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[硕士论文] 李宁
建筑与土木工程 山东大学 2018(学位年度)
摘要:本文主要研究滑移边界条件下,不同形状微管道中非牛顿流体在旋转系统与高Zeta电势下的电渗流问题,分别针对幂律流体、三阶流体及Maxwell流体做了数值模拟研究。首先结合不同非牛顿流体的本构方程、柯西动量方程、Poisson-Boltzmann方程和Navier滑移边界条件建立了模型的控制方程。为了针对高Zeta电势下的电渗流研究,在无Debye-Hückel线性近似下求得了电势分布的解析解。最后通过使用有限差分法,对该定解问题建立的偏微分方程组进行了数值求解,结合数值结果图像分析了各相关条件参数对不同非牛顿流体电渗流速度分布的影响。
  论文分为四个部分,第一章绪论部分介绍了电渗流、旋转系统、非牛顿流体、滑移边界条件、高Zeta电势条件及本文用到的数值模拟方法的基础知识和研究现状。
  第二章主要研究在滑移边界条件下,旋转微管道中幂律流体的电渗流问题。不均匀形状微管道的实际高度呈周期性波动变化,幂律流体在电场作用下发生移动。关于管道形状变化、双电层厚度、双电层Zeta电势、旋转角速度等参数对不同粘性性质的幂律流体的电渗流速度分布的影响进行了对比分析。特别是对比和分析了在幂律行为指数n>1时,对于较大粘性特征的膨胀性流体,不同双电层参数对流体产生的与假塑性流体不同速度分布影响效果,并进一步探究了滑移边界条件的存在对参数的影响效果的改变。而在通过简化模型条件参数后与相关的经典流动问题进行比较分析过程中,也进一步验证了文中模型的可靠性和准确性。
  第三章研究了平行均匀微通道中三阶流体的旋转电渗流动。微管道的电渗流在壁面处的轴向速度最大,在中心处最小。滑移边界条件β,电动宽度K与离子能量参数α会使得三阶流体的速度分布振幅更大,且在壁面附近变化最大;而非牛顿参数Λ和旋转雷诺数Re的增大会使得流体的振幅变小,微管道中心处速度更接近于0。电动宽度K与离子能量参数α对于旋转电渗流速度的改变集中在壁面附近的双电层,而旋转雷诺数Re的影响主要在微管道中心附近。
  第四章研究了高Zeta电势下,Maxwell流体的旋转电渗流动。本章主要通过对Maxwell流体的速度分布随时间变化的演化过程的研究,分析了无量纲化的弹性参数、旋转雷诺数、滑移参数及电势相关参数对电渗流瞬态时间和速度振荡变化的影响。Maxwell流体的旋转电渗流需要有限的弛豫时间达到相对稳定的状态,速度在微管道中心处的振荡幅度要大于壁面附近。弹性参数和旋转雷诺数的增大会增加电渗流速度的振荡幅度、振荡的频率及瞬态的时间,电动宽度与离子能量参数的增加则扩大了速度的振荡幅度。
  最后第五章进行了全文主要结论的总结,同时对非牛顿流体的电渗流研究进行了展望。
[硕士论文] 鲁建平
动力工程及工程热物理 青岛科技大学 2017(学位年度)
摘要:在工业生产中,搅拌混合的流体常常涉及到与牛顿流体不同的性质(如剪切稀化、弹性效应、剪切增稠等)的非牛顿流体,对于具有屈服应力的假塑性流体的搅拌混合,在低雷诺数搅拌时会在搅拌桨附近区域内存在强烈的混合区,外部的流体则处于停滞或缓慢的流动的状态,此时混合效率很低,有时候即使流动处于湍流状态时,混合效率依然不高。因此,本文基于错位六弯叶涡轮搅拌桨,通过对搅拌槽内假塑性流体处于过渡流以及湍流状态下的流动建立适合的湍流粘度模型进行数值模拟,对搅拌槽内假塑性流体的宏观流场特征和混沌混合特性进行研究,以指导怎样提高假塑性流体的混合效率。
  在黄原胶水溶液的流变实验测试中,处于过渡流以及湍流状态下表观粘度与切应变速率的关系符合power law流变模型;进行粒子图像测速仪(PIV)实验得到的数据与基于分离涡模型和该湍流粘度模型模拟的结果相吻合。流场数值模拟结果表明,分离涡模拟可以很好的捕捉搅拌槽内槽内流体流动的湍流脉动特性,不同转速下,搅拌槽纵截面流场的左右涡心不对称,涡心和涡形随着时间变化,整个流场处于混乱的状态,呈现出非周期性,表明搅拌槽内隔离区已经不存在了。数值模拟中采集速度时间序列,对黄原胶水溶液搅拌流场定性和定量的混沌特性研究结果表明,搅拌槽内流体的宏观不稳定性(MI)频率、最大Lyapunov指数(LLE)以及Kolmogorov熵(K熵)与搅拌的转速有关,而流体的物性参数(流变性)对它们影响较小;提高搅拌转速可使槽内流体MI频率的强度明显增大,对应的无因次频率减小,MI现象减弱,在转速为225rpm时,流体的MI频率消失,频谱图中出现了谱带现象,这必然导致流体混沌混合特性得到增强;监测点位置的LLE以及K熵有所差异;随着转速的增加,搅拌槽内流体的LLE以及K熵都呈现出增加的趋势,在转速为200rpm左右时,流场的LLE(0.5347)以及K熵(0.8343)都达到最大值,搅拌流场的混沌程度达到最大值,转速再增加,流场的混沌混合强度减弱。
[硕士论文] 任晶
流体力学 大连理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着现代化工业的飞速发展,能源短缺和环境污染是可持续发展必需面临的问题。如何提高能源的利用率来减少能源需求,进而削减对环境的污染十分重要。优化热质传递设备和提高传质强化效率是一项有效的措施,而脉动流动常作为一种扰流技术广泛应用于换热强化过程。本研究在脉动流场下,具体考查了非牛顿流体(羧甲基纤维素钠,CMC溶液)在波壁管内的流动特点。
