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 。

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.

纳米通道内液体流动的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法模拟液体在定截面及变截面纳米通道内的三维Poiseuille流动,研究液体浸润性及通道截面变化对纳米通道内液体流动的影响。研究结果表明:液体对壁面不湿润时,壁面处有速度滑移存在,并且随接触角的增大而增大,液体对壁面湿润则不存在速度滑移;同时,摩擦阻力系数随接触角的减小而增大。通道截面形状的变化对流场的影响随着远离变截面位置而迅速减弱,对流体通道平直处的流体速度相对值分布影响不大,对摩擦阻力系数影响较大。

髓内压对骨内液体流动行为的影响

目的 研究髓内压对骨内液体流动行为的影响。方法 利用COMSOL Multiphysics软件分别建立宏观大段骨组织和宏-细观骨间质-骨单元群的多尺度多孔弹性力学有限元模型,在考虑骨髓腔、哈弗氏管和骨陷窝-小管等不同孔隙尺度相互联系的情况下,对比中空骨组织和含髓内压骨组织的孔隙压力与流速情况,并分析髓内压幅值和频率对骨内液体压力和流速的影响。结果 考虑髓内压时,含髓内压骨组织比中空骨组织孔隙压力高6.4 kPa。骨内液体压力随着髓内压幅值的增加而明显增加,但流速基本不变。髓内压频率对孔隙压力和流速基本无影响。结论 建立的多级孔隙模型更精准分析了骨内液体流动行为,研究结果对深入理解骨内力传导具有重要意义。

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。

离心泵泵腔内液体流动数学模型研究

在建立泵腔内流体流动的 4层流动模型基础上 ,计算了不同雷诺数、泄漏量条件下泵腔内液体的圆周速度、径向速度及压力沿径向的分布规律。结果表明 :泵腔内液体大部分以叶轮旋转角速度的 4 8%作刚体旋转运动 ,而不是普遍认为的 5 0 % ;泵腔内压力系数仅是腔体内液体雷诺数的函数 ,和泄漏量关系不大 ;雷诺数越小 ,泵腔内压力梯度沿径向越大 ;

流动液体中夹杂物超声去除的影响因素

以高密度聚乙烯(HDPE)颗粒和水形成的悬浮液为研究体系,考察了有无超声波作用下．介质流量、夹杂物数量以及夹朵物的粒径对总去除率、上浮去除率、壁面粘附去除率的影响,实验结果表明．在短时间内(30 s)超声波对流动液体中的夹杂物具有明显的去除效果,总去除率达93%．夹杂物的总去除率随着超声波输入电功率的增大而提高:超声波对较多数量或较大粒径的夹杂物去除效果更显著,超声波作用下流动液体中的夹杂物比静止液体中的更容易去除,超声波对流动液体中夹杂物去除效果的去除机理主要是通过气泡捕获夹杂物、超声空化效应产生直接包裹夹杂物的气泡以及通过夹杂物碰撞凝聚使夹杂物容易上浮实现去除。

两种液体在微圆管道内流动特性的试验研究

随着微机电系统的不断发展,作为微机电系统的一个重要的分支,微流体系统越来越引起许多科学家的重视和研究,但是微流体系统不是简单的在尺度上面的减小,而是随着尺度的减小,流动的特性也会发生变化。在宏观中可以忽略的因素在微观中可能会占主导作用。在本文章中,主要是实验的形式对微观流动特性进行了研究,测试液体是两种介质(水和硅油),采用的不同的微管内径13μm,20μm,50μm和100μm,长度为40mm。实验结果表明,在此实验条件下,液体的流动压力和流量仍呈现线性关系,与宏观大管道的理论预想基本相同,宏观管道内采用的N-S方程在此实验条件仍可适用。

液体射流与空气交叉流动喷雾的数值模拟

采用气相的时均雷诺方程,在拉格朗日框架下求解离散相的运动方程,对水与空气交叉流动的喷雾流场进行了数值模拟研究.湍流模型为标准κ-ε模型,通过在气相方程中添加源项的方法,对两相间存在的质量、动量和能量交换过程进行了模拟;还添加了描述液滴的破碎及其碰撞聚合过程的计算模型;参考实验中的实测入口风速大小,添加用户自定义函数定义气相入口边界风速.计算时,交替求解气相和离散相方程直到两相都达到收敛来实现两相间的双向耦合.并将计算网格分割为两部分,在拥有两个处理器的工作站上并行运行.模拟结果与实验结果的对比显示,喷雾轨迹和液滴粒径大小与实验结果符合较好,也较合理地模拟出了液滴的空间分布情况.

