分享到:

狭窄血管内偶应力流体流动分析

1引言 由‘于组织的异常增生造成血管狭窄从而部分闭锁,这是人体心血管系统中最常见的病理现象之一,其后果十分严重,往往引起脑中风、冠状动脉缺血、心肌梗塞等,对人的健康和生命造成严重威胁。自1938年Mann等人川起,有许多研究者对具有狭窄的血管内血液流动进行了理论分析和实验研究〔2一’。〕,从血流动力学角度出发来探讨狭窄的机制。所有这些工作都是把血液看成牛顿流体而进行的。生理学研究已表明,在低切变率情况下,血液呈现非牛顿流体的特性,并且当血液压积增大时,这种非牛顿性质迅速增长.对人体造成危害的狭窄,大都发生在冠状动脉,脑血管,主动脉分叉等处,血液在不同程度上呈现非牛顿特性,因此研究非牛顿流体在狭窄管中流动具有十分重要意义.1980年Shuklal‘〕假定血液是幂律流体,研究狭窄效应.1982年作者[lz〕讨论了Casson流体的情况.这方面研究不断有报道.研究流体的非牛顿性质的另一条途径是从流体的微结构着手.如srivastava...  (本文共7页) 阅读全文>>

《应用数学和力学》1991年01期
应用数学和力学

180°弯曲方管牛顿流体及一种非牛顿流体湍性流动的数值模拟

一、引 占 弯曲管流动是工程和生活中常见的流动现象.并月.其流动介质往往不局限于牛顿流体(例如:水和空气).许多情况流动介质是本构关系更复杂的非牛顿流体,譬如人类心脏血管系统的关键器官——主动脉弓中血液流动便是一例.近年来病理学和生物流体力学的研究人员对于上述流动形态与动脉粥样硬化病变的内在联系,进行了有意义的探索’‘’.由于弯曲管流动属于三维流动,再加上流动介质物性复杂,使得流场试验测量进行困难,并且工作量相当巨大.在试验测量难以发展的清况下,流动数值模拟显示出其独到优越性. 本项研究可视为数值试验,其基本思路是试图以不同的实际测量得到的速度分布壁面律,归纳为壁面函数,做为运用卜。二方程模式求解弯管湍性流场的边界条件,分别模拟水和聚合物稀溶液的不同流动物性.计算结果与实测结果进行比较分析. 二、控 制 方 程 计算控制方程中引入了各向同性有效粕性系数w,,,联系应变率张量以表达总应力张量.总应力包括湍应力和粘性应力.为了计算方...  (本文共10页) 阅读全文>>

《科学新闻》2000年44期
科学新闻

流变学一门多维交叉学科

什么是流变学 I、几个异常的实验结果 实验一,取两个相同直径和长度的玻璃管,分别装有相同高度相同枯度的牛顿和非牛顿流体(用甘油和水可配制不同粘度的牛顿流体)。当底板同时抽去后可以发现聚合物溶液最先流完。这是因为它的粘度不像牛顿流体那样只与温度有关,在定温下是个常数,而是剪切速率的函数。此实验告诉人们,决不能用牛顿流体的粘度关联式去设计非牛顿流体输送工程。 实验二,左边以低分子聚丁烯为一类流体,而以聚丙烯酸胺(PAM)的水溶液为另一类流体,当轴启动后聚丁烯和水一样,由于受离心力的作用,中央液面呈凹形;而PAM水溶液则正好相反,中央液面沿杆上爬,离心力越大,爬杆越高。现在普遍认为是由于流体的弹性引起的。 实验三,在两个分别盛有牛顿流体和非牛顿流体的烧杯中插人一根玻璃管以造成虹吸。当虹吸开始后,慢慢地将虹吸管从液体中提出,此时可以看出,牛顿流体虹吸现象中断,而非牛顿流体却继续有虹吸作用,这实际上是溶液可纺性的检验。 在过去的几十年中,...  (本文共1页) 阅读全文>>

