扩张流道内修正上随体MaxweⅡ粘弹性流体的流动

提出了描述粘弹性流体流变特性的修正上随体MaxweⅡ本构方程,利用数值计算方法模拟了该流体在扩张流道中的流动特征,给出了流场图和速度场图,并分析了修正上随体MaxweⅡ流体的非牛顿幂律特性及粘弹性对流场的影响。研究表明,在扩张流道中,随着幂律指数的逐渐增大,速度等值线逐渐向凹角内伸展,流动区域增大;随着粘弹性的增强,流体的波及体积增加,波及效率增大。

SPTT黏弹性流体在突缩流道内的流动

采用Simplified Phan-Thien-Tanner(SPTT)本构方程描述黏弹性流体流变特性,利用数值计算方法模拟了SPTT黏弹性流体在突缩流道中的流动特征。建立了由连续性方程、运动方程和SPTT本构方程、流函数、涡量函数及边界条件组成的完整数学模型。绘制了黏弹性流体在突缩流道中的流场和速度场的等值线图。分析了黏弹性流体的黏弹性对流场的影响。在突缩流道中,随着黏弹性的增强,即威森博格数的增大,流体的波及体积增加,波及效率增大。

Oldroyd-B流体在孔隙壁面残余油上的作用力分析

为了分析计算粘弹性流体驱替残余油的微尺度力,从水动力学角度探索非牛顿流体的流变特性,选取Oldroyd-B本构方程来模拟粘弹性流体,并结合连续性方程和运动方程得到了粘弹性流体在微孔道中的流动方程,利用边界条件计算得到流动的流场,结合应力张量理论,计算出粘弹性流体作用在残余油上的法向偏应力和水平应力差,计算结果表明:沿流动方向,粘弹性流体的弹性越大,法向偏应力越大;垂直于流动方向,法向偏应力近似对称分布;随着粘弹性流体的弹性变化,水平应力差的变化趋势发生了变化,威森伯格数We越大,残余油所受的水平应力差先逐渐增加,达到峰值后降低,这种趋势更有利于残余油的变形,为下一步分析残余油的变形,并从主体上分离奠定了基础.