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微尺度流道中流体流动前沿的喷泉流动仿真
  • ISSN号:1000-7555
  • 期刊名称:《高分子材料科学与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TQ320.662[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]中南大学机电工程学院,湖南长沙410083, [2]克劳斯塔尔工业大学聚合物材料和塑料工程研究所,38678德国
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50475140)和江西省材料科学与工程研究中心开放基金项目资助
中文摘要:

采用经典Galerkin有限元法和Newton—Raphson迭代法,配合适当的边界条件实现了微流道中牛顿流体和剪切变稀流体前沿喷泉流动的数值仿真。结果表明:两种流体在喷泉流动区域的速度压力分布规律相同,在微尺度条件下流体的本构特性对喷泉流动的形式影响较小,仅是剪切变稀流体的喷泉区域略大于牛顿流体。在微尺度条件下,喷泉效应仍然是一种纯流体动力学现象。表面张力对微流体前沿喷泉流动区域的速度压力分布影响很小,但其在流体前沿自由表面上产生的切向应力使流体前沿的形状产生较大变形,与理想的半圆形相差较远。

英文摘要:

Numerical Simulation of Fountain Flow for Newtonian and non-Newtonian Fluid Front in micro-channel was realized by using general Galerkin finite element method and Newton- Raphson iteration method with appropriate boundary conditions. The results show that the distribution of velocity and pressure in fountain region is indistinguishable for both of two fluids, but the fountain region of non-Newtonian fluid is larger than Newtonian, and it is also presented that the feature of fluids in micro-channel has little effects on fountain flow. Fountain flow in microchannel is a pure hydrodynamic phenomenon all the same. The distribution of velocity and pressure in fountain region is relative to the surface tension in fluid front weakly, but its tangential stress acting on the fluid front leads to large deformation of the shape of front, which is different with the ideal semicircle shape.

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期刊信息
  • 《高分子材料科学与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:中国石油化工股份有限公司科技开发部 国家自然科学基金委员会化学科学部 高分子材料工程国家重点实验室 四川大学高分子研究所
  • 主编:王琪
  • 地址:四川大学(西区)高分子研究所
  • 邮编:610065
  • 邮箱:GFZCLBJB@163.com
  • 电话:028-85401653
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7555
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1293/O6
  • 邮发代号:62-67
  • 获奖情况:
  • 教育部1999年全国优秀期刊二等奖,1999年四川省优秀科技期刊一等奖,2000年四川省优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30425