薄膜流动论文-张艳,张颖,白羽,袁博

薄膜流动论文-张艳,张颖,白羽,袁博

导读:本文包含了薄膜流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Maxwell-幂律流体,薄膜,非稳态拉伸板,双参数变形展开方法

薄膜流动论文文献综述

张艳,张颖,白羽,袁博[1](2019)在《非稳态拉伸板上Maxwell-幂律流体的薄膜流动》一文中研究指出研究了非稳态拉伸板上Maxwell-幂律流体的薄膜流动。利用上随体导数,建立了变厚度Maxwell-幂律流体薄膜流动动量方程,采用合适的相似变换,将非线性偏微分控制方程转化为常微分方程。利用双参数变形展开方法(DPTEM)求得微分方程的近似解析解。通过与文献结果进行对比,验证了结果的有效性。最后,讨论了幂律指数、不稳定参数以及松弛时间参数对薄膜厚度和速度分布的影响,并得到相关结论。结果表明:薄膜厚度随幂律指数的增大而增大;随不稳定参数和松弛时间参数的增大而减小。此外,速度随幂律指数和松弛时间参数的增大而减小,随不稳定参数的增大而增大。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

袁博[2](2019)在《非牛顿流体薄膜的流动传热传质解析研究》一文中研究指出非牛顿流体薄膜的流动传热传质研究能够为优化高聚物薄膜材料工艺设计、改善产品性能提供理论指导。本文探讨了拉伸平板上粘弹性流体薄膜的流动传热与传质特征及幂律流体薄膜的流动与传热规律。构建了同时具有粘弹性流体与幂律流体特点的新型本构关系来研究韦兰胶水溶液的流变学特征。具体内容如下:1)研究了非稳态拉伸平板上上随体Oldroyd-B流体薄膜的流动传热传质特征。将热松弛时间与传质松弛时间引入到传统的傅里叶定律与菲克定律中,基于非稳态的Cattaneo-Christov双扩散模型和上随体Oldroyd-B流体的本构方程,建立了含松弛时间和延迟时间的粘性耗散项和具有松弛特性的化学反应项,构建了上随体Oldroyd-B流体薄膜的流动传热传质控制方程。利用双参数变形展开方法(DPTEM)求得边界层问题的解析解。得出结论:当延迟时间小于松弛时间时,随不稳定参数的增大,薄膜厚度减小;当延迟时间大于松弛时间时,随不稳定参数的增大,薄膜厚度增大。当延迟时间小于松弛时间时,随延迟时间的增大,流体温度上升;当延迟时间大于松弛时间时,随延迟时间的增大,流体温度下降。进一步,当松弛时间与延迟时间具有相反的大小关系时,不稳定参数对流体浓度也具有相反的影响。2)研究了非稳态拉伸平板上的幂律纳米流体薄膜的流动与传热规律。基于幂律速度梯度与幂律温度梯度对导热系数的综合影响,提出了修正的傅里叶导热定律,进一步,修正了对流换热边界条件。基于高聚物流体的壁面滑移特点,提出了幂律速度滑移边界条件。研究变压强梯度与变热源对薄膜流动传热的影响。结合微分变换方法和牛顿迭代法(DTM-NIM)求得相似常微分控制方程的的解析解。结论:相邻两条速度曲线交于一点,交点随滑移参数的增大而从远处向拉伸板靠近。压强对膜厚的影响比对速度的影响更加明显。对于修正的傅里叶导热定律而言,温度梯度对传热的影响比速度梯度更加明显。3)研究了同时具有幂律流体特点及粘弹性特征的韦兰胶水溶液的本构关系。基于流变仪测得的实验数据,构建了新型本构关系:Maxwell-幂律模型来研究韦兰胶水溶液的流变学特点。本文构建的理论模型和建立的解析研究方法,为非牛顿流体薄膜流动、传热与传质的研究奠定了基础。同时,通过与文献中的结果进行对比,证明了文中所采用计算方法的有效性,同时也为其他工程领域中的常微分方程问题求解提供参考。(本文来源于《北京建筑大学》期刊2019-06-01)

张艳,袁博,白羽[3](2018)在《拉伸平板上非稳态上随体Oldroyd-B流体变厚度薄膜流动分析》一文中研究指出本文研究了上随体Oldroyd-B流体在拉伸板上的非稳态变厚度薄膜流动规律。利用上随体导数,建立了Oldroyd-B流体流动的偏微分控制方程,通过合适的相似变换,将偏微分方程简化为非线性常微分方程,采用双参数展开方法(DPTEM)得到了常微分方程的解析解。通过与文献中的结果对比,证明了双参数展开方法的有效性。利用图表,分别讨论了不稳定参数,松弛与延迟时间参数影响薄膜厚度及速度分布的规律,并得到有趣的结论:当松弛时间参数小于延迟时间参数时,薄膜厚度随不稳定参数的增大而增大;当松弛时间参数大于延迟时间参数时,薄膜厚度随不稳定参数的增大而减小。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

