基于流变协同机制的粘弹性非牛顿流体耦合流动与传热问题研究

非牛顿流体在化工、食品、石油及生物工程等许多领域有广泛的应用。人们在非牛顿流体流变特性研究方面已经取得了很大进展,但是对于剪切流动过程中质能传递特性的研究仍然欠缺,多年来一直照搬牛顿流体情况来处理。事实上,在剪切流动中其热、质通过流体微团来输运,非牛顿流体的流变机制不同必然要影响到其质能传递特性的不同。作者基于多年非牛顿流体复杂流动与传热、传质的研究工作,提出非牛顿流体热质输运遵循流变协同机制,应该基于非牛顿流体的流变特性来构建其热质输运本构关系模型。该文以上随体导数Maxwell粘弹性非牛顿流体模型为例,考虑到Maxwell流体的松弛特性,引入Cattaneo-Christov热通量公式,原创性提出基于粘弹性流体流变协同的传热本构方程模型,并推导出基于该本构模型下的粘弹性流体边界层耦合流动与传热问题非线性偏微分方程组。引入适当相似变换及利用同伦分析方法求解得到了问题的近似解,并讨论了相关参数对于流动与传热的影响。     

非牛顿流体的点接触弹流润滑理论与实验研究

为研究等温条件下幂函数非牛顿流体的弹流润滑特性,基于Ostwald本构模型,采用普适流体润滑方程来求解非牛顿流体润滑问题,探讨了等温、稳态条件下流变指数、载荷、卷吸速度等参数对点接触弹流润滑特性的影响,并与相同工况下牛顿流体弹流润滑的结果进行了比较.再以某一特定流变指数的流体进行弹流润滑实验测量其膜厚,分析卷吸速度和载荷对膜厚的影响.结果表明:润滑剂的非牛顿性越显著,润滑膜厚会越小,压力分布会越接近Hertz接触应力分布,载荷和卷吸速度对非牛顿流体的润滑膜厚及压力分布的影响比对牛顿流体的影响要小.同工况下,非牛顿流体的膜厚均小于牛顿流体的膜厚.从实验测量结果与数值计算结果对比分析可以得出,卷吸速度和载荷对膜厚的影响趋势基本吻合.     

熔体流变特性的测定方法

为了测定熔体的流变特性,将普通的旋转粘度仪改造成转速可变的·用其测定了不同粘度的标准油,给出了仪器的重现性误差和试验总误差,试验总误差为测量牛顿流体时所容许的最大偏差·通过分析试验数据,确定试验中容许忽略屈服应力对粘性因子影响的最大误差值·进而,给出了判定熔体是否为非牛顿流体和确定非牛顿流体中是否有屈服应力的方法,其结果为深入研究熔体流变特性奠定了必要的基础·     

竖直圆柱空间多孔介质中非牛顿流体自然对流

建立了封闭圆柱空间多孔介质中非牛顿流体自然对流的数学模型，通过理分析和数值计算，获得了在不同达西－瑞利数Ｒａ和不同流变指数ｎ下，非牛顿流体的流变特性，Ｎｕ随Ｒａ和ｎ的变化规律，以及Ｒａ和ｎ对流场和温度场的影响。     

一种测试冶金熔体流变特性的方法

提出了采用可改变转速的高温粘度计,测试冶金熔体中熔渣和熔盐流变特性的方法,这种高温粘度计只对较为普启遍采用的高温粘度计进行少量的改进,提出利用这种高温粘度剂确定所测熔体的流变参数的方法,并给出修正后的本构方程。     

低温高含水原油流变特性研究

通过对油田实际数据的大量收集和分析，得出了低温高含水原油非牛顿流体特性，并研究了流变特性与含水率及温度之间的关系。     

烷基糖苷表面活性剂及其复配体系流变行为研究

以实验室自制的烷基糖苷(APG)为主要研究对象,考察溶液浓度、盐度以及复配体系中聚乙二醇(PEG)浓度对烷基糖苷溶液和复配体系溶液粘度以及流变性能的影响.实验结果表明,不同浓度烷基糖苷溶液呈现出不同的流变学特征,溶液浓度≥9%时,溶液由牛顿流体向非牛顿流体转变;盐浓度对烷基糖苷溶液影响显著,Na Cl浓度≥1%时,APG溶液由非牛顿性流体向牛顿流体转变;聚乙二醇与烷基糖苷复配后体系溶液的流变性能发生改变,聚乙二醇浓度较低时,复配体系为牛顿流体;聚乙二醇浓度较高时,复配体系呈现非牛顿流体特征.     

