直管中黏弹性流体二次流的非线性特性分析

• 作者: 花少震 段翠芳 刘华博 孟凡净 王强胜 孔春辉
• 来源期刊: 河南工学院学报
• 关键词: Giesekus 黏弹性 非线性 二次流
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 数理研究
• 页码范围: 22-27
• 页数: 6页
• 分类号: O376
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1008-2093.2021.01.006

摘要

用Giesekus本构方程表征黏弹性流体的流变行为.采用数值模拟方法,发展了基于有限体积法的黏弹性数值算法,并用经典4∶1收缩流基准问题验证了所发展算法的有效性.然后分别模拟了内切圆直径等于20mm时横截面为正3-8边形以及椭圆的长直管道的黏弹性流体的流动,结果发现二次流产生涡的个数是边个数的二倍,椭圆横截面上二次流产生四个涡,直管中黏弹性流体二次流中涡的产生条件是横截面为变曲率边界.通过比较不同非线性系数发现,当非线性系数为0时直方管二次流为中心点流出的源流,且其二次流速度远小于非线性系数等于0.18时的二次流速度.结果 表明,文中所发展算法能有效模拟黏弹性流体在直管中的二次流现象,而且数值结果所呈现的二次流非线性特性和理论上的非线性特性吻合较好.