同心环隙有压科特流层流解析解及实验验证

本文对同心环隙有压科特流层流提出了一维流动的动量矩微分方程,并根据广义牛顿内摩擦力定律,求得了圆周切应力τ与圆周切线速度 u 的解析解.对流场中的零切应力环面,流速极环面和流速拐环面的存在条件进行了讨论.证明了流速极环面并不与零切应力环面重合.对所提出的上述理论进行了实验印证.实验表明用一维理论来描述这种运动是简单可行的.本文把层流的无压环隙科特流与有压槽道流作为两个特例概括在所提出的理论之中.     

同心环隙有压科特(Couette)流总论

本文利用恒定流动量矩定律以及科特流与槽道流的动力相似性,对外环固定,内环以恒速旋转且压力梯度 p/ θ为正的同心环隙科特流导出了两环面切应力、流速极坏面或流速拐环面及其坐标的方程。这些方程是由2个无因次参变量c_(f1)/c_(f2)·1/η~2,Pr= p/ θ·(η~2-1)/2c_(f1)ρV_0~2所构成的显函数方程组。本文明确地提出了科特数Pr作为环隙科特流的判据与准则的概念,根据它的值,可以把这种流动划分为以下4类: Pr=0 无压( p/ θ=0)环隙科特流。 Pr=1 类似半槽道流的有压环隙科特流,此时静环面切应力为零,流速分布曲线垂直于静环面。 Pr≥1 第1类有压环隙科特流,流扬中存在零切应力环与流速极环面。 0≤Pr≤1 第2类有压环隙科特流,流场中一般地存在流速拐环面。上述分类也把无压平面科特流,有压平面科特流以及槽道流作为特例包括在它的范畴之中。     

环形槽道科特(Couette)紊流的壁面阻力比方程与科特数

本文对环形槽道中的平行科特紊流提出了一种新的普遍的计算方法,这种方法应用了科特流与槽道流的动力相似性,推导出了关于壁面阻力比的4个方程式和提出了一个新的准则数——科特数P。     

环形槽道科特(Couette)紊流的第1类科特流

本文提出了一种新的理论及计算方法,它适用于科特数|P|≥1的环形槽道中的平行科特紊流。理论计算已与由H.G.Polderman完成的实验结果进行了比较,两者在速度值和壁面摩擦系数上均符合得很好。     

环形槽道科特(Couette)紊流的第2类科特流

本文提出了一种新的理论及计算方法,它适用于科特数|P|相似文献   

偏心情况下列车通过隧道的空气阻力计算

本文根据关于具有运动内核的环形槽道的平行科特(Couette)紊流理论,对列车通过圆形隧道的空气阻力计算提出了一个比较简单准确的数学模型,并且可以扩展到任意隧道截面形状、列车中心在隧道任意位置的情况。     

有压环隙科特(Couette)流的实验研究

本文公布了有压环隙科特流的21组实验曲线,这些曲线是在剪切流已充分发展而泰勒涡尚未生成的条件下测得的。由于采用了二维多普勒激光测速仪以及新发展的三光束光路,取得了十分贴近动壁、并覆盖整个测量截面的较完整的二维速度的信息。这些资料的公布,无疑对发展有压环隙科特流的实验与理论研究工作将起到重要的作用。     

滤除泰勒涡的同心环隙科特流临界雷诺数的实验确定

通过模拟实验对同心环隙科特流进行了研究.实验表明:滤除掉泰勒涡的影响后,在同心环隙科特流中,层流与紊流的相互过渡是在同一临界雷诺数上发生的,没有过渡区.临界雷诺数与泰勒涡没有直接联系.同时还表明,不同的压力梯度下有不同的临界雷诺数.     

同心情况下列车通过隧道的空气阻力计算

本文根据具有运动内核的环形槽道的平行科特(Couette)紊流理论,对列车位于中心通过圆形隧道的空气阻力计算提出了一个比较简单、准确的数学模型。     

科特流的通用公式

我们对平面科特流、环隙平面科特流以及环隙旋转面科特流研究的结果,可以总结出统一的通用公式如下: 1. p/ x或 p/ θ为正的第1类科特流——流场中存在流速极点和场应力零点,此时有     

多孔介质孔隙尺度下不可压缩流体流动特性SPH模拟

基于孔隙尺度下的多孔介质模型,使用光滑粒子动力学(SPH)数值模拟方法研究多孔介质中不可压缩流体流动现象,分析流体在孔隙尺度下的流动特性.首先通过模拟经典的Poiseuille流和Couette流验证方法的正确性.随后,针对流体在分别由圆柱和方柱为骨架构造的规则多孔介质内的流动情况,同时使用SPH方法和有限元法(FEM)进行模拟,所得的结果十分吻合.最后利用SPH方法对流体在基于贝雷岩心获得的多孔介质模型和以同尺度的圆柱为基元构造的一种人工随机多孔介质模型内的流动进行模拟,证明平均流体速度和单位质量体积力具有很好的线性关系.     

具有零切应力平面的平面科特流实验研究

以隧道中运行的地铁列车为载体,在动壁面上进行了平面科特流的实验.实验结果表明实验点与理论计算值吻合良好.证明具有零切应力平面的平面Couette流理论是正确的.为计算列车通过隧道时的空气摩擦阻力与压力波的传播,提供了一种简单可行的计算理论和实验根据.     

最优同伦渐近法在带滑移的6常数Oldroyd流体模型中的应用

应用最优同伦渐近法（OHAM）研究了6常数Oldroydl流体的平面Couette流、平面Poiseuille流和平面Couette Poiseuille流这三个非线性问题.介绍了6常数Oldroyd流体的平面Couette流、平面Poiseuille流和平面Couette Poiseuille流的控制方程和边界条件,应用最优同伦渐近法对上述问题进行求解,并给出模拟仿真,根据仿真结果讨论了滑移参数对速度分布的影响.      

Novel flow behaviors induced by a solid particle in nanochannels: Poiseuille and Couette

We conducted a molecular dynamics(MD)simulation to address the novel flow behaviors induced by a solid particle in nanochannels.Two basic flows,i.e.,Poiseuille and Couette,are involved in this study.For Poiseuille flow,the distribution of number density exhibits fluctuations in the center of channel and near the walls,which are caused by the strong interactions from the atoms of particle and walls.For stronger external driving forces,the fluid atoms move toward the center of channel and some cavities appear in the fluidic zone.Greater external driving forces and bigger particles make the fluid moving quickly in nanochannels.For Couette flow,the particle rotates under the velocity difference among particle atoms in the shear flows.The fluid atoms near the walls become infrequent and move to the center of channel.The velocities of the centrally-located fluid atoms decrease owing to the particle,resulting in an untypical non-linear Couette flow.In summary,the solid particle brings new fluid–solid interface and interactions,which induce several novel behaviors in nanochannel flows.