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纤维悬浮边界层湍流场的研究

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毕业论文范文题目:纤维悬浮边界层湍流场的研究,论文范文关键词:纤维悬浮边界层湍流场的研究
纤维悬浮边界层湍流场的研究毕业论文范文介绍开始:
【论文摘要】:基于纤维悬浮流连续介质理论,先计算背景流场,然后用欧拉模型计算纤维粒子,数值模拟了充分发展的二维平板边界层湍流场中纤维粒子的运动。文中对Fokker-Plank方程和悬浮流本构方程进行了分析,详细地讨论了几个重要的流场参数和纤维参数对纤维运动的影响。所得数值模拟结果与相关文献中所给出的实验结果吻合较好。在求解纤维取向分布前,我们先模拟(本文此处忽略..)了边界层湍流场,应用单向耦合的欧拉方法来研究这里的固液两相流。由于流场的复杂性,本文用两个不同的方法数值模拟了边界层湍流场,并将它们的结果进行对比,和实验结果比较一致。在得到经过检验的湍流场的各项参数特性后,再数值求解Fokker-Plank方程,从而得到纤维取向分布。我们发现,在边界层湍流场中,纤维取向分布主要集中在偏角为0°到40°的范(本文此处忽略..)围内,即偏向于流向方向。长径比是影响纤维取向分布的主要因素,而流场的法向位置y和雷诺数的影响比较小。长径比越大,纤维取向分布越偏向于流动方向。同时我们也发现,二维情况下当长径比小于1时,取向分布理论及计算仍可适用,只要把纤维当成长度和直径互换的新纤维就可以了。在取向分布已经求出来的情况下,我们就可以用悬浮流的本构方程及取向张量的理论来解(本文此处忽略..)流场应力及纤维的附加应力了。计算结果表明,在稀悬浮流中,α_(1122)的增加导致附加粘度的增大,但对等效粘度的影响很小。α_(1112)和α_(1222)的差值缩小,意味着由纤维粒子带来的悬浮流场的本构关系的各向异性程度降低。第一法向应力差和剪切应力的各个分布图轮廓基本由流场的剪切率(?)的曲线轮廓决定。相对来说,在边界层湍流中,前者比后者小很多,也可以说是附加应力远小于(此处忽略..)剪切应力。体积浓度和长径比对附加应力影响较大,对剪切应力影响很小。雷诺数对各个应力分布影响很大,它增加则各应力值减小,悬浮流各向异性程度降低。压力梯度对应力分布有一定影响但不大。通过两种不同的背景流场计算模式可知,应力分布对时均速度或剪切率的变化敏感,但取向分布对这种变化反应不敏感。


以上为本篇毕业论文范文纤维悬浮边界层湍流场的研究的介绍部分。
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