屈服假塑性流体轴向同心环空中速度及温度分布研究

赫谢尔-巴尔克莱(Herschel-Bulkley)流变模式是一个三参数模式，因其精度较高，近几年国内多采用其描述钻井液的流变性。本文将非牛顿流体动量方程、能量方程与H-B流体的本构方程相结合，推导出了流体在轴向同心环空中的速度及温度分布公式。数值研究结果表明，由于H-B屈服应力的作用，轴向同心环空内存在柱塞流动，柱塞的大小与H-B屈服应力孔成正比，与单位管长压力降Δp^*/L成反比。在其它相同条件下，柱塞速度随环空尺寸的增大而增大。随着流变指数L的增大，流核速度变小。柱塞内温度呈对数曲线变化，柱塞外侧温度与内侧温度不相同，从柱塞边界到管壁，温度逐渐减小。越靠近管壁，温度降低幅度越大。  

STABILITY IN THE CIRCULAR PIPE FLOW OF FIBER SUSPENSIONS

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｆｌｏｗｏｆｆｉｂｅｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｉｓｖｅｒｙｃｏｍｍｏｎｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ,ｓｕｃｈａｓｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｆｏｏｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ .Ｉｔｉｓｎｅｃ ｅｓｓａｒｙｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｌｏｗｏｆｆｉｂｅｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ,ｏｎｅｏｆｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｆｌｏｗｓｔａｂｉｌｉｔｙ .Ｆｉｂｅｒａｄｄｉｔｉｖｅｓｍａｙ…  

ANALYTICAL SOLUTION FOR THE VELOCITY FIELD INDUCED BY A UNIFORMLY MOVING HELICAL VORTEX FILAMENT IN CYLINDRICAL TUBE

ＮＯＭＥＮＣＬＡＴＵＲＥＶ———Ｒｅｌａｔｉｖｅｖｅｌｏｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒ ;Ｖ′———Ａｂｓｏｌｕｔｅｖｅｌｏｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒ ;ω———Ｒｅｌａｔｉｖｅｖｏｒｔｉｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒ ;ω′———Ａｂｓｏｌｕｔｅｖｏｒｔｉｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒ ;ａ———Ｒａｄｉｕｓｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒｆｏｒｉｍａｇｅｈｅｌｉｃａｌｖｏｒｔｅｘｆｉｌａｍｅｎｔ ;ｈ———ｐｉｔｃｈｏｆｉｍａｇｅｈｅｌｉｃａｌｖｏｒｔｅｘｆｉｌａｍｅｎｔ(=2πｌ) ;Ｑ———Ｔｕｂｅ’ｓｆｌｏｗｒａｔｅｉｎａｎａｒｂｉｔｒａｒｙｃｒｏ…  

压力波在可变形薄壁水管中的传播

本文从流体弹性力学的基本观点出发,考虑到管壁变形时的影响,导出了压力波在弹性薄壁水管中传播问题的偏微分方程组,在简谐载荷下求得了线性情况的解析解,并探讨了非线性方程求解析解的可能性,同时将之与刚性管的情况作了比较。  

INVESTIGATION OF THE MEAN-FLOW SCALING AND TRIPPING EFFECT ON FULLY DEVELOPED TURBULENT PIPE FLOW

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｘｉｓｙｍｍｅｔｒｉｃｆｕｌｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｉｎｐｉｐｅｆｌｏｗｐｒｏｖｉｄｅｓｏｎｅｏｆｔｈｅｓｉｍｐｌｅｓｔａｎｄｍｏｓｔｒｅ ｐｒｏｄｕｃｉｂｌｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｆｌｏｗｓｆｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｗａｌｌｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｓｔｕｄｉｅｓ,ａｎｄｏｗｉｎｇｔｏｉｔｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｏｓｓｉｂｉｔｉｅｓ,ｉｓｏｆｇｒｅａｔｉｎｔｅｒｅｓｔｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ .Ｉｎｔｈｅｍｏｒｅｔｈａｎｈａｌｆａｃｅｎｔｕｒｙｓｉｎ…  

固体颗粒在螺旋管流中的分布特性

二维天然挟沙水流由于重力引起的沉速作用，形成浓度上低下高的不均匀分布。对螺旋管流，可从流场的特点分析出固粒分布的中心对称与上下对称性。通过质量平衡微分方程的求解实例，说明其挟带浓度比普通平直管流高得多的固粒的力学原理是重力产生的沉速消失，而代之以低约两个数量级的扩张速度，从而形成沿迥转半径的较均匀的固粒分布。固粒沿截面分布的对称性与沿迥转半径分布的均匀性导致螺旋管流挟带固粒的高浓度，从理论上说明了螺旋管流可挟带高浓度的真实原因，更突出了研究螺旋管流输移固粒的深远意义。  

气液两相水平管流分层--段塞流型转换机制研究

本文根据Stokes溃坝理论 ,提出了一个新的物理模型。通过对段塞单元的稳定性进行分析得出段塞保持稳定的临界液面高度值 ,从而得出分层流向段塞流转换的条件 ,并分析了液体粘度、管径大小对流型转换条件的影响。计算结果与实验值较为吻合  

圆形断面排水管道水力特性探讨

圆形断面管道在工程中的应用十分广泛。排水管道设计中,常需要计算某一充满度下非满流的流量及流速。根据水动力学基本原理及数学分析方法,提出了充满度与流量比、流速比的统一解析表达式,并对圆形断面管道流独特的水力特性进行了研究分析。采用试验手段,进一步对圆形断面管道无压均匀流流量—充满度的非单一性、水深—流速关系进行了分析研究,进而提出了更为合理的表达式。  

T型叉管流场的数值计算

本文采用两方程k-ε湍流模型,应用有限差分法,以流体进出口的体积流量比R为基本参数,对T型叉管分叉区的流场进行了数值计算,获得了分叉区各截面的速度分布及叉管引起的压力损失。结果表明:分叉区域的流动非常复杂。计算结果与Popp等人的实验数据相吻合,表明本文的数值计算是成功的。  

代数应力模式的分析解及其在充分发展旋转管流中的应用

本文通过求解雷诺应力在代数应力模式中与平均速度梯度之间的分析关系，研究了代数应力模式在涡旋流动特别是在充分发展旋转管流中存在的内在缺陷，这些缺陷的主要表现为：（１）在不考虑固壁对湍流影响的代数应力模式中，分析解给出Ｗ∝ｒ和ｖｗ＝０的错误结论；（２）若在代数应力模式中考虑固壁对湍流影响，在对称轴上会有ｖ＾２不等于ｗ＾２的非物理解。与诺应力输运模式相比，代数应力模式的缺陷归限结底在于该模式的基本假设不