液体薄膜流的流动和传热特性

液体薄膜流作为一种高效传热传质方式,具有广泛的工业应用价值,其内在流动过程和传热机理十分复杂。通过全面分析液体薄膜流的表面波特征、流动和传热特性的研究现状,总结了目前已取得的研究成果,并指出其中存在的不足和可供深入研究的方向。

液体可压缩性对超空化流动的影响

基于多相流模型和运动框架模型构建可压缩超空化流场的数值计算模型,分别使用具有不同物性的流体介质模拟水下跨声速超空化流动,并将数值模拟结果与经验公式结果相互参验,通过对比分析研究在液体可压缩性对跨声速超空化流动的影响.研究结果显示:液体可压缩性对流动参数的分布规律、空化物体的阻力特性和流场的空化情况均有显著影响;考虑液体可压缩性,随飞行速度的增大,射弹的阻力系数将增加,并且在高速工况下超空泡的尺度大幅度减小;可压缩超空化流场中,较300m/s工况,速度为1 900m/s时弹体阻力系数增大约22%,弹尾截面空泡直径减小约30%.

流动型高压液体及其混合物定压比热容测量装置的建立

建立了流动型高压液体及其混合物定压比热容测量装置．该装置测量压力可达１２ＭＰａ，温度范围为２８０～４７０Ｋ．利用所建的装置测量了纯水的定压比热容，测量结果与文献值比较，其偏差在±０．６％以内，证明了实验装置的可靠性．

人体纤维结缔组织网络中的主动界面液体流动新现象及其机制研究进展

认识和理解组织液在凝胶样组织间隙中的流动规律和力学机制是近百年来的重大医学科学问题之一。本文回顾了生理学中关于组织液流动的若干代表性研究、颅内血管周围间隙中的液体流动研究及经络示踪成像研究等,并介绍了已有的系列研究结果,即通过追踪人体和动物体内不同部位组织间隙中的示踪剂流动,发现组织液沿动脉和静脉血管外膜、神经和皮肤等至少四种解剖结构进行长程而有序的流动;其中的皮肤组织液长程流动通路与人体四肢远端穴位区相连接;组织液长程流动通路的内部结构是由有序纤维集合而成的纵向纤维束,组织液以纤维等固相结构为轨道而流动,形成贯穿全身的"组织液界面流动网络",具有重要的医学科学和中西医结合研究价值。

液体输送管道瞬变流动分析

对由连续性方程、动量方程和能量方程构成的液体管道瞬变流动数学模型,采用特征线法进行求解,并用显式特征差分法得到了特征方程的差商方程,求出了瞬变流动时管道各个参数的解析解。对离心泵启动工况进行数值模拟的结果表明,所提出的模型处理方法切实可行。

以离子液体作流动相添加剂的高效液相色谱法测定复方苦参注射液中4种生物碱

将离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)作为流动相添加剂建立了同时测定复方苦参注射液中4种主要生物碱的HPLC分析方法。以Agilent TC-C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm)为分离柱,甲醇-0.1%磷酸水溶液(含2.2×10-4mol/L[BMIM]BF4)(5∶95,v/v)为流动相,流速1.0 mL/min,柱温30℃,进样量20μL,在205 nm下检测。结果表明,苦参碱、槐定碱、氧化槐果碱以及氧化苦参碱的质量浓度分别在25.8～155.0 mg/L,40.0～240.0 mg/L,21.7～130.0 mg/L和37.5～225.0 mg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.999 0,平均回收率(n=9)在96.2%和98.9%之间。离子液体的加入能明显改善C18柱分离生物碱的色谱峰形并提高分离度。本法简便、快速、重复性好,可用于复方苦参注射液中生物碱的分离与测定。

低粘度液体在微管道中流动特性的试验

试验研究了低粘度蒸馏水和硅油在内径13~100μm,长度40~100mm的微圆管道中的低压流动,测量了流动的流量-压力特性。研究结果表明,对于内径20μm、50μm和100μm的微圆管道,其流动特性与常规流动基本吻合;对于内径13μm的微管道,长度较短时的流动规律与常规流动相吻合,长度为100mm时的流量达到N-S方程预测值的3.93倍,表明此时出现了明显的尺度效应,管道内壁出现速度滑移致使流量增大。

流动型量热法测量液体比热容实验研究

建立了流动型高压液体及其混合物定压比热容的测量装置．该装置测量压力可达１２ＭＰａ，温度范围为２６０～４７０Ｋ．利用所建的装置测量了纯水的定压比热容，测量结果与文献值比较其偏差在±０．６％以内．该装置的建成为进一步开展液体及其混合物定压比热容的研究创造了条件．文中给出了利用该装置测量ＨＦＣ１５２ａ／ＨＣＦＣ２２混合工质定压比热容的测量结果．

竖直矩形通道内液体流动沸腾气泡动力学研究

通过对沸腾气泡在液体中的受力分析，建立了沸腾气泡长大过程的动力学方程；进而获得了沸腾气泡的生长速率与脱离直径的计算方法。采用图象捕集与处理系统，对竖直矩形通道内液体流动沸腾气泡长大与脱离行为进行实验测定，结合模型求解，获得了气泡生长速率、气泡脱离直径、气泡与加热壁面的接触角等参数随操作条件的变化；由模型计算所得的气泡脱离直径与实测值较为符合。