纤维悬浮流论文_

导读:本文包含了纤维悬浮流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:纤维,取向,方程,纸浆,弯曲,雷诺,偏角。

纤维悬浮流论文文献综述

[1](2013)在《节能型无堵塞纸浆泵的关键技术研究与产业化(系列报道之二) 弯曲扩张通道内纤维悬浮流数值模拟》一文中研究指出采用Jeffery方程方法,对弯曲扩张通道内悬浮流中纤维初始取向、进口速度、纤维初始位置及长径比rp数对纤维取向的影响作了研究。同时采用Fokker-Planck方程方法,研究通道内的纤维平面取向的稳态分布。(本文来源于《中华纸业》期刊2013年18期)

[2](2013)在《节能型无堵塞纸浆泵的关键技术研究与产业化(系列报道之一) 旋转直扩张通道内纤维悬浮流的数值模拟》一文中研究指出采用Jeffery方程对旋转直扩张通道内的纤维悬浮流进行数值模拟,研究进口速度、旋转速度、纤维初始位置及初始取向对纤维运动的影响,同时,在考虑纤维间相互作用的情况下,通过求解取向概率分布函数,来研究稳态时的纤维取向分布。(本文来源于《中华纸业》期刊2013年16期)

杨炜,林建忠[3](2011)在《纤维悬浮流中纤维取向分布和流变特性研究》一文中研究指出纤维悬浮流具有广泛的应用背景。该文指出了研究纤维悬浮流中纤维取向分布的重要性;对于流场对纤维的作用力、纤维间的作用力、纤维的重力、纤维的运动与取向分布特性、纤维悬浮流场的流变特性进行了综述与分析;说明了纤维受力、纤维取向分布和纤维悬浮流流变特性之间存在着内在的联系;阐述了已取得的相关研究成果;指出了现有模型和研究方法与研究结果所存在的不足,给出了该研究领域的发展方向。(本文来源于《水动力学研究与进展A辑》期刊2011年01期)

张启华,林建忠,李月仙[4](2009)在《弯曲扩张通道纤维悬浮流中纤维取向分布研究》一文中研究指出本研究数值模拟了弯曲扩张通道纤维悬浮流中的纤维取向分布。采用有限体积法、等参变换插值和龙格-库塔法计算基本流动,纤维的轨迹和取向演变,给出不同初始纤维取向、入口速度、入口位置和纤维长径比r_p情况下纤维的取向分布。结果说明,随着入口速度的增加,纤维取向转到流动方向的速率也增加;越靠近壁面的纤维,其取向转到流向的时间也越短;在流道的中心区域,纤维取向与流向一致的特征更不明显。当r_p<3时,随着r_p的减小,纤维取向在流向周围摆动变得频繁;但当r_p>3时,r_p的作用变得很弱。纤维的初始取向分布状况对于纤维在通道中的后续运动影响不大。论文还求解了Fokker-Planck方程,从而给出在考虑纤维间相互作用情况下纤维的稳定取向分布。(本文来源于《第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集》期刊2009-08-01)

周锟[5](2007)在《纤维悬浮流中纤维取向的理论研究及数值模拟》一文中研究指出悬浮流动在自然界及工业生产和日常生活中十分普遍。而纤维悬浮流作为一种理论模型,可以用来模拟多种包含细长结构悬浮颗粒的流动,如造纸工业的纸浆流动,向列型的液晶态物质流动,以及一大类的具有细长分子链结构的聚合物的溶液流动。由于纤维(特指细长结构的悬浮颗粒)不同于球状颗粒,其结构具有很强的空间方向性,因而当其悬浮在流场中时将使悬浮流场表现出多种非各向同性效应,如很强的拉伸粘性,第一和第二法向应力差等非牛顿流体特性。对这些性质的研究有着非常重大的科学和生产意义。从纤维悬浮流的微观流动结构出发来研究悬浮流的宏观平均性质是一种最根本的方法。而查明纤维在各种悬浮流场中的运动方式,便是最基本的问题之一。本文便着重于研究纤维在悬浮流中的转动取向问题。纤维在均匀Stokes流场中的转动满足着名的Jeffery方程。在简单剪切流动情形下,Jeffery(1922)给出了此方程的解,发现纤维在流场中作周期性转动。而本文通过扩充了Jeffery的结果,给出了纤维在一般二维流场中转动的解析表达式。发现纤维的转动有两种模式,一种是如在简单剪切流场中作周期性转动,而另一种则是渐近趋向于特定角度。文中给出了相应的周期与渐近角度方向,同时,给出了一个判别式来判定纤维的转动模式。只要给定流场的局部应变率,便可立刻判定纤维的转动状态,周期或渐近方向。纤维悬浮流的各种流变性质与纤维的取向分布函数直接相关。取向分布函数是为了在系综平均过程中给出悬浮流的宏观性质而引入的,其表示纤维在转动过程中在各空间方向出现的可能性。对于取向分布的叁种情形:无扩散效应,弱扩散效应以及强扩散效应,文中叁种不同的方法进行了研究。在无扩散情形下,首先证明了纤维的转动方程与控制取向分布的Fokker-Planck在弱解条件下等价,然后通过分析变换,直接用前面求得的纤维转动解析表达式构建了取向分布函数。在强扩散情形下,巧妙结合纤维转动解析表达式,用谱方法求解了Fokker-Planck方程。因为采用球面调和函数作为基,有效避免了在球坐标中用其他方法求解(差分法或有限元方法)时所遇到的奇点问题。与差分法的比较求解证明,所提出的谱方法具有高精度,高效率等诸多优点。由于谱方法在弱扩散情形下收敛性变差,为解决此情形下纤维取向分布的高效求解问题,而采用正则摄动法,给出了在弱扩散条件下取向分布的一阶近似解。所提出的叁种方法,系统完整地解决了纤维取向分布的高效求解问题。对在纤维悬浮流中若干相关的重要问题,扩散系数,附加应力以及取向分布与流场的耦合求解等,文中也给出了相应的研究成果。本文的研究成果,对于更清楚了解纤维在各种流动中的转动状态,提示相关的流变学机理,以及结合相应的本构关系来数值求解纤维悬浮流等方面,都有着重要贡献。(本文来源于《浙江大学》期刊2007-07-01)

