非Newton流体的物质点法模拟研究

发布时间：2025-04-22 21:35

　　 准确模拟非Newton流体的运动特性具有重要的工程意义.物质点法作为一种相对新兴的粒子型算法,其结合了Lagrange算法和Euler算法的双重优势,已广泛有效地应用于各个工程领域.基于物质点法,结合人工状态方程,分析了两种非Newton流体(cross流体和幂律流体)在平板Poiseuille流和Couette流情况下的流动特性.结果表明:对Newton流体,物质点模拟结果与理论值一致;对非Newton流体,物质点法可准确模拟其剪切稀化和剪切稠化现象.表明了物质点法在模拟非Newton流体流动问题时的适用性,拓展了物质点法的应用范围.

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【部分图文】：

图2Newton流体Poiseuille流物质点法求解结果Fig．2TheMPMresultsoftheNewtonianPoiseuilleflowalongthex-axis(b)

图4t=0．05s时刻不同cross流模型下Poiseuille流随高度方向的变化规律Fig．4ThePoiseuilleflowalongthey-axisforthecrossflowmodelatt=0．05s

虑其最终稳态速度和到达稳态时间均大于Newton流体时的情形，因此可以得出结论:平板Po-iseuille流的最终稳态速度和到达稳态时间是由靠近上下边界处的液体黏度和液体所受体力所决定．(a)平均剪切速率(b)平均无量纲动力黏度(a)Theaverageshearrates(b)....

图7Newton流体Couette流的物质点求解结果

图6Couette流计算模型Fig．6ThemodelfortheCouetteflow图7Newton流体Couette流的物质点求解结果Fig．7TheMPMresultsoftheNewtonianCouetteflow(a)cross流(b)幂律流(a)Thecrossf....

图8Couette流在，二Hl2截面处平均速度随时间的变化规律

图6Couette流计算模型Fig．6ThemodelfortheCouetteflow图7Newton流体Couette流的物质点求解结果Fig．7TheMPMresultsoftheNewtonianCouetteflow(a)cross流(b)幂律流(a)Thecrossf....

本文编号：4040746