董景明,俞梦琪,曾维武,王威宁[4](2017)在《矩形沟槽细薄膜蒸发弯月面区的流动特性》一文中研究指出针对矩形沟槽内细薄膜蒸发弯月面区的流动特性进行了研究。采用伽辽金方法获得了矩形沟槽内液相具有曲面界面边界条件压力分布的解析解。在给定条件下对矩形沟槽细薄膜蒸发弯月面区的压力分布和速度分布进行了计算分析,研究结果表明:减小接触角有助于提高矩形沟槽弯月面区的流动性能。研究结果将为细薄膜蒸发机理的研究提供良好的参考。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2017年33期)

张敏[5](2017)在《流延法制备薄膜中的纳米流体流动传热解析研究》一文中研究指出纳米薄膜的流动传热研究能够为优化材料加工工艺设计、改善产品性能提供理论指导。本文针对叁种不同类型流体,分别研究了牛顿流体、粘弹性流体、幂律流体在拉伸平板上流动传热问题。研究工作如下:1)研究了拉伸平板上牛顿纳米流体的边界层流动传热问题,探讨了牛顿流体薄膜的表面张力梯度所引发的Marangoni效应,利用相似变换理论将偏微分方程组转化为非线性常微分方程组。通过同伦分析方法对方程组进行解析求解,通过打靶法对方程组进行数值求解,分析了边界层速度以及温度的分布特点,获得了各类物理参数对边界层速度、温度以及薄膜厚度的影响规律。2)建立了非稳态拉伸平板上Oldroyd-B流体的流动传热边界层控制模型,探讨了纳米粒子的加入对原有流体导热性能的影响。选取PVA水溶液为基液,加入Cu和Ag两种纳米粒子。通过相似变换将模型中偏微分方程组转化为四阶非线性常微分方程组,运用同伦分析方法得到解析近似解,分析了不稳定参数、普朗特数以及纳米粒子的体积分数对流体速度和温度的影响规律。3)研究了变壁温拉伸平板上幂律纳米流体薄膜的流动传热问题,根据非牛顿流体速度场粘性扩散与温度场热扩散比拟原理,重构幂律非牛顿流体傅里叶导热定律,探讨了变磁场、幂律速度滑移、幂函数壁面温度对流动传热的影响。选取熔融EVA作为基液,添加不同体积分数的Al2O3、Ti O2以及CuO纳米粒子。采用微分变换方法,结合牛顿迭代法(DTM-NIM)对方程组进行求解,获得各种参数对流体速度和温度分布的影响规律。本文所进行的理论分析和解析求解方法,为纳米流体薄膜的流动和传热研究奠定了基础。同时,通过与其他学者研究成果的比较,说明了文中所用两种解析方法的有效性,也为解决其他工程领域中的非线性微分方程问题提供了研究思路。(本文来源于《北京建筑大学》期刊2017-05-01)

刘荣,刘秋生[6](2016)在《热毛细效应对细丝薄膜流动不稳定性的影响》一文中研究指出根据重力与热毛细力耦合作用薄膜在细丝上的流动情况,采用长波近似推导了界面的演化方程.通过色散关系分析热毛细作用对Rayleigh-Plateau稳定性的影响;通过时空模式的稳定性分析,研究了系统的绝对对流不稳定性特性;通过直接数值模拟,研究了薄膜破裂和绝对对流稳定性的关系.(本文来源于《空间科学学报》期刊2016年04期)

李杰,洪伟荣,郭雅琼[7](2016)在《波纹板结构对薄膜流动特性的影响研究》一文中研究指出对3种结构(矩形、梯形和叁角形)的波纹板薄膜流动进行数值计算,研究了波纹结构对薄膜流动特性的影响。数值计算使用Open FOAM软件中基于VOF(Volume of Fluid)法的多相流求解器,得到3种波纹板薄膜自由表面位置。研究发现叁角形波纹板薄膜波动特性最佳,矩形最次;并且分析了薄膜流动与相间传热传质的关联性,研究结论可以为填料结构设计提供理论依据。(本文来源于《化工机械》期刊2016年01期)

