纤维悬浮液搅拌流动的数值模拟

由于缺乏适当的本构方程，对纤维悬浮液流动的研究一直局限于纤维的牛顿流体悬浮液。本文采用ＭＵＣＭ模型对作者最近提出的纤维Ｏｌｄｒｏｙｄ－Ｂ流体悬浮液的本构方程作了改进，并对锚式桨搅拌槽的二维Ｏｌｄｒｏｙｄ－Ｂ流体和牛顿流体纤维悬浮液搅拌流动作了数值模拟。模拟的结果表明，本文所用的模型和方法能有效地抑制过大局部应力的影响并合理地处理流体的记忆效应。     

THE EFFECT OF THE HYDRODYNAMIC INTERACTION ON THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF HOOKEAN DUMBBELL SUSPENSIONS IN STEADY STATE SHEAR FLOW

The diffusion equation for the configurational distribution function of Hookeandumbbell suspensions with the hydrodynamic interaction(HI)was solved in terms ofGalerkin’s method,in steady state shear flow;and viscosity,first and second normal-stresscoefficients and molecular stretching were then calculated.The results indicate that the HIincluded in a microscopic model of molecules gives rise to a significant effect on themacroscopic properties of Hookean dumbbell suspensions.For example,the viscosity andthe first normal stress coefficient,decreasing as shear rate increases,are no longerconstant,the second normal-stress coefficient,being negative with small absolute value andshear-rate dependent.is no longer zero;and an additional stretching of dumbbells is yieldedby the HI.The viscosity function and the first normal-stress coefficient calculated from thismethod are in agreement with those predicted from the self-consistent average methodqualitatively,while the negative second normal-stress coefficient     

刚性聚合物稀溶液流变性质的计算 Ⅱ.非定常流动

本文继续前一篇文章讨论描述刚性聚合物稀溶液流变性质的多棒刚杆分子模型,计算了应力发展的非定常剪切流动,结果表明,η~+将有所希望的“过冲”现象,且在无因次时间常数τ≥5后,流变性质达到定常均匀剪切流的结果,同时亦可方便地导得多球刚杆分子模型和无水学相互作用的刚性哑铃模型的结果。这些结果表明,此模型是较为完善的描述刚性聚合物稀溶液的分子模型。本文还对W_e≤0.7的情况作了深入的分析,比较了各阶近似解的计算结果。表明在W_e≤0.7时,用二阶近似解可代替高阶近似解计算,不会造成很大的误差,但可大大缩短计算时间。     

水力学相互作用对虎克哑铃分子模型稀溶液流变性质的影响

本文用伽辽金方法求解定常剪切流中计及水力学相互作用的虎克哑铃分子模型位形空间分布函数的扩散方程,并计算了其稀溶液的剪切粘度、第一、二正应力差系数和分子的平均相对拉伸。结果表明,微观分子模型中的水力学相互作用,对虎克哑铃分子模型稀溶液的流变性质有重要的影响:粘度和第一正应力差系数不再为常数,而随着剪切率的增加而减少;第二正应力差系数不再为零,而是绝对值很小的负值;分子的平均相对拉伸增加。与自治平均法(Self-Cosistent Average Method)相比,两种方法所得到的粘度函数和第一正应力差系数定性地相符;而自洽平均法得到的第二正应力差系数与数值解和实验不符。     

哑铃式聚合物分子模型流变性质的Brown动力学模拟

采用非平衡态Ｂｒｏｗｎ动力学方法（ＮＥＢＤ）模拟ＦＥＮＥ哑铃分子模型在定常拉伸流动和突然开始拉伸流动中的运动，计算流变性质，考虑位形相关Ｓｔｏｋｅｓ阻力系数等模型参数的影响，并从非线性随机动力学角度，分析相图，给出拉伸粘度曲线和哑铃伸展曲线不会出现Ｓ型的解释     

挤出胀大流动的有限元方法研究

本文对Luo-Tanner提出的流线有限元作了重要的改进,提出了沿通过单元高斯点的流线积分本构方程的方法,迴避了速度梯度在单元边界上间断和出口处应力奇点的困难,同时减少了计算量,对比计算表明,采用压力不连续单元来加强不可压缩性限制能使计算质量和收敛性都得到显著的提高,对Maxwell流体的轴对称挤出胀大流动在Weissenberg数1.2下获得了合理的收敛解。     

哑铃式聚合物分子模型流变学数值研究

本文介绍了求解哑铃式分子模型位形空间分布函数扩散方程的数值方法,以及用这种方法计算的若干分子模型的流变性质。在通常情况下,将这一方法与求解流动守恒方程的边界元法相结合,便有可能用一个得不到本构方程的分子模型去代替连续介质力学本构方程,来模拟聚合物流体的复杂流动。本文还讨论了这一方法某些令人感兴趣的特点。     

简单剪切流条件下液滴破碎和碰撞模拟

利用耗散粒子动力学(DPD)对简单剪切流条件下液滴的破碎和碰撞分离过程进行了模拟.液滴由多颗简单的DPD粒子构成,液滴与周围流体的不互溶性由提高它们之间的保守力系数获得.通道的上下壁面沿着相反方向运动从而使流体产生简单剪切流动.计算结果表明,在简单剪切流条件下,当界面张力数超过临界界面张力数后,液滴不稳定;液滴将被拉长并破碎成数个较小的稳定的液滴.当两个液滴相互碰撞并分离的现象发生时,两个液滴的质心在速度梯度方向上的距离与整个碰撞过程相关,碰撞之后的δz值比碰撞前的δz大.     

流变学研究的若干问题

本文综述了1988年8月第10届国际流变学会议部分大会邀请报告及分组报告的下列几个领域内容:①分子动力学;②光学流变测量;⑧血液的动态测量;④数值仿真;⑤钻探油井;⑥强化采油;⑦减阻;⑧聚合物挤压成形加工;⑨食品流变学.     

刚性聚合物稀溶液流变性质的计算 Ⅰ.定常流动

本文采用多棒刚杆分子模型,用Galerkin法计算了聚合物稀溶液在定常剪切流、平面拉伸流、单轴拉伸流、单轴拉伸与剪切流相组合的复杂流动的流变学性质。计算结果表明,多棒刚杆分子模型有希望成为描述聚合物稀溶液流变性质的较为完善的分子模型。本文的研究不仅可使人们用分子模型来代替连续介质本构方程进行粘弹性流体复杂流动的数值模拟,而且也为探讨描述聚合物浓溶液的分子模型提供了一种新的途径。