  本研究对象为五套几何尺寸不同的波壁管中的流动。在净流动雷诺数较低的实验条件下,通过PIV(粒子图像测速技术)测量波壁管中一个脉动周期内8等分时刻的流动结构,得到对应时刻的速度向量图和流线图,通过研究分析两组振动分率条件下的实验结果,得出波壁管的几何尺寸和振动频率条件St数对管内流动的和传质效果的影响。结果表明:脉动流场下波壁管的波长对管内流动状态影响不大,而振幅对管内流动影响明显,振幅越大的波壁管,管内流动越复杂,质量传递强化越好;两个振动分率条件下,波壁管内脉动流的周期均出现相位变化,与给定实验条件相比,脉动周期的相位差随着St数的增加而变大;在振幅较大的波壁管内脉动流的相位差明显大于振幅较小的波壁管,而波长对相位移动没有明显影响;脉动流场中的不稳定流动区域多分布于脉动周期的减速阶段,不稳定流动所在的区域并未随着St的变化而移动。而是脉动周期本身随着St的增加发生明显相位移动,并且出现反向流。具有反向流的流场比无反向流的流场更复杂,质量传递效果更好。
[硕士论文] 马行行
流体机械及工程 哈尔滨工业大学 2017(学位年度)
摘要:流动过程控制和过流部件结构优化是实际工业设计过程中普遍存在的问题,由于需要在较短时间内给出流场的计算结果,传统的计算流体力学方法都难以应用于这些领域。近年来提出的低阶动力学模型可以在较短时间内获得流场的计算结果,是应用于流动控制及结构优化的理想数值计算方法。因而,发展低阶动力学模型算法具有重要意义。
  低阶动力学模型(low dimension model:LDM)是一种降低系统自由度的方法,可以大大减小计算时间,其基本思想是,通过分析流动过程,提取出对流动起决定作用的基函数,利用这些基函数的线性叠加近似描述流动过程。依据获取流动过程基函数方式的不同,LDM又可以分为众多类型,比如利用本征正交分解(proper orthogonal decomposition:POD)基、傅里叶基、泰勒级数基、多项式基等构建的低阶动力学模型。研究表明,POD基函数是所有基函数中能量收敛最快的正交基,利用 POD基构建低阶动力学模型相比于其他基函数能更大程度地减小计算时间。因此,对基于POD基函数的低阶动力学模型的研究具有重要意义。在已有的关于POD低阶模型的研究中,主要针对的问题是单一的流动或传热问题,很少有将二者耦合起来的研究,同时,鲜有将POD低阶模型应用于非牛顿流体热对流领域中的研究。
  为了进一步将POD低阶模型的应用推广至不同种类流体的热对流问题中,本文选取了典型物理模型Rayleigh- Bénard(RBC)热对流系统,分别以牛顿流体和粘弹性流体为工质,构建了其流动过程的POD低阶动力学模型并分别给出了相应低阶模型的“封闭”方法。主要内容如下:
  第1章中主要介绍了POD低阶动力学模型的研究背景及研究现状。
  第2章中详细介绍了POD分解及构建低阶动力学模型的数学基础。最后给出了低阶模型修正方法的若干理论。
  第3章中分别给出了牛顿流体和粘弹性流体的直接数值模拟(DNS)计算方法,包括物理模型的几何尺寸,边界条件,网格划分及离散过程。在此基础上,进一步分析了RBC系统的速度场典型特征和换热机理。
  第4章中首先对牛顿流体的DNS数据库进行POD分析,得到了相应的POD基函数并进一步构建了低阶动力学模型。利用不同个数基函数构建低阶动力学模型,发现计算精度随基函数个数的增加而增大,但计算时间也大大增加。为了进一步减小计算时间并保证精度,采用‘涡粘性假设’修正低阶模型,通过和 DNS结果比较,修正后的低阶模型求解精度明显提高。最后,利用POD低阶模型对RBC系统未知工况下的流动进行预测,计算结果表明,修正后的低阶模型可以很好地应用于未知工况的预测,表明修正后的POD低阶模型可以应用于对流问题的过程控制。
  第5章中给出了粘弹性流体DNS求解结果的POD分析并进一步构建了相应的低阶动力学模型。在此基础上研究了粘弹性流体POD低阶模型在不同基函数个数下的计算精度,发现粘弹性流体工况同样需要封闭模型,采用“内在稳定性修正方法”对低阶模型进行修正,计算结果表明,修正后的低阶模型和DNS结果吻合良好。
[博士论文] 李凤琴
应用数学 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:随着科技的发展,系统微型化是自然科学和工程技术领域发展的一个重要特征.其中微机电系统(micro electro mechanical system,简称MEMS)和纳机电系统(nano electro mechanical system,简称NEMS)就是典型的例子.在微纳机电系统中,微纳尺度流体的流动和电动能量转化效率问题在生物科学、药理学、医学诊断、化学以及环境监测等领域的众多方面都有重要的应用,例如,生物芯片、药物传输和体液的流动等.
  通常的纳米通道被称为刚性纳米通道,而柔性纳米通道,也称为具有聚电解质层的纳米通道,是指在刚性纳米通道壁面内部添加或固定一层聚电解质刷(polyelectrolyte brushes),形成聚电解质层(polyelectrolyte layer,简称PEL).聚电解质层包含一些固定电荷密度的离子,也称为固定电荷层(fixed charge layer,简称FCL).由于电解质溶液可以渗透到聚电解质层内,PEL的表面可以看作是一个半渗透的膜.聚电解质层对纳米通道中的电解质溶液的流动产生一定的影响,从而可以控制流体的运动,在实现微通道智能化方面有重要的意义.
  近年来,刚性微纳通道内的电渗流动(electroosmotic flow,简称EOF)和电动能量转化(electrokinetic energy conversion,简称EKEC)效率问题已经得到了国内外学者的广泛重视和研究,并取得了很多有意义的研究成果.但是在柔性纳米通道中开展的电渗流动和电动能量转化效率研究仍然很少.基于上述情况,本文围绕柔性纳米通道中的电渗流以及电动能量转化效率问题,开展了相关的理论研究.
