微间距平板Poiseuille流动的稳定性

在忽略了其他微尺度效应的前提下,讨论了黏性修正和壁面滑移对微间距平板Poiseuille流动稳定性的影响.利用固壁对流体分子的作用力修正流体表观黏性,从而使流体表观黏性成为离壁面距离的函数.边界滑移修正使用纳维滑移边界模拟.利用线性小扰动法分析流动的稳定性,并用切比雪夫配置点法求解模型方程.计算结果显示,表观黏性修正在一定条件下可使平均流出现拐点,流动更易失稳;而边界滑移则增大了平均流的丰满程度,使流动更加稳定.当黏性修正模型参数ξ和n较大时,滑移长度的影响会被极大地减弱.

平板Poiseuille分层流动的线性稳定性

为了讨论平板Poiseuille分层流动的线性稳定性问题,在考虑液-液交界面存在互溶薄层(液膜)的基础上, 研究了液膜位置、液膜厚度和液膜内黏性系数分布等因素对流动失稳,临界雷诺数的影响。研究得出:①在液膜两 边上黏性系数4阶以上导数值几乎不影响流动临界雷诺数;②当液膜中心远离临界层,并且厚度小于0．1时,对流 动稳定性几乎没有影响;③当液膜中心接近临界层时,液膜厚度会对临界雷诺数产生很大影响．因此,改变液膜位 置和膜厚可以用于流动稳定性控制,实现流动减阻．

基于Poiseuille流动的汽车磁流变减振器分析与测试

用牛顿流体模型和滨汉流体模型 ,对基于Poiseuille流动的汽车磁流变减振器进行了分析 ,设计制作了微型汽车磁流变减振器 ,并对此进行了测试 ,测试结果表明 :所提出的分析方法是可行的 。

牛顿流体圆管内非稳态Poiseuille流动特性

Poiseuille流动初始阶段存在速度发展的非稳态过程,会对测试结果造成偏差。为分析非稳态Poiseuille流动过程对测量黏度造成的偏差,以不可压缩牛顿流体为例,进行恒流量边界与非定常流量边界下的非稳态Poiseuille流动过程研究。以无量纲黏度和无量纲时间表征非稳态过程,建立数值模型,计算给出恒平均速度边界、从0线性增加平均速度边界和恒压力边界条件下无量纲黏度数值的变化规律。结果表明:非稳态过程中无量纲黏度数值随时间逐渐减小并最终趋于1,且不同边界条件下流动达到稳定对应的无量纲时间为定值。当边界类型确定时,非稳态过程的无量纲黏度数值可视为仅与无量纲时间有关的函数;对于不同类型边界条件,从0线性增加的平均速度边界、恒压力边界、恒平均速度边界条件对应的非稳态过程逐渐缩短。

用Poiseuille定律探讨血液的流动特性

目的 :通过Poiseuille定律探讨血液的流动特性。方法 :用Wiedemann粘滞性流体在刚性圆管中作稳定层流的流量公式推导。结果 :血浆和血清的粘度 η是定常值 ,而全血的粘度不是定常值 ,全血中存在红细胞集轴现象 ,使其具有非牛顿型流体特性。结论 :Poiseuille定律虽然为流体力学最基本、最重要的定律之一 。

用移动粒子半隐式方法数值模拟Poiseuille流动问题

[目的]Poiseuille流动问题广泛存在于工业生产中,而采用移动粒子半隐式(MPS)方法模拟Poiseuille流等壁面剪切流动其稳定性与可靠性还需要进一步予以验证。[方法]首先,在MPS方法求解器MLParticle-SJTU的基础上,建立恒流量入口边界条件和无滑移壁面边界条件;然后,在入口边界改变来流速度,对二维管道中不同雷诺数下的不可压缩牛顿流体Poiseuille流进行模拟研究;最后,将数值模拟结果与理论解析结果进行对比,验证数值模拟结果的准确性。[结果]模拟结果显示,流动充分发展后,Poiseuille流的速度剖面呈抛物线型,且在不同雷诺数下,数值模拟结果的速度峰值与理论解析解间的相对误差均在5%以内。[结论]所做研究说明在所提边界条件下,采用MPS方法模拟二维Poiseuille流是有效且可靠的。

聚合物熔体的非等温平板收缩流动的数值模拟

用有限元法模拟了 Carreau流体在 4∶ 1平板收缩口模中的非等温挤出流动。采用 3节点的三角形单元对速度、压力和温度进行等阶插值 ,运用特殊的罚函数处理流体的不可压缩条件 ,解决了压力场的数值振荡问题 ,并用改进的 Newton迭代法对非线性方程进行求解 ,成功地计算了 Carreau流体在平板收缩流动中的速度、压力、粘度以及应力的分布 ,同时得到温度场的分布。计算的应力分布与实验的结果及

平板湍流边界层内气泡流流动实验研究

在低湍流度水槽里 ,利用片光源显示了平板气液两相湍流边界层内气泡流的流场结构 ,研究了平板安装位置、来流速度、喷气方式等参数对湍流边界层内气泡流的影响 .利用激光测速技术测量了平板水平放置时气泡流最外缘处的水平速度及厚度 .结果表明 :平板喷气减阻的原因在于喷气改变了平板湍流边界层的流动结构 。

沿平板具有微槽结构表面的流动沸腾传热实验研究

本文报道了甲醇沿刻有矩型微槽表面的平板流动沸腾时传热特性的实验研究所获得的单相对流直到临界沸腾的ｑ″－Ｔω特性曲线，考查分析了流速，过冷度和微槽结构对传热特性、沸腾状态以及临界热负荷的影响，并与光表面情况进行了对比。

