假塑性流体液滴撞击壁面上的铺展的格子Boltzmann模拟

流体液滴在壁面上的铺展与沉积在工业应用中存在广泛应用,研究非牛顿流体特性对液滴铺展的影响具有重要的实际意义。基于相场法建立了非牛顿幂律流体与牛顿流体的两相流格子Boltzmann模型,引入包括接触角影响的边界条件,模拟了假塑性流体在幂律指数（n）0.5~1.0以及韦伯数（We）5~45时液滴撞击壁面的铺展过程。结果表明：相对于牛顿流体,幂律流体的非牛顿特性会抑制液滴的铺展,且n越小,越有利于液滴沉积。此外,韦伯数越大,液滴越快地达到稳定。     

黄原胶流变学性质的实验研究

研究了不同浓度黄原胶水溶液的流变学特性,回归了稠度系数K和流变参数n与黄原胶浓度Cp的关系,结果表明：溶液浓度较低时,黄原胶水溶液为牛顿性流体;随着浓度的增加,逐渐转变为假塑性流体．可以分别描述为黄原胶浓度Cp的函数：当0〈Cp≤30g／L时,K=1．128Cp^1.572．当0〈Cp≤8g／L时,n=0．485-0．16lnCp;当8g／L〈Cp≤30g／L时,n=0．075＋0．041lnCp．     

两性离子瓜尔胶及其水溶液的流变特征

采用一步法合成新型两性离子瓜尔胶(ZGG),研究了ZGG水溶液的流变特征,并考察浓度、外加盐等对ZGG水溶液流变性能的影响.结果表明:ZGG水溶液的比浓黏度随浓度的增加而增加;在一定浓度的盐溶液中,ZGG表现出明显的反聚电解质溶液的黏性行为;ZGG水溶液呈假塑性流体特征,具有剪切变稀特性,并具有较强的触变性质.     

有机硅改性苯丙乳液流变性能分析

用旋转粘度计研究了有机硅改性苯丙乳液的流变性能.结果表明:改性乳液为假塑性流体;随着固含量和单体中丙烯酸比例的增加,乳液的表观粘度增大;有机硅八甲基环四硅氧烷(D4)和乙烯基环四硅氧烷(D4V)对改性乳液的表观粘度影响不同.     

环隙气升式反应器在非牛顿流体体系中的应用──反应器特性研究和体积氧传递系数的关联

以羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ）水溶液模拟非牛顿型发酵介质，在内径为０．１５ｍ，高为０．９７５ｍ的环隙气升式反应器内，考察了液体流变性质和导流筒结构对气液传质的影响，提出了体积氧传递系数（ＫＬａ）的经验关联式。实验表明：对于较高粘度的假塑性流体，反应器内部采用整体式导流筒结构，将有利于传质和混合，其性能优于采用开窗式导流筒或无导流筒的反应器。     

聚合物熔体流变特性及其对纺丝组件内流场的影响

测定了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、常压阳离子染料可染聚合物(ECDP)熔体的流变特性;通过计算流体力学方法对纺丝组件内的流场进行模拟,并利用粒子图像测速(PIV)实验验证了数值模拟的准确性;通过建立的数值模拟方法研究了聚合物熔体的流变特性对纺丝组件内流场的影响。结果表明：在270~290℃的温度范围内,PET和ECDP的流变指数n均随着温度的升高而增大并接近1,聚合物熔体的黏度随着剪切速率的增大而减小;流体的稠度系数K对纺丝组件内的速度场几乎无影响,但对压力分布影响较大,入口压力随着K的增大而增大;流变指数n对纺丝组件内的压力与速度分布有影响,入口压力和入口流速随着流变指数的增大而增大;流体在砂腔内的流速较小但分布较为均匀,在砂腔上游,流变指数越大,流体流速越大;聚合物熔体在喷丝板外圈的喷丝孔之间形成滞留区,并且流变指数越大,滞留区越小,喷丝孔内外圈的流量分配越均匀。     

改进的黏弹材料应力松弛模型

为了用较少的参数准确描述粘弹材料的应力松弛实验数据,并且唯象解释松弛速率与应力的幂律关系,用假塑性粘壶与弹簧串联,得到改进的Maxwell模型。改进的Maxwell模型再与弹簧并联,给出改进的Zener模型。取定应变时,可得出松弛速率与应力满足幂律关系。求解本构方程得到它们的应力松弛函数。结果表明,常见的幂律型松弛可视为改进后模型的解,幂律函数的指数与反映材料非线性强弱的参数建立了关系,而Debye型松弛是幂律型松弛的一种极限情况。用给出的松弛函数对聚异丁烯的松弛模量进行了研究,拟合过程简单,准确度较高。     

连续搅拌槽内假塑性流体停留时间分布的数值模拟

应用计算流体力学商业软件（CFX）模拟了直径0.5m×0.35m的无挡板半球底搅拌槽的流场,计算了流体的停留时间分布(RTD),研究了转速、流量、全槽平均表观黏度对RTD以及全混釜数（m）的影响。结果表明：基于CFX对假塑性流体连续搅拌槽内RTD的模拟结果与实验基本吻合;低转速下,转速的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响要大于牛顿流体,但当转速达到一定值时,对两流体的RTD和(m)值影响较小;转速较高趋于全混时,流量对假塑性流体及牛顿流体的RTD和(m)值影响较小,且对两流体的影响差别很小;高转速条件下,全槽平均表观黏度的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响较牛顿流体大。     

水性聚氨酯的合成及其流体力学行为

通过调整水性聚氨酯原料中ＰＥＧ－１０００和聚己二酸己二醇酯两种二元醇与ＰＰＧ－１０００的比例,发现随着ＰＥＧ－１０００的增加,树脂的粒径明显减小,体系由牛顿流体向假塑性流体过渡,提出流体力学行为的转变是因为ＰＥＧ含量的增加,提高了树脂的亲水性,使聚氨酯在水中被溶胀,提高了聚氨酯的有效体积所致;聚酯－聚醚型水性聚氨酯的流体力学行为随着聚己二酸己二醇酯二元醇用量的增加由牛顿流体向假塑性流体过渡,但粘度变化不大,提出流体类型的转变是粒子的搭桥所致．