屈服应力流体论文_李佳明

导读:本文包含了屈服应力流体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应力,振幅,流体,粘弹性,应变,空穴,传质。

屈服应力流体论文文献综述

李佳明[1](2019)在《屈服应力流体的粗粒化分子动力学模拟研究》一文中研究指出非牛顿屈服应力流体广泛应用于生活和工业生产中,具有很高的研究价值。利用耗散粒子动力学(DPD:Dissipative Particle Dynamics)方法来对屈服应力流体进行模拟研究。首先应用DPD方法构建了一种屈服应力流体模型,并模拟预测了该流体模型具有Herschel-Bulkley流体的流变特性。通过数值模拟验证了模型在剪切和伯肃叶流动特性,符合屈服应力流体的基本特点。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2019年06期)

范俊赓[2](2018)在《屈服应力流体中单气泡运动行为的研究》一文中研究指出本文针对屈服应力流体中的单气泡的生成、上升以及传质过程进行了研究,通过实验和模拟获得了屈服应力流体中单气泡的形状、速度、气泡周围流场及浓度场,探讨了上升过程中气泡的形变、运动轨迹、周围液相流场和浓度场的变化规律,分析了气泡周围流场结构、流体局部粘度和屈服应力对气泡运动的影响,本文的主要内容包括:气泡生成实验:对比了卡波姆液与去离子水中气泡生成过程中的大小与形状的异同,在卡波姆液中气泡的体积增长率比去离子水中要快,气泡的纵横比在100 ms至150 ms的范围内基本相同,在气泡生成的初始阶段和最后阶段,卡波姆液中气泡的纵横比要比去离子水中的要高。气泡上升轨迹的实验:研究在不同浓度下,不同大小的气泡上升轨迹,发现当雷诺数较小时,气泡在去离子水与卡波姆液中呈直线上升,当雷诺数增大到临界值后,气泡开始螺旋式上升,在二维图像中以“Z”字形上升,震荡幅度与气泡的当量半径和流体的性质有关,即与雷诺数有关,所以在雷诺数小于临界值时气泡呈直线上升,大于临界值后呈螺旋上升。气泡形状和传质的研究:研究了气泡在卡波姆液中上升过程中的形状,主要有球形、椭球形和倒泪滴形,并根据厄特沃什数和雷诺数这两个无量纲数做出了气泡在屈服应力流体中的形状分布图,并提出了一个气泡纵横比与自定义无量纲数Wy的关联式,并给出了此公式的误差范围。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2018-03-09)

