考慮空間位形力作用的微米軟顆粒溶液微圓管流動規(guī)律
關(guān)鍵詞：微米管道 微觀力 空間位形力 數(shù)學(xué)模型 速度分布
摘要：針對微米級軟顆粒溶液在微小孔道流動不符合泊肅葉流動規(guī)律問題,考慮受固體管壁影響軟顆粒形變產(chǎn)生的空間位形力作用,基于Navier-Stokes理論,推導(dǎo)軟顆粒溶液在圓管中的流速分布及流量表達(dá)式,引入顆粒形變因子以表征空間位形力作用的影響;建立考慮空間位形力作用的圓管流動數(shù)學(xué)模型.由微尺度流動特征實(shí)驗(yàn),得到軟顆粒溶液微圓管流動規(guī)律,與泊肅葉流動對比,結(jié)果顯示當(dāng)管徑小于顆粒直徑時,相同壓力梯度下考慮空間位形力作用的流速比泊肅葉流動擬合結(jié)果更接近于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).通過數(shù)值計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),與泊肅葉流動下的速度分布和平均流量相比,當(dāng)微圓管尺寸減小時,空間位形力作用隨之增大,其更大程度上影響流體在微圓管內(nèi)的流動規(guī)律;當(dāng)顆粒呈非球形且最小投影面積相同時,偏離球形顆粒程度越大,空間位形力作用越大,因此空間位形力作用在微小孔道流動中不可忽略.
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