非牛顿流体在分离旋流器内流场特性研究

运用计算流体动力学(CFD)方法分别对旋流器内非牛顿流体与牛顿流体的流场分别进行数值模拟.分析采用RSM(SSG)雷诺应力模型,得到非牛顿流体与牛顿流体的速度场、压力场以及表观粘度分布规律.研究结果揭示了非牛顿流体在分离旋流器内的流场特性:由于受非牛顿流体表现粘度随剪切速率变化的影响,在同一位置处,非牛顿流体的静压力、...     

含氮杂环均聚芳香族聚酰胺纺丝溶液流变特性的研究

采用ARES-RFS流变仪研究了低温缩聚法制备含氮杂环均聚芳香族聚酰胺纺丝溶液的流变特性,讨论了聚合物的质量分数、相对分子质量、温度对纺丝溶液流变特性的影响.结果表明:含氮杂环均聚芳香族聚酰胺溶液为切力变稀的非牛顿流体;溶液的非牛顿指数随溶液中聚合物质量分数和相对分子质量的增加而减小,随温度的升高而增加,但聚合物质量分数在三者中的影响作用尤为显著;纺丝溶液的结构化指数随影响因素变化的范围较大.     

苏丹3/7 区高凝油流变特性研究

高凝油油藏开发最大的问题在于充分认识高凝油的流变特性。通过室内实验,研究了苏丹3/7区高凝油黏温曲线、流变曲线和触变曲线等流变性质。研究发现当油样温度高于反常点温度时,原油仍为连续相,可以近似认为是牛顿流体。在不同温度区间内,油样的牛顿流体特性表现出不同的本构关系。近凝固点温度时,油样具有触变性,这时需要较高的剪切速率,才能达到剪切稀释的目的。     

Analysis of human T-lymphotrophic virus sequences in multiple sclerosis tissue

Several observations suggest that retroviral infection is involved in the pathogenesis of the human demyelinating disease multiple sclerosis (MS). First, lymphadenopathy-associated virus/human T-lymphotropic virus type III (LAV/HTLV-III), the agent of acquired immune deficiency syndrome (AIDS), has been shown to be neurotropic in man. Second, the genetic organization of the lentivirus visna, which causes a chronic demyelinating disease of sheep, closely resembles that of LAV/HTLV-III. Recently, Koprowski and colleagues reported that MS is associated both with raised levels of circulating antibodies to HTLV-I and with the presence of HTLV-I-specific RNA within cell lines derived from the cerebrospinal fluid (CSF). Here we report that no HTLV-I-like or LAV/HTLV-III-like sequences can be detected, by in situ hybridization, in central nervous system (CNS) tissues from MS patients, and that nonspecific HTLV-I-like signal in peripheral blood mononuclear cells or in CSF cell lines is characteristic of MS. Furthermore, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analysis of circulating and CSF antibodies for HTLV-I reactivity fails to distinguish between MS and control groups.     

硬壁狭缝中流体密度分布的密度泛函理论

采用密度泛函展开理论对位于两硬壁之间的硬球流体有Lennard-Jones（J－J）流体密度分布进行了研究，并与计算机模拟结果进行了比较。对于硬球流体，理论值与模拟值相吻合，只有密度较高时在壁面附近略有差别；而对于L－J流体，当T^*很高时，理论计算和模拟的吻合程度接近于硬球流体，而当T^*偏代时，理论计算与模拟有较大差别。     

无序衬底上单层流体的脱钉动力学数值研究

利用朗之万分子动力学,数值研究无序衬底上单层流体的脱钉动力学特性.发现:对于弱无序衬底,流体呈弹性脱钉.对于强无序衬底,流体呈塑性脱钉.随着衬底强度的增加,流体脱钉存在从弹性到塑性的渡越,并伴随临界钉扎力的突然提高.     

两个菊花品种再生体系的建立

以小菊品种56号和大菊品种28号无菌苗的幼嫩叶片和茎段为材料,通过器官分化或器官直接发生途径,建立了两个品种的再生体系.以MS为基本培养基添加不同质量分数的6-BA和NAA,通过一定时间诱导,幼嫩叶片和茎段可以通过不同方式产生不定芽.初步结果表明,适合56号茎段愈伤生长并诱导不定芽产生的培养基为:MS 6-BA 0.5mg/L NAA 0.05mg/L;适合28号茎段愈伤生长并诱导不定芽的培养基为:MS 6-BA 0.5mg/L NAA 0.1mg/L;56号叶片直接诱导不定芽的培养基为:MS 6-BA1-3mg/L NAA 0.1-0.5mg/L.     