杨凯[3](2017)在《屈服应力流体在大振幅振荡剪切流场中的流变学研究》一文中研究指出大振幅振荡剪切是研究屈服应力流体屈服转变过程的重要方法,但是目前在大振幅振荡剪切流场中确定屈服应力的方法普遍是将某个特征转折点定义为屈服应力,缺乏明确的物理意义,不同方法得到的屈服应力往往互相矛盾,不能表征屈服转变过程,因此通过经验性方法确定的屈服应力来研究屈服转变的时间依赖性也存在很大的局限性。对于乳液、悬浮液等分散体系,目前研究表明发生玻璃化或堵塞(jamming)转变后,屈服应力和特征松弛时间与分散相浓度呈幂律关系,其流动曲线在转变前后能够分别迭加为主曲线,这种特征的普适性及其与体系中相互作用的关系仍然尚未明了。在屈服转变过程中不可避免的会出现滑移,严重影响了对材料本身特性的准确测试,因此掌握屈服应力流体的滑移行为就非常重要。本文从确定屈服转变临界参数、屈服应力流体流变行为特征和边界条件为出发点,从以下几个方面研究了屈服应力流体在大振幅振荡剪切流场中的流变学行为:(1)针对大振幅振荡流场中用傅里叶变换流变学确定屈服应力存在的信号噪音大的问题,提出了通过二维力学相关谱(2D-MCS)确定屈服应力的新方法,成功应用于叁种典型的屈服应力流体。结果表明通过二维力学相关谱(2D-MCS)方法定义的非线性自相关强度与应力振幅或应变振幅呈现标度关系,其幂率指数的变化可以用于清晰的确定屈服应力,其结果与瞬态应力扫描确定的屈服应力结果一致,相对于傅里叶变换方法灵敏度和可靠性提高。(2)针对动态剪切流场中的屈服转变问题,进一步提出研究屈服应力流体屈服转变过程的新方法,即应力分叉,并成功应用于研究浓乳液、高分子纳米复合材料、微凝胶、悬浮体系等典型屈服应力流体的屈服转变过程。该方法基于对弹性和粘性Lissajous曲线的几何平均的方法,结果表明在振荡周期间和振荡周期内应力-平均应变(速率)曲线和平均应力-应变(速率)曲线都会出现应力分叉现象,应力分叉现象不依赖于输入信号的控制模式,即应力控制和应变控制的大振幅振荡流场中都会出现应力分叉。不同于定义单一的屈服应力值,从屈服转变过程的思路,通过振荡周期间的应力分叉定义了开始屈服应力、开始屈服应变和结束屈服应力、结束应变速率来表征屈服转变过程,系统地讨论了这些临界应力、临界应变和临界应变速率的频率依赖性,并引入了粘-弹-塑性模型,即Kelvin-Voigt-Herschel-Bulkley(KVHB)模型,来研究和解释应力分叉和临界变量的频率依赖性,发现实验结果与KVHB模型预测的结果一致。为深入认识理解屈服应力流体的屈服转变过程提供了新的方法和理论基础。(3)研究表明,对于乳液、悬浮液等分散体系,在发生玻璃化或堵塞(jamming)转变后,屈服应力与分散相浓度呈幂律关系,其流动曲线在转变前后能够分别迭加为主曲线。为了研究固液屈服转变流变学特征的普适性,选择一种连续相为向列相液晶(8CB)、分散相为硅油(PDMS)的乳液体系,系统研究了在出现堵塞转变前后的流变学行为特征,发现该乳液体系出现堵塞(Jamming态)转变后,表现出固体特性,但屈服应力与分散相体积分数的关系与文献报道的幂率关系不同,而是符合指数函数关系,稳态流动曲线和动态平均流动曲线都无法迭加形成主曲线,这是由于在堵塞态(Jamming态),8CB/PDMS乳液形成类似蜂窝状的泡沫结构,连续相8CB的Frank弹性能是保持乳液稳定的关键。随着PDMS的浓度增加,向列相液晶8CB膜厚改变,液晶的弹性能也发生改变,从而导致PDMS液滴相互作用的改变。该结果直接证明文献中普遍认为的堵塞转变的流动曲线迭加的特征不具有普适性,揭示了长程相互作用对屈服应力流体固液转变的重要影响。(4)针对屈服应力流体在大振幅振荡剪切流场中不可避免的滑移现象,本文基于对Lissajous曲线几何平均的方法,研究了边界条件对屈服应力流体在大振幅振荡流场中非线性粘弹性的影响,提出了研究动态滑移行为新方法,解决了滑移对屈服应力流体非线性粘弹性测试影响的问题,并确定了在大振幅振荡剪切流场中滑移速率,阐明了屈服应力流体在屈服转变前后的滑移行为的时间效应。结果发现,通过Lissajous曲线中的应力-平均应变曲线定义的材料函数不受边界条件的影响,能够真实反映在出现滑移时材料自身的粘弹特性,可以作为研究屈服应力体系非线性粘弹性的方法。振荡周期间的最大滑移应变速率遵循Navier’s定律,振荡周期内的滑移行为可以通过类Maxwell动态滑移模型描述,并由此确定了滑移松弛时间。结果发现表观屈服应力的大小不会影响滑移松弛时间对应力的依赖性,但是表观屈服应力越大的浓乳液,滑移的松弛过程会越快。滑移德博拉数(De_(slip)=λ_(slip)ω,其中ω是角频率,λ_(slip)是滑移松弛时间)随着归一化应力的增加而单调下降,而且在屈服前后遵循不同的幂率关系,在类固体区域滑移德博拉数值接近1,表现出典型的滑移滞后行为,在类液体状态,远小于1,滑移的产生具有典型的瞬间响应特性(粘性滑移行为)。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-12-01)