胡徐趣[8](2015)在《矩形微流管中微胶囊的变形流动与薄膜特性测量》一文中研究指出采用边界积分(流体运动)与有限元(固体薄膜变形)相结合的叁维耦合数值模型展开模拟,研究流管边界、流体黏性力和薄膜力学特性等因素交叉作用下矩形微流管中微胶囊的变形与流动。(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

童仲尧[9](2015)在《拓扑结构上薄膜流体的流动特性研究》一文中研究指出在工业过程中,薄膜流体经常被作为一种高效传热/传质的手段,使用于蒸馏塔、吸收塔和换热器等设备中。基板上的拓扑结构,对薄膜流体的流动特性具有非常重要的影响,从而改变其传热/传质的效率。本文利用计算流体力学数值仿真和流场显示化实验,对拓扑结构上薄膜流体的流动特性进行了研究。研究中使用了开源软件OpenFOAM对拓扑结构上的薄膜流体进行数值仿真。为了对OpenFOAM中多的相流模型进行精度验证,将仿真计算结果与努赛尔解析解Nusselt solution)、基于PIV (Particle Image Velocimetry)和 LIF (Light Induced Fluorescenc e)的实验数据以及文献中的研究结果进行比较,验证了计算模型的准确性。在此基础上,利用该数值模型对薄膜流体进行了一系列的仿真研究,主要研究成果如下:一、对叁角形波纹上厚度较大的薄膜流体进行数值仿真和实验研究后发现,流场内的漩涡有两种不同的形成原理:第一种是由结构引起的,一般出现在较为陡峭的波谷间,并且受薄膜流体流量的影响很小;第二种则是由流体的惯性力引起的,跟薄膜流体的流量有直接的关联。对重力驱动、厚度较小的薄膜流体进行研究后,发现了类似的现象。二、研究中发现,叁角形结构波纹会引起重力驱动的薄膜流体的共振现象。这个现象与其他文献中发现的正弦形波纹上的共振现象类似,即:薄膜流体在一定的波纹结构上,随着流量的变化存在一个临界点;在这个共振点上,薄膜流体内部的漩涡尺寸、自由表面上波浪的幅度及相位,均会发生突变。叁、研究了波纹斜边的不同陡度,即:在保持波纹周长不变的情况下改变其幅度,对薄膜流体的影响。结果显示,叁角形波纹斜边的陡度不会影响薄膜流体共振点的移动,但是陡度较大的波纹能引起较大的自由表面波浪和法向速度强度。较大的波浪能增加自由表面的面积,而法向速度强度则能增加薄膜流体表面与底部的对流,因此这两个参数的增大均有利于增强传热/传质效果。四、液体表面张力与薄膜流体共振现象有着紧密的联系:表面张力对薄膜流体自由表面上的波浪形成具有阻碍作用,表面张力较小的薄膜流体在流量较小的时候就发生了共振现象,而加大液体表面张力能使薄膜流体的共振点推后到流量较大时才发生;表面张力对薄膜流体中法向速度强度的影响巨大,较大的表面张力能使法向速度强度的增长出现非线性,并且在共振点上出现一个局部最大值。本文还对薄膜流体自由表面上的波浪的相位进行了研究。五、对叁维波纹结构塔板上的薄膜流体进行了数值仿真研究。结果显示,流体基本上是绕着叁维波纹结构运动,波纹结构之间形成的空间内速度较大,而波谷及波峰处则速度较小。由于叁维结构波纹能引起薄膜流体在叁个方向上的扰动,因此这种结构的波纹相对于二维波纹结构能大幅度提高薄膜流体与气相间的传质效率。通过研究拓扑结构改变对薄膜流体传热/传质效率的影响,为优化设计基板拓扑结构提供了依据。(本文来源于《浙江大学》期刊2015-04-20)

童仲尧,洪伟荣,郭雅琼,李杰[10](2015)在《叁维波纹结构塔板上薄膜流体的流动特性研究》一文中研究指出在化工传质过程中,薄膜流体(film flow)经常被用来改善液体与气体间的质量传递。填料板上的波纹结构能引起液体薄膜流动特性的改变,从而提高薄膜流体的传质效率。在本次研究中,作者对叁维波纹结构塔板上的液体薄膜进行数值仿真,研究了叁维波纹结构对液体薄膜流动特性的影响,并分析流动特性与气液两相间传质的联系。数值仿真中使用了开源计算流体力学软件Open FOAM中基于VOF(volume of fluid)法的多相流求解器计算薄膜流体自由表面位置。将数值仿真中的速度计算结果与文献中基于PIV(particle image velocimetry)法的测量实验结果比较后发现,两者吻合良好。在此基础上,对叁维结构波纹上薄膜流体的流场进行分析。结果显示,叁维波纹结构除了能在薄膜流体中引起竖直方向上的速度发生变化外,还能造成与流体流动方向垂直的横向扰动,这是二维波纹结构不具有的作用。在叁维波纹结构塔板上,流体在波谷处汇聚,在到达下一个波峰时又分散。这种流动特性对不同浓度的流体进行混合非常有利,从而能大幅度提高薄膜流体与气相间的传质效率。(本文来源于《高校化学工程学报》期刊2015年02期)

