幂律非牛顿流体在偏心圆环管中流动和传热的数值计算

以剪切应力符合Ostwald-de Waele关系式的幂律非牛顿流体为研究对象。针对幂律非牛顿流体的表观黏度随剪切速率变化且计算过程有别于牛顿流体的问题,运用基元中心法对非线性粘性系数进行离散。采用有限体积法对幂律非牛顿流体在偏心圆环管中的充分发展层流流动和传热进行数值计算。计算结果表明流体的幂律因子对流动的影响较大,但对传热的影响受到到偏心率的影响。流道偏心会引起圆环通道内速度和温度的周向分布不均匀,且偏心程度越严重,周向分布不均匀性越强烈。     

血浆是非牛顿流体

作者用自己研制的旋转式毛细管粘度计，在压差0～2．73mmHg、壁面切应力10～1900mPa范围内，测定了血浆的屈服应力和流动曲线，并以牛顿流体水、甲醇和非牛顿流体血为对照。结果显示：当△P＜2．28wmHg，τw＜1500mPa时，血浆为非牛顿流体。并与血的变化规律相似。     

活塞式智能可调节液体减速带设计及振动分析

为了解决汽车通过减速带时影响车内乘员舒适感、轮胎磨损、汽车悬架损伤等问题,设计了一种活塞式智能可调节液体减速带。本减速带采用结构钢作为材料,承载能力强,环境影响较小,使用寿命长。减速带下方设置装有剪切增稠液的活塞缸,当车辆以高速或低速通过减速带时会使剪切增稠液呈现出固态或液态,从而迫使机动车在通过减速带时降低车速,达到减速的目的。本减速带还具有超高速智能防护功能,当车速过高时,本减速带也会降下,防止过大冲击对乘员造成伤害。借助MATLAB仿真软件,分别探讨了圆弧形和梯形减速带在相同高度和宽度的振动分析,得出在不同车速下机动车通过减速带时的纵向加速度的变化轨迹。结果表明,相同速度下,圆弧减速带和新型梯形减速带对车带来的影响较小,可以直接代替传统减速带。本文设计的活塞式智能可调减速带既克服了圆弧减速带高度不可调整的弊端,又克服了梯形减速带高速通过时受影响较大的弊端,可为未来先进智能减速带的设计提供理论依据和参考价值。