杨凯,俞炜[4](2016)在《屈服应力流体非线性流变学研究》一文中研究指出大振幅振荡剪切(LAOS)是表征和研究屈服应力流体屈服应力和液固转变过程的重要方法,但是由于屈服转变过程中复杂的非线性粘弹性,通过LAOS确定的屈服应力和瞬态应力扫描确定的屈服应力存在一定的差别~([1])。本文通过对应力-应变速率的Lissajaous曲线进行分析,提出一种新的确定屈服应力方法,发现该方法确定的屈服应力与瞬态应力扫描方法具有一致性。(本文来源于《第十叁届全国流变学学术会议论文集》期刊2016-10-23)

杨凯,俞炜[5](2016)在《屈服应力流体在大振幅振荡剪切下的液固转变》一文中研究指出小振幅振荡剪切被广泛应用于研究复杂流体的线性粘弹性,很多工作都致力于建立平衡态结构与线性粘弹性之间的关系。当形变的幅度增加时,非线性行为变得非常重要,并且使更高精度地表征平衡态和非平衡态结构变为可能。但是,对于在振荡剪切流动站的屈服应力流体,研究却发现无论是表观非线性流变性质,还是傅立叶变换流变学性质都无法与固液转变完全对应。我们将研究屈服应力流体在大振幅振荡剪切下的固液转变,提出采用二维相关谱方法来表征其固液转变,与傅立叶变换流变学相比具有更准确、更敏感的特点。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十七分会:流变学》期刊2016-07-01)

杨凯,俞炜[6](2014)在《屈服应力流体的非线性粘弹性研究》一文中研究指出大振幅振荡剪切(LAOS)研究屈服应力流体非线性粘弹性的重要方法。然而,在非线性粘弹区选择合适的材料函数比在线性粘弹区复杂的多。在大振幅振荡剪切测试过程中,可能会出现壁面滑移和边缘破裂现象,特别是在具有屈服应力的流体中表现的尤为突出,这对分析材料本身特性带来更多的复杂性。本研究工作对比了平均应力-应变方法[1]和应力-应变平均方法[2]研究屈服应力体系流体的非线性粘弹性,发现采用应力-平均应变方法定义的的模量可以避免壁面滑移的影响,更能真实反映的材料特性。(本文来源于《第十二届全国流变学学术会议论文集》期刊2014-12-21)

肖颀,郭烈锦,杨宁[7](2013)在《带有屈服应力非牛顿流体搅拌中空穴的数学模型及CFD研究》一文中研究指出搅拌槽作为过程工程中常常遇到的一种化工反应器,广泛的应用在矿物冶炼、废水处理、造纸以及食品工程等众多领域。工业搅拌中的工质往往为非牛顿流体,而搅拌带有屈服应力的流体往往会在搅拌桨周围形成混合较好的空穴和外部几乎不流动的死区两部分。准确的预测搅拌槽中的空穴形状和尺寸对于工业搅拌槽的设计和优化都有重要意义。现有的数学模型能适用于较低雷诺数的工况,但雷诺数偏高时,存在只适用于径流桨,或者没考虑空穴和壁面作用等问题,本文在环状模型的基础上做了相应改进,并考虑空穴和搅拌槽壁面作用,提出了对轴流桨体系也适用的修正环形模型。经过和实验数据以及CFD模拟结果的对比,发现在较低雷诺数时,各种模型都表现良好,但是在较高雷诺数情况下,只有修正环状模型能准确的预测空穴形状以及尺寸(图1)。在计算中我们发现对于不同物性的流体,在雷诺数一样的情况下,其空穴大小以及搅拌表现仍然会有所差别。因此本文应用CFD以及修正环状模型研究了各个物性参数对于搅拌的影响。最后,对于双层桨体系,本文提出可以通过以下两种方法来使用修正环状模型对空穴进行预测:(1)把双层桨看成一个整体,用单个搅拌桨(相同直径、位于两层桨中心、消耗同样的功率和受到同样大小的力进行数学模型计算)代替该双层桨体系;(2)分别单独的考虑各个搅拌桨的作用,即根据各个搅拌桨的受力和功率输入分别进行数学模型计算。通过与CFD计算结果比较,确定第一种方法适用于搅拌桨之间相互作用较为明显的情况,而第二种方法适用于搅拌桨之间相互作用不明显的情况(图2)。(本文来源于《2013中国化工学会年会论文集》期刊2013-09-23)