薄膜流动论文开题报告

(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:

非牛顿流体薄膜的流动传热传质研究能够为优化高聚物薄膜材料工艺设计、改善产品性能提供理论指导。本文探讨了拉伸平板上粘弹性流体薄膜的流动传热与传质特征及幂律流体薄膜的流动与传热规律。构建了同时具有粘弹性流体与幂律流体特点的新型本构关系来研究韦兰胶水溶液的流变学特征。具体内容如下:1)研究了非稳态拉伸平板上上随体Oldroyd-B流体薄膜的流动传热传质特征。将热松弛时间与传质松弛时间引入到传统的傅里叶定律与菲克定律中,基于非稳态的Cattaneo-Christov双扩散模型和上随体Oldroyd-B流体的本构方程,建立了含松弛时间和延迟时间的粘性耗散项和具有松弛特性的化学反应项,构建了上随体Oldroyd-B流体薄膜的流动传热传质控制方程。利用双参数变形展开方法(DPTEM)求得边界层问题的解析解。得出结论:当延迟时间小于松弛时间时,随不稳定参数的增大,薄膜厚度减小;当延迟时间大于松弛时间时,随不稳定参数的增大,薄膜厚度增大。当延迟时间小于松弛时间时,随延迟时间的增大,流体温度上升;当延迟时间大于松弛时间时,随延迟时间的增大,流体温度下降。进一步,当松弛时间与延迟时间具有相反的大小关系时,不稳定参数对流体浓度也具有相反的影响。2)研究了非稳态拉伸平板上的幂律纳米流体薄膜的流动与传热规律。基于幂律速度梯度与幂律温度梯度对导热系数的综合影响,提出了修正的傅里叶导热定律,进一步,修正了对流换热边界条件。基于高聚物流体的壁面滑移特点,提出了幂律速度滑移边界条件。研究变压强梯度与变热源对薄膜流动传热的影响。结合微分变换方法和牛顿迭代法(DTM-NIM)求得相似常微分控制方程的的解析解。结论:相邻两条速度曲线交于一点,交点随滑移参数的增大而从远处向拉伸板靠近。压强对膜厚的影响比对速度的影响更加明显。对于修正的傅里叶导热定律而言,温度梯度对传热的影响比速度梯度更加明显。3)研究了同时具有幂律流体特点及粘弹性特征的韦兰胶水溶液的本构关系。基于流变仪测得的实验数据,构建了新型本构关系:Maxwell-幂律模型来研究韦兰胶水溶液的流变学特点。本文构建的理论模型和建立的解析研究方法,为非牛顿流体薄膜流动、传热与传质的研究奠定了基础。同时,通过与文献中的结果进行对比,证明了文中所采用计算方法的有效性,同时也为其他工程领域中的常微分方程问题求解提供参考。

(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。

薄膜流动论文参考文献

[1].张艳,张颖,白羽,袁博.非稳态拉伸板上Maxwell-幂律流体的薄膜流动[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[2].袁博.非牛顿流体薄膜的流动传热传质解析研究[D].北京建筑大学.2019

[3].张艳,袁博,白羽.拉伸平板上非稳态上随体Oldroyd-B流体变厚度薄膜流动分析[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[4].董景明,俞梦琪,曾维武,王威宁.矩形沟槽细薄膜蒸发弯月面区的流动特性[J].科学技术与工程.2017

[5].张敏.流延法制备薄膜中的纳米流体流动传热解析研究[D].北京建筑大学.2017

[6].刘荣,刘秋生.热毛细效应对细丝薄膜流动不稳定性的影响[J].空间科学学报.2016

[7].李杰,洪伟荣,郭雅琼.波纹板结构对薄膜流动特性的影响研究[J].化工机械.2016

[8].胡徐趣.矩形微流管中微胶囊的变形流动与薄膜特性测量[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[9].童仲尧.拓扑结构上薄膜流体的流动特性研究[D].浙江大学.2015

[10].童仲尧,洪伟荣,郭雅琼,李杰.叁维波纹结构塔板上薄膜流体的流动特性研究[J].高校化学工程学报.2015

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