设备设计从业者所必须掌握的重要理论基础。对非牛顿幂律流体的流动与传热展开针对性研究对适应经济发展、降低能源消耗具有深远的意义,并在水利、化学、冶金、材料、能源、生物等工程领域具有非常大的实用价值和现实意义。本文主要对不同截面管道内的非牛顿幂律流体流动与传热问题进行了一系列的研究。首先对非牛顿流体的数学模型和本文采用的物理模型进行了简单介绍,采用结构化网格对物理模型进行划分,并结合实验数据验证本文数值模拟方法的合理性。在基于理论分析的基...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《应用力学学报》2002年04期
应用力学学报

存在填隙幂律流体时圆球间切向作用的近似解

1 引 言离散湿颗粒间的相互作用是一个基本的力学模型 ,涉及到农业、食品、化工和制药等领域的工艺过程中的介质细观力学行为分析 ,如土壤耕耘、饲料成形、药丸制作等。不幸的是传统的连续体力学理论对于这种多相离散介质的分析常显得无能为力 ,因而对其力学机理至今不甚清楚。离散元法DEM (DisereteElementMethod ,DEM )作为分析散体力学行为的有效方法近年来得到广泛应用 ,但是对湿颗粒系统至今仅有Lian[1,2 ]等的牛顿填隙流体的颗粒群模拟 ,对非牛顿填隙流体的离散元建模与模拟仍是空白。为建立这样的模型 ,作者已完成了存在填隙幂律流体时的法向作用研究[3] ,但这种流体的切向作用因存在不对称性 ,至今仍是难题。Goldman[4 ] 曾对刚性圆球相平行于平面壁的运动存在牛顿流体时的简单情况 ,用奇异摄动法得到了问题的渐近解 ,但此结果因压力解在中心处的奇异性导致阻力解欠精确。本文首先推导出两圆球间相互作用时压力...  (本文共5页) 阅读全文>>