端点条件对平行平板流动腔底部切应力的影响

高度远小于横向和纵向几何尺寸的平行平板流动腔是当前用以体外研究细胞在切应力场作用下的力学行为 ,特别是粘附特性的主要工具之一。本文对实际使用的具有不同入口和出口边界条件的流动腔内流体定常流动的流场进行详细分析 ,计算出几种常用的不同入口和出口流量分布所对应平行平板流动腔底部的切应力场分布 ,详细讨论端点条件对腔室底部切应力的影响情况 ,指出端点条件的影响只局限在离开腔室差不多为腔室宽度的区域之内 ,本文结果对于分析流动腔内细胞的力学行为和讨论切应力对细胞的影响有重要实际意义。

一种平板流动腔重力灌流系统的力学分析

本文分析了一种采用重力灌流的平板流动腔灌流系统，并根据实验结果确定出相应的阻力系数，获得平板流动腔剪应力、雷诺数以及入口长度与流体重力灌流高度的关系。

一种非矩形平行平板流动腔的定常流分析

高度远小于横向和纵向几何尺寸的平行平板流动腔是当前用以体外研究细胞力学行为的主要工具之一·人们常用的是上下两平行平板是矩形边界的流动腔·这种流动腔内（除入口端和出口端的邻近区域外）的流场是均匀的［１］，因而每次实验只能观测底部培养细胞受一种切应力值的影响情况·本文提出一种上下两平行平板不是矩形的平行平板流动腔·通过对腔内流体作定常流动的流场进行详细分析，给出了流动腔内流速和腔底切应力值的分布·结果发现，利用这种非矩形平行平板流动腔可以同时研究底部培养细胞在多种切应力值下的力学行为·本文理论结果与超声多普勒技术检测流速的实验结果吻合得相当好·

微尺度间距平行平板间的流动稳定性问题

在忽略其他微尺度效应的前提下,讨论了粘性修正对微尺度间距平行平板间流动稳定性的影响.考虑到固壁对流体分子的作用力可导致流体表现粘性变化,假定流体表现粘性系数为距壁面距离的函数.结果显示,粘性系数修正在一定条件下可使平均流出现拐点,导致流动失稳,临界雷诺数降低,流动更易失稳.

新型平板热管流动与传热特性的理论分析

提出了一种新型平板热管，这种热管整体成矩形平板状，其内部结构由许多并列的小矩形长条单元组成。对这种热管的流动特性和传热特性进行了理论建模分析，得到了热管蒸气腔内的速度分布。

竖直平板上的水膜流动特征

液膜表面的吸收或蒸发现象常在空调和各类工艺过程中存在．文中从理论上探讨气液逆流的条件下，气流流动对竖直平板上水膜流动的影响，提出了工程中应用的量纲为１的剪切力（Ｍτ）推荐值范围．

空间发展平板混和层流动的大涡模拟-3D与2D模拟的比较

本文利用大涡模拟方法研究了空间发展平板混合层流动,分别在三维模型和二维模型下,比较了大尺度结构涡的演化过程,以及流向速度、流向脉动速度、横向脉动速度和Reynolds应力的统计时均结果,并与实验结果对照,指出3D模拟无论在物理真实性还是预报结果准确性方面都要明显优于2D模拟。

平行平板流动腔入口和出口结构对流场影响的数值研究

本研究针对现有平行平板流动腔的结构特点,在相同流量和压差的情况下,分别研究了三种不同入口和出口结构对流动腔内流场的影响。结果显示,采用对称的入口和出口结构,流动腔内部的压力值可由计算公式得到;流体进入流动腔时,均匀的流场可以减小入口长度;在设计平行平板流动腔时,合理的选择几何尺寸比选择入(出)口结构更重要。研究还发现,为了保证细胞在流动腔内的力学环境尽可能相同,流动腔的高度不宜过小。

平行平板流动腔脉动流切应力的计算

高度远小于横向和纵向几何尺寸的矩形平行平板流动腔是人们用以体外研究细胞在切应力作用下力学行为的主要工具之一。大多数研究者主要对定常层流情形进行研究。本文通过对矩形平行平板流动腔内的层流脉动流进行详细分析,给出腔内流速和腔室底部切应力的准确计算公式。当Womersley数较小时,准确公式简化为准定常公式。数值计算结果表明,在脉动流条件下,对于人们常用的流动腔几何尺寸,准定常公式具有相当高的精度。这为在脉动流情况下平行平板流动腔切应力的简便计算方法提供了理论依据。

广义Maxwell黏弹性流体在两平板间的非定常流动

将分数阶微积分运算引入Maxwell黏弹性流体的本构方程,研究了黏弹性流体在两平板间的非定常流动.对于广义Maxwell黏弹性流体的分数阶导数模型,导出了对时间具有分数阶导数的特殊运动方程,利用分数阶微积分的Laplace变换理论,得到了流动的解析解.

平行平板流动腔的数值优化设计

平行平板流动腔系统是研究切应力对细胞影响的体外实验装置之一。前期研究发现,流动腔的高度存在一个最佳高度,使用这个高度可以有效地减小或避免由于装配所引起的高度误差对切应力的影响。为了获得这一最佳高度,本文使用数值方法研究了平行平板流动腔的几何尺寸、流体粘度与集中液阻之间的关系,并拟合得到了集中液阻的函数关系式。利用液阻关系式和切应力计算公式,求得了对底部切应力影响最小的最佳高度的表达式。同时,研究还发现,对于相同的底部切应力,当高度取最佳高度时,所需的入(出)口压差最小。这样在流动腔底部沿轴向的压力梯度也就越小,沿轴向不同位置之间的压力差别也越小,这将有利于细胞力学实验结果之间的比较。