  本文在柔性纳米通道中,讨论了交流电场作用下牛顿流体和粘弹性Jeffreys流体的电渗流动问题.分别考虑柔性纳米通道中PEL内部和外部区域,在Debye-Hückel线性化近似下,通过求解线性化的Poisson-Boltzmann(P-B)方程,得到了电势在柔性纳米通道中的解析解.基于电势的解析解,对柔性纳米通道中的电渗流速度满足的动量方程进行修正,得到了牛顿流体和Jeffreys流体的电渗流速度的解析表达式.本文详细讨论了相关无量纲参数对电渗流速度的影响,并把柔性纳米通道中的结果与刚性纳米通道比较.结果表明,当PEL厚度较小时,柔性纳米通道和刚性纳米通道中的速度曲线重合,但当PEL厚度较大时,无论是牛顿流体还是Jeffreys流体,柔性纳米通道中的电渗流速度均高于刚性纳米通道.而且柔性纳米通道中的电渗流速度振幅随PEL厚度的增加而增加.此外,随着振荡雷诺数(Re)的增加,瞬时电渗流速度表现出明显的振荡特征,且振荡的振幅越来越小.在较大的振荡频率情形下,速度的振荡主要发生在柔性层与电解质溶液的界面附近.另外,对于Jeffreys流体来说,松弛时间的增大可以增强电渗流动,而滞后时间变大却阻碍流体的流动.
  在柔性纳米通道中,本文还讨论了轴向的压力梯度下粘弹性Maxwell流体的电动能量转化效率问题.基于线性化的P-B方程和不可压缩的粘弹性流体的Navier-Stokes(N-S)方程,结合粘弹性流体流变学的影响,得到了粘弹性Maxwell流体通过柔性纳米通道时的流向势和电动能量转化效率的解析解.并将结果与刚性纳米通道进行比较,结果表明:在当前的参数范围内,当外加压力梯度的频率接近共振频率(相对于粘弹性流体的固有频率)时,刚性纳米通道中每一个峰值的流向势和电动能量转化效率的最大值总是高于柔性纳米通道中相应的最大值.然而,在离开共振频率的其它大部分频率范围内,柔性纳米通道中流向势和电动能量转化效率较刚性纳米通道更大.除此之外,本文也详细讨论了其它参数,例如阻力系数、双电层厚度以及Deborah数(De)的倒数等对电动能量转化效率的影响.
  本文又进一步研究了垂向的外加磁场和轴向的压力梯度联合作用下牛顿流体通过柔性纳米通道的电动能量转化效率问题.在Debye-Hückel线性化近似下得到了电势的解析解,给出了由外加磁场和压力梯度共同作用时所产生的流向势及电动能量转化效率的解析解.详细讨论了流向势和电动能量转化效率在电场、流场和磁场相互作用下的变化规律,并将结果与刚性纳米通道中得到的流向势与电动能量转化效率结果做了比较.结果表明:随着Hartmann数(Ha)的增大,流向势和流体的流动速度均减小,但是电动能量转化效率(ξ)却随着Hartmann数的增加而变大.同时,本文也讨论了其它无量纲参数对流体的流动速度和流向势的影响.
  本文的结果为柔性纳米通道中的电动现象提供了较为深刻的物理解释,这些结论对于微流控传输系统有一定的理论意义,能为微流控设备的设计、优化、发展奠定相关的理论基础.
[硕士论文] 彭延
系统分析与集成 华中科技大学 2017(学位年度)
摘要:自纳米流体面世以来,因其优异的传热性能,被大量应用于工业生产和科学研究领域,有效地解决了传统意义上的传热工质已经难以满足现代工业设备的能量运输需求的难题。虽然拥有广泛的应用前景和发展潜力,纳米流体强化传热的系统理论还没有足够完善,仍有很多学者在该领域中投入了大量精力对纳米流体相关的各类问题进行研究。许多典型的纳米流体的流动传热问题,从建模仿真计算的角度来看,可以将其简化为某些非线性偏微分方程来进行求解。有限元方法就是能够有效求解非线性偏微分方程的近似解的常用方法。
  通过对当前纳米流体建模仿真及应用的最新科研成果的研究分析,从系统科学的角度出发,综合了新能源、流体力学及传热学、数值分析、磁流体动力学等多门学科交叉内容,重点研究了几种典型的非牛顿纳米流体的边界层流动和传热传质模型。考虑了模型中流体的非牛顿性、面板的非线性和热辐射特性等几个更符合实际的相关问题,建立了相应的数学模型。提出了基于相似变换和有限元Galerkin方法求解非线性偏微分方程组的数值计算方法,对所建立的非牛顿纳米流体的流动传热模型进行了数值模拟,并讨论了相关参数对纳米流体流动状态的影响。对文中非线性系统模型进行分析,具有一定的工程应用价值。
  首先,对非牛顿纳米流体沿非线性平板流动的传热传质过程进行了研究,建立了考虑平板的热传递和热辐射效应的数学模型。提出了基于有限元Galerkin方法的求解算法,编制了相应的Matlab计算程序,计算求得方程的近似解。通过将模拟计算得到的近似解与文献进行对比分析,证明了所建立模型和提出算法的精确性和有效性。同时,考察了纳米流体的粘性系数、平板拉伸速度和温度分布的非线性对纳米流体流动的影响。基于Buongiorno提出的两相模型理论,还考察了纳米粒子在流体中的布朗运动和热泳现象对流体流动传热传质的影响。
  接下来,笔者建立了受外部磁场影响的纳米流体沿平板流动的磁流体动力学(MHD)模型。除了研究上述几个影响流体流动传热的重要模型参数,笔者还考察了磁场强度和Navier滑移对纳米流体流动传热所产生的影响。
  在前两章的基础上,进一步研究了非牛顿纳米流体混合对流的MHD驻点流动问题,考察了混合对流的程度对纳米流体的MHD驻点流动的影响。对于以上问题中出现的一些重要的物理量,例如,表面摩擦系数、努赛尔数和舍伍德数等,计算得出了相关的显式近似公式,用以表征纳米流体的流动状态。
[硕士论文] 罗智
流体机械及工程 南昌大学 2017(学位年度)
