Движение нелинейно-вязких жидкостей в вибрационном поле

• Автор: Перминов, Анатолий Викторович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 134 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Классификация неньютоновских жидкостей
2. Обзор литературы
3. Описание структурно-механических свойств нелинейновязких жидкостей
4. Общая характеристика работы 28 Глава 1. Нестационарное течение неньютоновских жидкостей
вблизи твердой поверхности
1. Дилатантная жидкость
1.1. Уравнения движения дилатантной жидкости в пределах вязкого пограничного слоя
1.2. Пульсационное поле скоростей
1.3. Осредненное поле скоростей
2. Движение псевдопластичной жидкости Уильямсона
вблизи твердого бесконечного цилиндра
3. Выводы
Глава 2. Движение тонкой пленки неньютоновской жидкости по
наклонной твердой поверхности
1. Стационарное течение в поле тяжести
2. Генерация течения вибрациями твердой стенки в
статическом поле тяжести
2.1. Пульсационное течение
2.2. Осредненное течение
3. Влияние поля тяжести и частоты вибраций на течение
вязкопластичной жидкости
4. Устойчивость плоскопараллельного течения жидкости Уильямсона относительно длинноволновых возмущений

5. Выводы
Глава 3. Генерация осредненных течений в вибрационном поле
вблизи поверхности раздела сред
1. Уравнения и граничные условия
2. Пульсационное поле скоростей
3. Эффективные граничные условия
4. Расчет средних течений вблизи квазистационарного
рельефа
5. Выводы
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
1. Классификация неньютоновских жидкостей
В классической механике вязких несжимаемых жидкостей используется линейный закон связи тензора напряжений ту с тензором скоростей сдвига ец.
ди. ди.
б = *- +
аск Зс,)
т) - кинематическая вязкость. Такие жидкости принято называть ньютоновскими или нормальными
Множество реальных жидкостей, встречающихся в промышленности, при своем течении проявляют нелинейную, аномальную вязкость, а так же другие свойства, такие как пластичность, сдвиговая упругость и др. Жидкости такого типа называются нелинейно-вязкими или неньютоновскими. Сложность в изучении неньютоновских жидкостей заключается в том, что они не поддаются единой универсальной зависимости, подобной той, которая записана для жидкости Ньютона. Реальные неньютоновские материалы обычно обладают широким спектром свойств, структурно-механических характеристик и составов. Любая их классификация и любой подход к их изучению будет в известной степени идеализацией и упрощением действительного поведения вещества.
Существует много различных методов в изучении неньютоновских жидкостей. Один из весьма эффективных подходов - теоретико-реологический, когда для данного рода жидкости записывается реологическая модель и на ее основе объясняется поведение рассматриваемой жидкости. В настоящее время известно довольно много различных реологических моделей, или, как их еще называют, уравнений состояния, описывающих с известной степенью точности реальные неньютоновские системы. Наиболее простая и разумная

бингамовскому пластику, оказывается не плодотворным. С увеличением расстояния от твердой поверхности уменьшаются скорости сдвига, что может привести к тому, что напряжения сдвига станут меньше своего порогового значения для данной жидкости. Области течения, в которых это условие справедливо, называются "квазитвердыми" зонами. Возможна ситуация, когда вблизи твердого тела существует слой вязкого течения псевдопластика, на внешней границе которого жидкость движется как "квазитвердое" тело. В зоне вязкого течения так же могут появиться вкрапления "квазитвердых" зон.
Для исследования взаимного расположения различных зон течения и их влияния друг на друга было произведено прямое численное моделирование пульсационного движения псевдопластичной жидкости, описываемой моделью Уильямсона.
Внутри вязких зон течение периодично по времени, но, вообще говоря, средняя скорость отлична от нуля, то есть может иметь место генерация средней завихренности, аналогичная исследованной Шлихтингом в ньютоновской жидкости [12, 13]. Для определения структуры среднего течения проводилось численное осреднение поля скоростей по достаточно большому интервалу времени.
Дилатантная жидкость описывается степенным реологическим законом
х = кНё,
(1.1)
а псевдопластичная жидкость реологическим уравнением Уильямсона

(1.2)
где х тензор вязких напряжений, е тензор скоростей сдвига
а /2 его второй инвариант