青海细叶百合鳞片诱导培养基筛选

选择青海省贵德县驯化3年以上的细叶百合鳞片做外植体,以MS作为基本培养基,采用2因素NAA(0、0.3、0.6、1.0 mg/L)、6-BA(0、0.5、1.0、1.5 mg/L)4水平随机区组设计,进行细叶百合鳞片不同激素浓度诱导分化培养基筛选试验。结果表明:MS+NAA0.3 mg/L+6-BA0.5 mg/L为细叶百合愈伤组织分化的最佳培养基;MS+NAA1.0mg/L+6-BA0.5mg/L可为细叶百合生根的适宜培养基。     

赫-巴流体稳定性参数Z的解析解分析

对于非牛顿流体的流动,用流体的稳定性参数Z作为判别流态的依据,特别是在过渡区,比雷诺数判据更符合实际情况.采用分层雷诺数的概念,求出赫-巴(H-B)流体在流道中最易失稳的位置,并从H-B模式出发,分别推导在圆管流动、同心环空流动、偏心环空流动下其稳定性参数Z的解析解.为验证H-B流体稳定性参数Z的解析解的正确性,将其简化为对应的牛顿、幂律、宾汉模式下的稳定性参数Z的解析解.而且,该模式在判别流体流态时,无需判别流体模式,为计算机编程提供了可用的综合解析式.依据管流,修正同心与偏心环空流动的稳定性参数Z的解析解,可提供接近工程实际流体的流态判据,为现场钻井液的合理使用提供理论依据.     

藏橐吾的组织培养

为有效利用藏橐吾Ligularia rumicifolia(Drumm.)S.W.Liu资源,以其子叶为外植体进行离体培养研究.结果发现,诱导愈伤组织的适宜培养基为MS+TDZ 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L,诱导愈伤组织产生不定芽的适宜培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,诱...     

水力压裂裂缝壁面上热流密度函数的推导

许多压裂的油气井都具有较高的地层温度 .为了获得最佳的压裂效果 ,在压裂设计计算时应该考虑裂缝中温度变化对压裂液流变特性和滤失速度等的影响 .因此 ,需要建立水力压裂裂缝中的温度场模型 ,用于计算施工过程中裂缝中压裂液的温度随时间和位置的变化 .根据热能平衡方程 ,建立起了滤失和非滤失裂缝缝面附近地层中温度的偏微分方程 ,然后借助于拉普拉斯变换和逆变换 ,获得了这两种情况下 ,裂缝壁面上的热流密度函数 .通过算例分析发现 ,裂缝壁面上的热流密度随注液时间的增加而减小 ;对于滤失性裂缝壁面 ,压裂液的综合滤失系数和地层的孔隙度越高 ,热流密度越低 .     

古巴芦荟的组织培养

试验结果表明：古巴芦荟（ＡｌｏｅｖｅｒａＬ．）对蔗糖浓度适应范围较大（２％～５％），其中以３％的浓度最适宜．在侧芽诱导中以ＭＳ基本培养基较合适．激素对侧芽的诱导作用符合细胞分裂素／生长素的器官发生调节模式，其中以ＭＳ＋ＢＡ３—５ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／Ｌ对芽的诱导最有效，而ＫＣ＋ＩＢＡ２—３ｍｇ／Ｌ对根的诱导最佳，生根率达１００％．在生根培养阶段加入１－３ｍｇ／Ｌ的活性碳是必要的．试管苗移栽的最佳基质是河沙，成活率达９０．２％．     

万核级并行飞机气动模拟软件CCFD研制

提出了面向大型飞机设计的气动模拟软件CCFD的架构和实现方法.对于复杂流场建模和高分辨率湍流数值模拟,CCFD采用对比分析各种计算模型和提高计算网格分辨率的方法来得到高精度的模拟结果和更精细的流场模型.CCFD在并行编程模型、负载平衡、通信重叠等多个方面针对万核级的大规模并行计算进行了改进.同时,CCFD实现了批处理作业、双模式控制参数设置、计算过程监控等功能的用户友好操作界面.通过在"天河一号"上进行的测试可以看出,随着并行规模从128核增加到近万核(8 192核),作业的运行时间稳定降低,加速比稳定增加.