摘要:在IC芯片封装成型过程中,由于封装熔体充填流动与IC芯片的热流固耦合作用使IC芯片产生耦合变形,这会严重影响IC芯片的性能。然而,如何准确预测和精密控制IC芯片的热流固耦合变形至今仍是IC芯片封装成型亟待解决的工程技术难题。国际上现有的基于纯黏性牛顿流体的热流固耦合变形预测理论难以准确描述IC芯片的热流固耦合变形形成机理,为此研究建立真实描述黏弹性熔体与IC芯片的黏弹性热流固耦合效应产生的变形的形成机理理论模型对于预测和精密控制IC芯片的热流固耦合变形显得尤为重要。而至今这一科学问题仍未得到解决,为此本文开展了这一科学问题的理论研究,并以此研究建立了IC芯片的黏弹性热流固耦合变形形成过程的虚拟仿真技术。本文构建了黏弹性热流固耦合变形与黏弹性流变性能参数和过程工艺参数的关联理论,揭示了黏弹性热流固耦合变形形成机理,使IC封塑成型工艺与模具的设计做到“有章可循”,为实现IC封塑成型加工从“摸索制造”到以科学求质量、以技术保成功的“全流程综合控制的工业化科学制造”的飞跃转变奠定了科学的理论基础。
  黏弹性和纯黏性熔体IC封塑成型过程的对比分析研究结果表明黏弹性熔体和IC芯片热流固耦合效应与纯黏性熔体和IC芯片热流固耦合效应有着本质的差异,研究黏弹性熔体与IC芯片的热流固耦合作用机制,探讨IC芯片在黏弹性熔体与IC芯片热流固耦合压力场、温度场和应力场的多场协同作用下的变形机制是准确预测IC芯片热流固耦合变形和研发IC芯片热流固耦合变形精密控形技术的理论前提。
  本文基于PTT黏弹性本构模型,研究建立了准确描述IC封塑成型过程中黏弹性熔体充填流动与IC芯片固体热流固耦合效应及其IC芯片黏弹性热流固多场耦合作用变形理论模型,并以此研究建立了IC芯片的黏弹性热流固耦合变形形成过程的虚拟仿真技术,为揭示聚合物黏弹性熔体填充环境下IC芯片的变形机制提供了理论支撑。
  研究建立了黏弹性热流固耦合变形与黏弹性流变性能参数和过程工艺参数的关联理论,IC芯片的热流固耦合变形随填充熔体参考黏度、黏度比、注射速度的增大而增大,而随熔体松弛时间和模壁温度的增大而减小。
  研究发现聚合物熔体的黏弹特性对IC芯片热流固耦合变形形成的本质影响是减小了IC芯片上下表面的热流固耦合压力差和黏弹性熔体的流动正应力对IC芯片形成了弹性支撑约束作用,从而导致黏弹性熔体充填流动诱发的IC芯片热流固耦合变形明显小于纯黏性牛顿熔体充填流动诱发的IC芯片热流固耦合变形。
  研究发现黏弹性熔体与IC芯片热流固耦合变形的主控参数是IC芯片上下表面的热流固耦合压力差,黏弹性熔体与IC芯片共轭耦合传热诱发的不均匀温度场对IC芯片热流固耦合变形起促进作用,其促进作用随着熔体充填流动时间增大而增强,而黏弹性熔体的流动正应力场对IC芯片热流固耦合变形起抑制作用,其抑制作用随着熔体充填流动时间增大而减弱。
[硕士论文] 周潇
机械工程 湘潭大学 2017(学位年度)
摘要:电流变效应的机理研究,一直是电流变技术领域的核心研究内容,其成果无论是对电流变材料的配方设计还是工程应用都是至关重要的。虽然电流变材料已具备kPa级的屈服应力,但对于工程实践中MPa级的要求仍存在很大差距,因此电流变效应机理的准确而全面的表征还需要深入研究。然而,在动态耦合环境(电场、流动场)中,基于俘获效应来研究电流变效应机理的理论和实验工作,在该研究领域还是一个新的课题。鉴于此,本文建立了电流变悬浮液的动态耦合数学模型,通过可视化科学实验和模拟仿真工作,研究电流变悬浮液的“结构-力”动态耦合关系,并寻求决定基于俘获效应的“结构-力”动态耦合强度和完成时间的关键因子。
  首先,基于俘获效应现象,综合运用电介质物理学、流变学和电动力学,并结合传统的电流变悬浮液动力学方程,分析电敏颗粒在电场和流动场耦合作用下所受的主要作用力,建立了能够表征电流变悬浮液的“结构-力”动态耦合关系的动态耦合数学模型。
  其次,利用分子动力学方法数值模拟了电流变悬浮液在静态场和动态耦合场(电场、流动场)下电敏颗粒的运动规律,即在静态场下电敏颗粒在静电极化力作用下集聚成链状结构,而在动态耦合场下电敏颗粒由于受到俘获作用力的影响而被链状网络结构俘获,从而致使控制流动场内电流变悬浮液的亚微观结构与力学性能产生一个动态耦合过程。
  最后,通过可视化科学实验观测研究了电流变悬浮液在静态场和动态耦合场(电场、流动场)下的亚微观结构演变规律。对比分析可知,静态场下不存在俘获效应,而动态耦合场下由于俘获效应的存在,致使链状网络结构能够俘获来自控制场内上游的自由电敏颗粒,从而引起控制场内电流变悬浮液的固相分率Ф、密度ρ以及颗粒的堆积形式N发生改变(亚微观结构产生形变),进而改变电流变悬浮液的宏观力学性能,即“结构-力”的动态耦合,该结果与模拟仿真基本吻合。
[硕士论文] 王钰翔
建筑与土木工程 山东建筑大学 2017(学位年度)
摘要:多孔介质区域内流体的流通性研究是当前的热点领域。现在大多数的研究都是关于牛顿流体在多孔区域内的流动和传热问题,然而有很多流体的特性并不满足牛顿粘性定律,比如高分子溶液、悬浮液等,这些流体都属于非牛顿流体。研究非牛顿流体在多孔介质区域内的流动和传热特性对我们生活及生产水平的提高有一定的推动作用,并且在加强石油的采集、提高涂料在建筑中的利用率等方面都有很大的帮助。
  本文主要对非牛顿幂律流体流经多孔介质时的流动阻力与传热问题进行了一系列的研究。运用理论探析、数值计算和实验探究相融合的方法,先对非牛顿流体和多孔介质进行简单介绍,定性的分析流体在多孔介质区域中的流动状态,以连续性方程、动量方程以及能量方程为切入点,并在理论分析的基础上结合实验数据对流体的流动问题进行了数值模拟,然后对非牛顿幂律流体在多孔介质区域内的流动状态和对流换热情况进行分析。最后将模拟所得的数据同实验进行比较,结合经典公式以验证模型的准确性。
