矩形微通道中压力驱动流体的热传导数值模拟

本文利用基于控制体积法的SIMPLEC算法对微通道中的压力驱动流体的热传导问题进行了数值模拟．首先通过Poisson-Boltzmann方程求解微通道中的电荷密度,然后通过包含了外加电场力的Navier-Stokes方程对电粘现象进行深入的研究．上述的方程通过与温度相关的介电常数,粘性系数以及热导率和能量方进行程耦合求解,进而研究了微管道的特征尺度和宽高比对Nusselt数（Nu）以及Poiseuille数（Po）的影响,研究发现,电粘效应和流体的热物理属性对于微管道中的Po数和Nu数有着非常显著的影响,尤其是热物理属性更为重要。     

喷射泵湍流场及外特性数值模拟

对于喷射泵湍流场,采用k-ε湍流模型,在不同喷嘴入口流速条件下进行了数值模拟,给出了流场的速度分布、压力分布以及湍动能分布曲线。对流场特性分析表明,湍动能在喷嘴出口处和扩散管初段出现峰值,喷嘴出口处无量纲湍动能峰值位于不同的的径向位置,而扩散管初段的无量纲湍动能峰值则处于同一径向位置上。分析外特性结果表明,湍流场数值模拟结果与理论值吻合较好。最后分析了影响喷射泵的效率的因素,提出了在低流量比范围内的主要因素为流体混合损失,而在高流量比范围内的主要因素为喉管和扩散管摩擦损失。研究结果对进一步数值模拟以及工程应用有指导意义。     

赫-巴流体偏心环空紊流的数值模拟

针对钻井工程中经常遇见的钻井液、水泥浆等赫-巴流体在偏心环空中的复杂流动问题,应用FLUENT软件在紊流条件下进行数值模拟计算和分析,得到了不同参数下的赫-巴流体偏心环空流场特性。给出了偏心度、稠度系数、动切力等主要因素对速度和压力分布影响的规律性。结果表明,偏心度对偏心环空流场的速度分布影响很大,而稠度系数和动切力对流速影响不是很大,对轴向压力的影响较大。数值模拟对钻井工程以及其他领域中此类问题具有现实意义。