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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>>

《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2017年07期
天津大学学报(自然科学与工程技术版)

高环境压力下幂律流体射流液滴粒度特性试验

随着对于火箭发动机性能改善需求的日益提高,凝胶推进剂也愈来愈得到研究者们的关注.幂律流体作为具有幂律流变特征的非牛顿流体,对其进行射流破碎雾化特性的研究具有重要的理论和现实意义.国内外已有许多研究者对这方面问题进行了探讨.理论研究方面,文献[1-4]对幂律流体在圆管中的流动状态进行了研究,他们得出幂律流体的临界雷诺数与幂律指数n之间具有非常紧密的关联性的结论.Gao等[5]基于非线性方法,发现液体射流破碎机理取决于流体的性质以及引起表面张力梯度的扰动的波数.Yang等[6]研究了表面张力、液体喷射半径、空气边界层、液体稠度系数、气体动力黏度、幂律指数以及液相和气相之间的相对速度对最大生长速率和主波数的影响.试验研究方面,Jung等[7]在对幂律流体射流破碎的试验研究中指出雾化液滴的大小、分布与液膜厚度以及破碎长度密切相关.Von Kampen等[8]对牛顿流体及幂律流体破碎特征进行了对比,并给出了各自的喷雾模式随韦伯数以及广义雷...  (本文共7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>>

昆明理工大学
昆明理工大学

适用于幂律流体螺旋结构液膜密封性能研究

螺旋结构液膜密封(螺旋槽上游泵送机械密封和普通螺旋密封)具有优良的性能而广泛用于石油化工行业中的旋转机械上。考虑到石油化工行业中常见的液相介质大多会呈现出非牛顿流体的特征。本文采用解析算法和数值模拟两种方法,分别对用于密封幂律流体的螺旋槽上游泵送机械密封和螺旋密封的性能进行分析研究,以期望得到更符合生产实际的情况,从而为用于密封幂律流体的螺旋结构液膜密封的设计和应用提供理论依据。1.对于螺旋槽上游泵送机械密封:(1)考虑到液体在泵送进螺旋槽的过程中会在槽端部产生压力损失的"端部效应",引入等效半径方程,对利用窄槽理论推得的密封端面液膜压力控制方程中槽坝交界处压力进行修正,得到考虑"端部效应"修正的近似解析算法,并将其所得结果与数值模拟结果进行对比,通过了算法合理性验证。进而分析端部效应对不同几何结构参数和操作参数的螺旋槽上游泵送机械密封性能的影响程度。结果表明:当台槽宽比γ≥0.8、槽深hg≤25μm、轴转速ω≤7000r/mi...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>