  本文主要使用了CFD软件对非牛顿幂律流体的流动问题进行了模拟,采用的是有限体积法。先利用结构化网格对所要模拟的区域进行网格划分,然后通过CFD前处理系统对多孔介质区域的边界条件进行设定,对模型进行简化,并与实验数据保持一致。
  研究了幂律流体的流变参数对流动和传热特性的影响,探求不同聚合物浓度、不同幂律指数下流体的流变特性,分析绕流雷诺数、幂律指数n等对聚合物溶液速度场、压力场及温度场的影响,最终得到速度分布、压力分布和摩擦阻力系数的变化情况等;同时研究了多孔介质结构(如颗粒粒径、孔隙率等)对摩擦阻力系数的影响,通过引入Darcy流和Forchheimer流,分析其对流动和传热特性的影响。
  模拟结果表明随着幂律指数的增加,摩擦阻力系数和压降随之减小。经分析发现,这一规律与幂律流体内部高分子网状结构有关,高浓度的流体有较强的假塑性,而假塑性越强的溶液对高分子结构的剪切破坏力越强。而对于孔隙度不同的多孔介质骨架,流体的摩擦阻力系数也各不相同,对于孔隙度较大的骨架,聚合物溶液通过的孔隙通道较大,因此压降较小。
  最后将本文所得的模拟结果与实验值及理论值进行比对,论证了本文数值模型的准确性。对于假塑性较强的流体,本文的数值模拟结果与实验值之间出现一定偏差,但这种偏差基本还在允许的误差范围内。本文初步认为这种偏差是由于文献中的经验公式和本文的数值模拟没有考虑非牛顿流体的弹性问题所致。综上所述,本文的数值模拟结果还是能较好的反映出多孔介质区域内非牛顿幂律流体的流动和换热问题。
[博士论文] 胡瑞清
流体力学 中国科学技术大学 2017(学位年度)
摘要:非牛顿流体是一类不遵守牛顿粘性定律的流体的统称。在自然界中与人造物中都广泛的存在,血液和聚丙烯酰胺(PAM)水溶液就是分别属于自然界和人造物中的非牛顿流体,它们虽同属一个类别,但其实际的微观结构可谓天差地别。本文中通过微流动实验的方式,探究了这两种流体在微管道流动过程中的流动特性,总结出了这两种非牛顿流体在流动中表现出来的一部分规律。
  论文的主要内容和结果如下:
  1.搭建微管道芯片流动实验平台,设计了一种对实验装置要求不高的压力测量方法。自行搭建的实验平台可以满足包括流动实验、控制、观测、记录以及压力测量在内的实验需求。
  2.在单根毛细微管道中,进行了以压力驱动的PAM水溶液流动实验。实验结果表明,在管径足够小的毛细管中PAM水溶液需要一定的临界压力才能开始流动,并且其临界压力与PAM的平均分子量有着直接的关系。同时考察了实验其他参数对于PAM水溶液流动特性的影响。给出了一个特定条件下PAM水溶液临界压力与质量分数之间的数值关系,讨论了临界压力出现的原因。
  3.通过对肿瘤组织血管网络形态的分析,提取了其主要特征,结合肿瘤组织血管真实尺寸设计制作了微管道芯片。在置信度分析之后,使用红细胞悬液代替全血做为流动介质在微管道芯片中进行了流动实验,通过对以图像序列为形式的实验结果的分析,得到了红细胞悬液中的红细胞速度以及悬液流动特性与红细胞比容(Hct)、入口流速、管道尺寸结构之间的关系,并对其中的规律做了一定的总结。
  4.通过对视网膜血管网的分形结构的分析,模拟其几种比较典型的特征结构,结合血管的真实尺寸,本文设计制作了两系列共四种微管道芯片,同样通过进行了流动实验并通过数据处理分析了在这两个系列微管道中红细胞悬液的流动特性,还证实了在实验用微管道中Fahreaus效应的存在,并利用实验结果进行了交叉验证。
[硕士论文] 袁志鹏
冶金工程 华北理工大学 2017(学位年度)
摘要:传统保护渣大多属于牛顿流体,其黏度往往是一个恒定的值,在连铸结晶器的滞留区域由于其黏度相对较低,易造成铸坯卷渣;而在结晶器的润滑区域,由于其黏度相对较高,不易于润滑和传热,提高了漏钢的频率。针对这一问题急需研制一种具有在低剪切速率下黏度相对较高,在高剪切速率下黏度相对较低的非牛顿流体特性连铸结晶器保护渣,以满足高拉速连铸生产对保护渣性能的需求。
  本课题通过向CaO-SiO2-CaF2系传统保护渣中加入不同含量的B2O3或Si3N4使其具有非牛顿流体特性,采用FactSage热力学软件对非牛顿流体保护渣进行热力学分析,确立了最优反应以及最佳反应温度,并对保护渣中生成的主要矿相进行了分析。同时采用旋转式黏度计对其进行剪切变稀性质的研究,结果发现与传统保护渣相比,CaO-SiO2-CaF2-B2O3系非牛顿流体保护渣和CaO-SiO2-CaF2-Si3N4系非牛顿流体保护渣均具有较强的剪切变稀性质,且随着添加剂含量的增加,保护渣剪切变稀的性质先增强后减弱。结论是,当渣中的B2O3的浓度为9.71%时,或Si3N4的浓度为0.83%时,保护渣剪切变稀的性质最强。
  采用拉曼光谱、XPS和红外光谱对其微结构进行研究,分析其在不同成分环境下保护渣微结构的变化,并对其作用机理进行分析。结果发现,在一定范围内这种剪切变稀性质的强弱与分子聚合度的大小正相关,并且产生这种剪切变稀性质的机理属于一种由于施加单向剪切应力造成的临时黏度损失。
  对上述两种非牛顿流体保护渣的冶金性能分别进行了检测分析,结果发现两种保护渣各项冶金性能均在合理范围之内,能较好的满足高拉速连铸生产需求。最后对其进行实验室拉坯试验,结果是与传统保护渣相比,采用非牛顿流体保护渣浇注出的铸坯卷渣、粘渣现象明显改善,同时降低了发生漏钢的频率,对优化连铸工艺,提高企业效益具有积极影响。
[硕士论文] 马明明
机械工程 青岛理工大学 2016(学位年度)
摘要:本文的研究主要包括四个部分:对流换热项对单一速度方向点接触热弹流润滑的影响;自旋弹流润滑中的热效应分析;Eyring非牛顿流体的求解方法及应用;自旋条件下的光干涉油膜测量。