杜宇[8](2013)在《典型屈服应力流体的非线性流变行为以及局部流动行为的研究》一文中研究指出屈服应力流体(YSF, Yield Stress Fluid)是指外力小于某临界值时会表现为类固体行为,而在外力大于某临界值时会表现为类液体行为的一类流体,广泛存在于日常生活、工业生产和自然界中,对于它的研究具有重要理论意义和实际应用意义。其固液转变和触变性等复杂流变行为是流变学领域的重要研究内容之一。本文选取了两种非常具有代表性的屈服应力流体作为研究对象,一种是典型的触变性屈服应力流体Laponite凝胶,另一种是典型的简单屈服应力流体Carbopol凝胶。简单屈服应力流体和的触变性屈服应力流体在各种非线性流变测试模式中的流变行为都已得到广泛的研究,但是前人的研究不够系统。本文首先通过触变环测试(Thixotropic loop test)验证了这两种屈服应力流体的触变性的差异,并在瞬态的剪切速率扫描(Shear rate ramp)、瞬态的剪切应力扫描(Shear stress ramp)、蠕变(Creep)、启动流动(Start-up shear)等测试模式下系统地比较了了这两种典型屈服应力流体的固液转变行为的差异。这些差异反映了两种流体固液转变过程中结构破坏的机制和静置条件下内部结构恢复的机制的区别。然后着重考察了两种屈服应力流体在控应力模式的大振幅振荡剪切(Large amplitude oscillatory shear, LAOS)流场下的非线性流变行为的差异。比较了这两种流体表观的动态模量和傅里叶变换(Fouriertransform)后高次倍频的参数的差异,发现表观的动态模量不足以描述两种屈服应力流体在LAOS下屈服转变的历程和机理的区别,而傅里叶变换流变学的方法得到的高次倍频的参数可以很清晰地界定两种样品在LAOS下的非线性行为和屈服转变行为的差异。此外提出了利用应变分解法(Strain decomposition)处理LAOS下得到的应变响应数据,定义了非线性模量和非线性粘度参数来描述流体的特性。发现应变分解发得到的参数更能反映屈服应力流体的内部结构和流动状态信息,可以界定振荡流场下两种屈服应力流体不同的老化(Aging)和剪切回复(Shear Rejuvenation)的机理。为了考察震荡剪切流场下,触变性的屈服应力流体和简单屈服应力流体的局部流动行为宏观的非线性流变行为的影响,本文还利用粒子示踪测速(PTV)的方法来对两种流体的局部流动行为进行了初步的研究。(本文来源于《上海交通大学》期刊2013-01-01)

毛在砂,杨超,Vassilios,C.Kelessidis[9](2012)在《在同心和偏心圆环中有屈服应力的黏塑性流体流动的模型和数值模拟(英文)》一文中研究指出Numerical solution of yield viscoplastic fluid flow is hindered by the singularity inherent to the Herschel-Bulkley model.A finite difference method over the boundary-fitted orthogonal coordinate system is util-ized to investigate numerically the fully developed steady flow of non-Newtonian yield viscoplastic fluid through concentric and eccentric annuli.The fluid rheology is described with the Herschel-Bulkley model.The numerical simulation based on a continuous viscoplastic approach to the Herschel-Bulkley model is found in poor accordance with the experimental data on volumetric flow rate of a bentonite suspension.A strict mathematical model for Herschel-Bulkley fluid flow is established and the corresponding numerical procedures are proposed.However,only the case of flow of a Herschel-Bulkley fluid in a concentric annulus is resolved based on the presumed flow structure by using the common optimization technique.Possible flow structures in an eccentric annulus are pre-sumed,and further challenges in numerical simulation of the Herschel-Bulkley fluid flow are suggested.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Engineering》期刊2012年01期)