《力学与实践》2002年02期
力学与实践

牛顿流体挤出胀大模拟的网格依赖性

挤出成型是塑料、橡胶及其复合材料的重要加工技术,挤出胀大是挤出加工中的常见现象,显著影响产品质量.用数值模拟方祛研究聚合物熔体的挤出胀大行为通常选择牛顿流体的胀大解作为初值山,困此,准确的牛顿流体胀大解是模拟聚合物熔体胀大的基础. 圆管挤出物的胀大程度,可以表示为Sw一*一D。)/D。X 100%p为胀大达到平衡后的流束直径,D。为流道直径.用有限元法模拟Maxwell类劲弹流体的胀大流动,采用了不同的牛顿流体胀大初值,如Crochet和 Kennings问采用的初值为 12.6%,后来他们又用 14.3%为初值[‘]; Lu。等H和范疏润等问所用的初值约为 13.5%~13.6%.这些分散的牛顿流体的胀大数据和有限元网格的差异存在着联系.网格的变化对牛顿流体胀大的影响还没有引起挤出胀大数值研究者的足够重视,本文将研究这一问题.1 牛顿流体挤出胀大的数学描述 雷诺数很小时,牛顿流体从流道内流出时才会出现胀大现象.对不可压缩的等温...  (本文共3页) 阅读全文>>

《河北职工大学学报》1999年01期
河北职工大学学报

二层广义牛顿流体沿斜面流动的稳定性

1引言由于二层或多层流体沿斜面流动问题出现在感光涂布技术和泥石流的防治等实际问题中,因而对其流动稳定性问题进行分析是有意义的。对于二层流体,k。。[’」,Faneiou‘,Zah。。k尸,w。ngetc[‘」分别研究了牛顿流体,幂律流体,粘弹性流体和宾汉流体沿斜面的流动稳定性问题,本文进一步考虑广义牛顿流体活斜面流动的稳定性,是文[1」-[4」的推广,具有更一般形式的表达式。2控制稳定性的微分方程组和边界条件二层厚度分别为忒和人的广义牛顿流体治斜面流动,其斜面与水平面的夹角为卢。设主要流动平行于斜面,建立坐标系如图l。运动方程和连续方程分别是。其中产是密度,ti是时间,1。是重力的分量。广义牛顿流体的本构方程是其中。;是应力张量,V。一奖十奖,6。是Kt。。cker符号,P;是压力,f是一连续可微的任意函数。”’“q““”““””’”q-dsds’-q”—“一‘”——一”””’-‘”———””’“”—一—”—””“”’-——””...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国纺织大学学报》1988年01期
中国纺织大学学报

挤出流动的力学行为——第二报:牛顿流体的模口膨化

模口膨化效应是Bar朋于1893年首先发现的。由于这种效应在理论上和化学工程中的重要性,近一个世纪来人们一直对它进行研究,提出各种理论来解释这种效应。至今还不乏文献报道这方面的研究成果。 目前普遍认为模口膨化效应是由流体的弹性恢复力造成的。笔者认为这种想法具有局限性。当然,弹性在某些流体的模口膨化过程中起着重要的作用。但是,力是促使物质的运动状态发生变化的唯一原因。流体从狭缝中挤出后发生膨化,说明存在促使流体膨化的力。弹性恢复力可能是促使膨化的一个重要的力,但不是唯一的这种力。流体之间相互作用的粘性力、流体的惯性力和表面张力等都可能对模口膨化比产生很大影响。否则就无法解释为什么有些粘弹性流体的模口膨化比随挤出速度的增大而出现一个极大值I人为什么有些粘弹性流体也能发生模口收缩IZj;为什么纯粘性的牛顿流体也能发生模口膨化t3J,而且在一定条件下模口膨化比很大(高达1.7)[4]。 作者在第一报[5J中阐明了模口处横向剪切应力是产生...  (本文共6页) 阅读全文>>