  首先,针对Reynolds方程的适应性,推导出反映接触固体运动状态的非牛顿流体普遍Reynolds方程并给出了验证。以单一速度方向的非牛顿流体润滑模型为例,讨论了对流换热项对热弹流润滑中温度及剪应力的影响,并给出了剪应力的分布形式。结果表明,在考虑和忽略对流换热时,滑滚比及载荷变化对膜厚、压力、温度及剪应力分布的影响几乎相同。而当卷吸速度增加到一定值时,考虑和忽略对流换热对膜厚、温度等性能的影响存在一定差别。
  其次,建立了考虑自旋运动的非牛顿流体热弹流润滑的数学模型,并与牛顿流体模型进行比较,讨论了角速度、载荷、自旋因数对自旋热弹流润滑性能的影响。结果表明,中高载荷采用牛顿流体得到的油膜温度和摩擦系数明显高于非牛顿流体,即非牛顿效应不可忽略。自旋运动使膜厚、温度失去了原有的对称性,且随自旋因数增加,膜厚及温度分布的不对称性增强,温度最大值升高,且向一侧偏移。
  再次,提出了一种求解等效粘度的新方法,将其应用于单一速度方向及速度随坐标变化的自旋热弹流润滑模型中,并分析了油膜剪应力及温度的影响因素,给出了摩擦功率曲线。结果表明,新方法可普遍适用于复杂速度条件下非牛顿流体点、线接触热弹流润滑模型。当滑滚比较小时,自旋运动对油膜特性影响较明显。自旋条件下摩擦功率不再是一个常量,而是随坐标变化而变化;
  最后,基于理论模型,设计并搭建了自旋光干涉弹流油膜试验台。分析了速度、载荷、自旋因数对油膜厚度及形状的影响,并对自旋弹流的入口乏油现象进行了试验观察。结果表明,旋滚与旋滑都使油膜失去了经典的马蹄形对称特征。润滑油达到一定粘度时,旋滑状态下易产生凹陷现象。凹陷是由载荷和速度共同作用的结果,当速度或载荷增加到一定值时,凹陷由靠近中心处产生,逐渐向入口处移动。自旋条件下,不同的入口乏油位置对油膜的影响不同。
[硕士论文] 赵慧敏
机械工程 青岛理工大学 2016(学位年度)
摘要:本文的主要研究内容包括四部分:表面磨损对非牛顿流体热弹流润滑性能的影响;点接触混合润滑压力求解的单层网格迭代方法;非牛顿流体的稳态和时变混合润滑问题研究;点接触混合润滑摩擦系数的测量。
  首先,建立了考虑磨损带的点接触非牛顿热弹流润滑的数学模型,研究了磨损半宽对油膜压力、厚度及温度的影响,讨论了不同工况对最小膜厚随磨损半宽的影响,并与牛顿流体结果进行了比较。结果表明,随着磨损半宽的增大,中心膜厚增大;当磨损带边缘距同工况下光滑解的最小膜厚位置较远时,最小膜厚的值几乎不变,反之最小膜厚减小;不同工况对最小膜厚的稳定范围有一定影响;与牛顿流体相比,非牛顿流体的油膜温度和摩擦系数明显减小。
  其次,建立了等温稳态牛顿流体的混合润滑模型,研究了压力求解的单层网格迭代方法,并与多重网格法的结果进行了比较;给出了单一Gauss-Seidel迭代和Jacobi迭代的计算结果,并讨论了润滑剂环境粘度对混合润滑的影响。结果表明,与多重网格法相比,该算法可行;单一Gauss-Seidel迭代和Jacobi迭代盼计算结果差别不大,因此,可采用单一Gauss-Seidel迭代方式;润滑剂的粘度越低,接触区越易处于混合润滑状态。
  再次,建立了稳态和时变条件下非牛顿流体的点接触混合润滑模型,分别计算了理想光滑表面和正弦粗糙表面在不同卷吸速度下的完全数值解,研究了含有加速、匀速和减速三个阶段的变速过程中油膜压力和厚度的分布。结果表明,随着卷吸速度的降低,理想光滑表面和正弦粗糙表面的膜厚逐渐减小,边界润滑区域由接触区两侧光滑连续地由小变大。加速过程中,膜厚从入口处开始增大,连续地向出口方向发展;由于挤压效应,粗糙表面的膜厚整体大于光滑表面的膜厚;减速过程中,膜厚整体减小,入口处膜厚减小速率较快,有明显的第二压力峰和出口颈缩现象。
  最后,应用MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机,试验研究了不同速度、载荷、表面粗糙度及粘度对摩擦系数的影响。结果表明:一定工况下,载荷越大,由混合润换状态转化为流体润滑状态需要的时间越长;表面粗糙度越大,摩擦系数随速度变化越慢;润滑油粘度越大,摩擦系数随速度降低的变化越快。
[硕士论文] 郝博男
材料学 燕山大学 2016(学位年度)
摘要:电流变液是一种其流变学特性,如剪切应力,剪切粘度,模量等,可以在外电场刺激下产生特定响应的智能流体。由于其流变学特性的电场调控行为具有快速、可逆、能耗低等特点,电流变液在工程领域有着广阔的应用前景。本文以聚苯乙烯/聚邻甲基苯胺(PS/PMANI)核-壳结构微球为主要研究对象,通过调控制备过程中反应条件,得到不同形貌结构的核-壳结构微球,进而研究了其电流变性能。主要内容如下:
  首先,制备得到PMANI并研究其电流变性能。而后利用种子乳液聚合法制备得到PS/PMANI核-壳结构微球。通过调节包覆过程中邻甲基苯胺(2-methylaniline)单体的用量以及引发剂的种类(APS和Fe(NO3)3·9H2O),得到具有不同壳层厚度以及不同表面形貌的两组微球,通过SEM、FT-IR以及TG等测试表征了微球的表面形貌、化学结构以及热稳定性,并研究了这些差异对于电流变性能的影响。
  SEM结果表明,PMANI成无规则结构,而PS/PMANI核-壳结构微球的形貌则相对稳定,且粒径分布具有良好单分散性;随着2-methylaniline单体用量的上升可以明显发现微球的粒径上升,表明壳层变厚,采用APS引发剂制得的核-壳结构微球表面较为光滑,而采用Fe(NO3)3·9H2O引发剂则可以得到海胆状形貌微球。PMANI电流变液表现出良好的电流变效应。分别通过宾汉流体模型和Cho-Choi-Jhon(CCJ)模型对PMANI电流变液电场下流变学行为进行分析,CCJ模型可以对电场下其流变学行为进行更好说明。具有不同核壳物料比的三组PS/PMANI核-壳结构微球电流变液均具有明显的电流变效应,且电流变效应随着PMANI含量的上升而上升。通过对比具有不同表面形貌的两组PS/PMANI核-壳结构微球电流变液的电流变效应,发现海胆状结构微球电流变液在相同电场作用下具有更高的屈服应力,然而其零场粘度也更高。