司鹄,彭向和,陈伟民[10](2005)在《分析磁流变流体屈服应力微观力学模型》一文中研究指出剪切屈服应力是磁流变流体固化强度的重要指标之一,具有重要的工程意义。基于磁性物理学理论,从磁流变流体在磁场作用下铁磁性固体颗粒极化成链的微观结构出发,探讨磁流变流体中固体颗粒间的相互作用机理,分析研究颗粒间的相互作用力,建立了一种微观力学模型,可用于分析磁流变流体在外加磁场作用下屈服应力及其影响因素的作用效果,揭示磁流变效应的微结构机理,为磁流变流体的性能优化、工程开发及应用磁流变流体提供理论依据。(本文来源于《应用力学学报》期刊2005年02期)

屈服应力流体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文针对屈服应力流体中的单气泡的生成、上升以及传质过程进行了研究,通过实验和模拟获得了屈服应力流体中单气泡的形状、速度、气泡周围流场及浓度场,探讨了上升过程中气泡的形变、运动轨迹、周围液相流场和浓度场的变化规律,分析了气泡周围流场结构、流体局部粘度和屈服应力对气泡运动的影响,本文的主要内容包括:气泡生成实验:对比了卡波姆液与去离子水中气泡生成过程中的大小与形状的异同,在卡波姆液中气泡的体积增长率比去离子水中要快,气泡的纵横比在100 ms至150 ms的范围内基本相同,在气泡生成的初始阶段和最后阶段,卡波姆液中气泡的纵横比要比去离子水中的要高。气泡上升轨迹的实验:研究在不同浓度下,不同大小的气泡上升轨迹,发现当雷诺数较小时,气泡在去离子水与卡波姆液中呈直线上升,当雷诺数增大到临界值后,气泡开始螺旋式上升,在二维图像中以“Z”字形上升,震荡幅度与气泡的当量半径和流体的性质有关,即与雷诺数有关,所以在雷诺数小于临界值时气泡呈直线上升,大于临界值后呈螺旋上升。气泡形状和传质的研究:研究了气泡在卡波姆液中上升过程中的形状,主要有球形、椭球形和倒泪滴形,并根据厄特沃什数和雷诺数这两个无量纲数做出了气泡在屈服应力流体中的形状分布图,并提出了一个气泡纵横比与自定义无量纲数Wy的关联式,并给出了此公式的误差范围。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

屈服应力流体论文参考文献

[1].李佳明.屈服应力流体的粗粒化分子动力学模拟研究[J].工业控制计算机.2019

[2].范俊赓.屈服应力流体中单气泡运动行为的研究[D].沈阳航空航天大学.2018

[3].杨凯.屈服应力流体在大振幅振荡剪切流场中的流变学研究[D].上海交通大学.2017

[4].杨凯,俞炜.屈服应力流体非线性流变学研究[C].第十叁届全国流变学学术会议论文集.2016

[5].杨凯,俞炜.屈服应力流体在大振幅振荡剪切下的液固转变[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十七分会:流变学.2016

[6].杨凯,俞炜.屈服应力流体的非线性粘弹性研究[C].第十二届全国流变学学术会议论文集.2014

[7].肖颀,郭烈锦,杨宁.带有屈服应力非牛顿流体搅拌中空穴的数学模型及CFD研究[C].2013中国化工学会年会论文集.2013

[8].杜宇.典型屈服应力流体的非线性流变行为以及局部流动行为的研究[D].上海交通大学.2013

[9].毛在砂,杨超,Vassilios,C.Kelessidis.在同心和偏心圆环中有屈服应力的黏塑性流体流动的模型和数值模拟(英文)[J].ChineseJournalofChemicalEngineering.2012

[10].司鹄,彭向和,陈伟民.分析磁流变流体屈服应力微观力学模型[J].应用力学学报.2005

论文知识图

抛光前后表面粗糙度对比屈服应力流体应力、应变率关系...有屈服应力流体的流动曲线无屈服应力流体的流动曲线3启动压力梯度随屈服应力的变化规律Fi...阻尼器示意图及实验安装图

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屈服应力流体论文_李佳明
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