[硕士论文] 杨敏
材料工程 大连理工大学 2016(学位年度)
摘要:电流变液(electrorheological fluids,简称ER)是由微纳米尺寸、高介电常数的颗粒分散于一定的绝缘液体中组成的复杂流体。在外加电场的作用下,黏度产生迅速且可逆变化,从液态转变为类固态,可以产生屈服应力以抵抗外界的剪切变形,在减震器、离合器等工业器件有较大应用潜力。但电流变材料的剪切强度低、抗沉降稳定性差等缺陷制约了其应用。为此,本文首次将静电喷雾技术应用于电流变分散相颗粒的制备过程中,旨在获得表面活性剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)包覆的核壳结构的钛氧颗粒,起到降低颗粒粒径和颗粒表面改性的双重作用,以期提高电流变液剪切强度和抗沉降稳定性。
  通过实验本文成功地将静电喷雾技术应用于钛氧电流变颗粒的制备中,获得了细小均匀、PVP包覆的核壳结构的钛氧电流变颗粒,探索出了静电喷雾的工艺参数包括电场强度、PVP浓度、电喷速率、喷嘴直径等对颗粒形貌和电流变性能的影响规律。研究结果表明:与传统的水解沉淀法相比,静电喷雾法制备的颗粒粒径较小,在200~300nm之间,大小均一,分散性好,无团聚。而传统的水解沉淀法制备的颗粒粒径在500~600nm,容易团聚。静电喷雾法制备的颗粒,其电流变液的剪切强度和抗沉降性均高于传统的水解沉淀法。本文的研究结果对于电流变液技术的发展具有理论和实际意义。
[硕士论文] 张菊
化工过程机械 大连理工大学 2016(学位年度)
摘要:非牛顿流体中的气泡运动行为广泛存在于石油化工、环境保护、能源开发及利用等工程领域。由于非牛顿流体特殊的流变性质以及气液两相之间相互作用的复杂性,对于非牛顿流体中的单气泡生成、上升以及双气泡聚并行为的研究目前仍不够完善。
  本研究主要内容包括:⑴采用高速摄影技术以及数字图像处理技术对去离子水和不同浓度CMC水溶液中单气泡的生成及上升运动进行实验研究,考察了单气泡的形成过程,讨论了气泡上升过程当量直径、运动轨迹及运动速度的变化规律。研究发现,单气泡的形成过程可细分为三个阶段。在去离子水及CMC水溶液中,气泡的平均当量直径、摆动幅度以及摆动的随机性受喷嘴内径及CMC水溶液浓度的影响较大。在去离子水中,气泡先呈直线上升,当z>28mm时,气泡开始振荡,呈螺旋形上升;而在CMC水溶液中,气泡运动轨迹几乎均呈直线。随着CMC水溶液浓度的增加,进气流量的降低,气泡水平速度的波动及气泡垂直速度逐渐减小。随着喷嘴内径的增大,CMC水溶液中气泡水平速度的波动变大,同时高浓度CMC水溶液中气泡的垂直速度也随之增大,但对低粘度溶液中运动气泡的垂直速度的影响并不明显。此外,建立了在一定无量纲参数数值范围内,适用于去离子水与CMC水溶液中,气泡的Re与We、Mo之间的函数关系式。⑵采用FLUENT软件,基于流体体积法(VOF)对单气泡生成及上升运动进行数值模拟,并与实验结果进行对比分析,进而研究气泡周围液相场的特点。研究了单气泡形成过程中气泡及其周围液相压力场和速度场的分布规律,并重点对CMC水溶液中上升气泡周围液相速度场的影响因素进行讨论分析。随着CMC水溶液浓度的升高,气泡周围液体运动速度降低,气泡的影响区减小;而随着进气流量及喷嘴内径的增加,气泡周围液体速度增加,气泡影响区域变宽变长。⑶采用高速摄影对平行双气泡的生长聚并过程进行实验研究并与数值模拟结果对比。结果表明,双气泡的生长及聚并过程可分为四个阶段。重点分析平行双气泡聚并前后气泡纵横比变化的影响因素。气泡聚并之前,气泡纵横比会随着进气流量、喷嘴内径的增加而分别升高和降低。在较低气量、较大喷嘴内径以及大喷嘴间距的情况下,平行双气泡较晚发生聚并。气泡聚并之后,随着进气流量、喷嘴内径的增大及喷嘴间距的减小,气泡纵横比增大,且整个过程中CMC溶液浓度对聚并过程的影响都较为微弱。
[硕士论文] 刘延山
材料科学与工程 武汉科技大学 2016(学位年度)
摘要:刚玉-尖晶石浇注料因具有良好的抗渣侵蚀性和抗结构剥落性,目前已成为钢包内衬及透气系统用耐火材料的主流材质,其有效提高了钢包的使用寿命和钢材质量。然而,刚玉-尖晶石浇注料在施工性能和热震稳定性方面仍有待改善,此外该体系浇注料中常常引入SiO2微粉,但市售SiO2微粉种类繁多,性能不稳定,在实际应用条件下尚需精细化。为此,本论文首先对基质组成中的四种SiO2微粉(92#、940U、951U、971U)、α-Al2O3微粉、ZrO2微粉及其复合粉体料浆的流变特性进行了研究;随后研究了SiO2微粉种类及添加量、ZrO2微粉加入量及粒度大小对浇注料的常规物理性能、热机械性能和抗渣性能等方面的影响,结果表明:
  1)不加减水剂时,SiO2微粉中中位径小的细颗粒越多,悬浮液的黏度越大;粉体中存在一定含量的粗颗粒时,悬浮液易发生剪切增稠行为。对于各微粉料浆,减水剂FS20的分散效果优于无机电解质SHMP、STPP,这与FS20可同时产生空间位阻效应和静电稳定机制有关,此外SHMP对Zr4+的络合作用可有效改善ZrO2微粉浆体的分散性。
  2)不同种类的SiO2微粉,其碳含量越高,浇注料流动性越差;碱金属杂质含量越高,常温物理性能越好。随着SiO2微粉含量的增加,试样的烧结性能改善,然而当添加量达到4wt%,流动性下降明显;SiO2微粉含量增加对浇注料的抗渣性能具有双重影响,即在降低材料抗渣侵蚀性的同时可改善材料的抗渣渗透性。
  3) ZrO2微粉可促进刚玉-尖晶石质材料的烧结,但热处理过程中ZrO2晶型转变引起体积膨胀效应,恶化烧结性能,因此ZrO2微粉的添加量必须适当。当ZrO2微粉添加量为4wt%时,试样具有较高的热态强度和优良的抗渣性能;添加量为6wt%时,试样的抗热震性明显改善。
  4)不同粒度的ZrO2颗粒主要通过改变试样的显微结构来影响材料性能。ZrO2细颗粒可有效提高试样的热态强度,其中添加d50=2.5μm的ZrO2微粉的试样具有最大值3.27±0.49MPa; ZrO2粗颗粒在改善热震稳定性方面作用更显著,这与ZrO2粗颗粒能够引起基质中形成大裂纹,从而降低材料内部存储的弹性应变能有关。
[硕士论文] 罗奇
机械工程 湘潭大学 2016(学位年度)
摘要:电流变液是一种流变特性可受外电场调控的新型智能材料,而电流变效应则是对电流变液在外电场作用下其表观粘度发生巨大变化的描述。经过数十年的探索研究,至今仍然没有一项基于电流变材料的成熟产品进入市场。究其原因,主要还是对电流变液在外电场作用下的各种力学性能表征及其内在的机理研究不够透彻,特别是对多场(电场、流动场及剪切场等)耦合作用下的力学性能与场致亚微观结构的动态耦合关系的理解还不够深入。
  本文针对当前电流变液研究中对非均匀电场下电流变液动力学研究缺乏这一现状,从理论和实验研究这两个方面开展研究工作,通过数值模拟仿真结合实验验证的方法研究了电流变液在非均匀电场下的动力学行为特性。
  首先,运用电流变液动力学基本方程,分别计算分析了非均匀电场下动力学过程中,电流变颗粒所受力中对电流变液场致亚微观结构演变影响最主要的力;并根据电动力学、流体力学等理论,结合电流变液基本控制方程,建立了非均匀电场与流动场(压力梯度场)的耦合场下电流变液动力学仿真模型。
  其次,利用有限元方法对静态和动态非均匀电场下电流变颗粒的瞬态运动情况进行了数值模拟仿真,探讨了在非均匀电场与流动场耦合作用下电流变液场致亚微观结构与力学性能的动态耦合关系。
  最后,根据实验要求配置了实验用电流变液,并对其进行了力学性能测试分析;利用可视化实验系统对非均匀电场下电流变液动力学进行了可视化实验研究,即单一场(交流场)和耦合场(交流场、压力梯度场等)作用下电流变液的动态响应,以及不同影响因子对电流变效应的影响。
[硕士论文] 王昊
仪器科学与技术 天津大学 2016(学位年度)
摘要:微重力下的流变学研究是流变学领域的前沿,传统的流变学实验无法摆脱重力对液体微观分层的影响,而运行在近地轨道上的空间实验室为摆脱这一干扰提供了可能。美国国家航天局(NASA)于2015年发表了其在国际空间站(ISS)内进行的剪切历史拉伸流变实验(SHERE),取得了重要的科学成果。本文受国内某科研单位“微重力流变实验箱”项目支持,旨在开发出我国的空间站流变仪设备。本文对美国SHERE设备进行了详细介绍和参考,对传统的商用流变仪测量理论进行研究,确定了微重力流变仪的整体方案并研制样机,在地面流变实验后总结问题和改进点,进入初样研制阶段后,对初样流变仪进行发射适应性设计并进行结构建模和力学仿真,完成了初样最终方案,最后,本文对初样流变仪的关键部分扭矩传感器的相关技术进行了有效探索,通过仿真和实验对其中的关键技术进行研究。主要内容如下:
  1)通过对公开文献的参考,研究了美国 NASA的剪切历史拉伸流变实验(SHERE),对微重力流变实验的科学意义和应用前景进行概括,并着力讲解SHERE设备的原理和构成,以及它在微重力科学手套箱(MSG)内的操作方法,为本文微重力流变实验设备的研制提供参考借鉴;
  2)分析了流变仪的基本理论,主要是牛顿流体模型,分析了平行板式测量转子的相关理论,论述了误差合成的推导等,为样机研制打下理论基础,进而介绍了样机研制,主要包括指标分析,样机的结构与组成,在样机上进行的剪切流变实验,验证了样机原理的可行性,并总结误差来源和其他实验中显现的问题;
  3)在样机问题分析的基础上,和针对航天发射适应性改进的需求上,进行了流变仪初样的方案设计,主要是进行结构的抗振动力学仿真,讨论了用ANSYS有限元工具进行的谐响应分析、随机振动分析的结果,仿真表明该结构方案抗力学环境性能优良;
  4)对扭矩传感器研制的两大关键点:弹性元件设计,非接触式旋转轴供电进行了研究。对空心圆轴式弹性元件进行了建模计算,确定其应用参数,该方案结合常见的应变电桥处理芯片可满足精度需求;对分离式变压器进行了介绍,按扭矩传感器的供电需求计算了相关电参数,并进行了验证实验。
[硕士论文] 王楠
工程力学 青岛科技大学 2016(学位年度)
摘要:巧克力、奶酪等食品的流变特性,巷道工程中的底鼓、坍塌以及冬季道路积雪问题与我们的日常生活息息相关,这使得研究材料固流转化的理论具有重要的意义和应用价值。本文从食品夏季流变、软岩流变以及金属熔化等方面阐述了材料固流转化的过程,并就为何选择冰水进行试验做了相似理论的介绍,且融冰现象往往伴随着相变的发生,文章介绍了相变传热方式,推导了圆柱坐标系下的导热微分方程,并对试验对象圆柱体冰块的融化过程做了量化关系描述。
  本文选用RPH-80型可程序恒温恒湿试验箱,在环境湿度恒定的状态下,通过对温度进行细化,分为温度恒定和温度分级加载,对冰块进行融化试验。然后选用Excel软件对冰块的融化时间及融化速率的影响规律进行拟合研究,拟合出恒温与温度分级加载分别对冰块的融化时间和融化速率影响的经验公式,并得出它们的适用场合。
  最后选用ANSYS软件对冰水固流转化试验结果进行模拟分析,得出它们的融化规律,且结果显示,模拟过程跟实际试验过程基本相吻合,这亦对试验结论进行了验证。
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