柴小川[6](2006)在《浓纤维悬浮流的流动特性研究》一文中研究指出本论文阐述了纤维悬浮流的应用意义、研究历史与研究现状,对低雷诺数下广泛应用的细长体理论的基本原理及其应用进行了详细介绍。 本文将两根纤维数值模拟的模型,扩展到多根。以细长理论为基础,结合分子动力学中与碰撞相关的知识,建立了处理多根纤维碰撞的理论模型。并根据stokes流的特性,同时效仿Sundararajakumar和Koch的模型,对理论模型进行了简化。并用简化模型对二维简单剪切流作用下的浓纤维悬浮流进行了数值模拟。分析了悬浮流在剪切作用下,微观结构的变化,并从微观结构计算得到了其宏观特性。最后讨论了纤维的浓度和长径比等因素对悬浮流微观和宏观性质的影响。 本文首次在数值模拟中同时考虑纤维间的水动力相互作用(远、近程)和纤维间的直接机械接触作用。并且在处理纤维间的碰撞时,引入了分子动力学模拟中的Event-driven、Neighbor List以及Cell Method等思想,提出了适用于大量刚性圆柱型粒子(纤维)碰撞的模型,提高了计算的效率。(本文来源于《浙江大学》期刊2006-05-01)

张凌新[7](2005)在《纤维悬浮流中粒子取向分布及其对本构关系的影响》一文中研究指出纤维粒子悬浮流具有广泛的应用背景。与一般悬浮流不同的是,纤维悬浮流中的纤维粒子具有方向性,这种方向性极大地影响了悬浮流的宏观物理特性,因而研究纤维粒子在流场中的取向分布是有别于其它悬浮流的重要的研究内容。 本文分别研究了稀相平面收缩层流、半稀相平面剪切层流和稀相平面剪切湍流的纤维悬浮流中,纤维粒子的取向分布特性以及取向分布对悬浮流宏观应力应变关系的影响。 在稀相平面收缩层流中,数值模拟了取向分布函数随时间以及流场位置的变化关系,同时计算了纤维四阶取向张量,得到了收缩流场的附加粘度。结果显示,粒子在短时间内形成的取向分布已经较为接近稳态分布,速度梯度是影响取向趋于稳态分布快慢的因素。通过改变流量和收缩流场的收缩角度,发现稳态时的悬浮流粘度分布与Reynolds数无关,而仅依赖于流场的收缩角。 在半稀相平面剪切层流中,首先数值模拟了包含取向扩散的取向分布函数方程。在计算模型中,考虑了由粒子附加应力导致的正应力差,它的影响被考虑成等效应变的形式。通过对不同长径比纤维的计算,给出了粒子取向分布与悬浮流粒子浓度的关系,所得的四阶取向张量的计算结果与现有文献中的实验结果比较吻合。另外,对纤维长径比为10的半稀相悬浮流进行了粘度测量实验,结合其它对不同长径比纤维的实验结果,提出了适用于半稀相纤维悬浮流的修正的粘度表达式。 在稀相平面剪切湍流中,首次采用雷诺平均的方法,从理论上建立了包含脉动函数的平均取向分布函数的控制方程。通过分析求解脉动分布函数方程,将平均方程中的脉动关联项表示成平均函数的形式,由此建立了平均分布函数的封闭方程。将以上方程和模型用于圆管及平面槽流纤维悬浮流场,数值模拟了纤维平均取向分布函数方程,部分计算结果同文献中的实验结果进行了比较,说明流体湍动导致了粒子取向分布的扩散效应,纤维取向分布随着Reynolds数的增大趋于平缓,由此导致纤维粒子附加切应力的增大和附加正应力差的减小。(本文来源于《浙江大学》期刊2005-05-01)

张善亮,林建忠,李俊[8](2004)在《纤维悬浮流二维挤胀流场的数值模拟》一文中研究指出基于细长体理论,采用Simple算法计算流场,利用Lagranger模型计算粒子,数值模拟了二维挤胀纤维悬浮流中纤维的运动,研究了与纤维和流场相关的几个重要参数对纤维空间和取向分布的影响.结果表明,挤压效应使流场中的纤维分布不均匀,雷诺数和Stokes数对纤维的空间分布有明显的影响,而对纤维取向分布的影响不大;纤维的长径比对纤维的空间和取向分布的影响都不大;纤维的初始取向对挤压流场的纤维取向分布的影响较大,而对胀大流场的纤维取向分布的影响很小.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2004年11期)

游振江,林建忠,王叶龙[9](2004)在《槽道纤维悬浮流稳定性的实验研究》一文中研究指出对槽道纤维悬浮流进行染色线流动显示和流场PIV实验测量,实验中选用的是直径为20μm、长径比为20~100的尼龙纤维。PIV2100处理器被用来加工处理采集的实验数据。槽道长度1.5m,横截面为矩形,尺寸为105×19mm。实验结果说明在Reynolds数相同的情况下,纤维悬浮流比对应的牛顿流更不容易失稳,悬浮流中的纤维起着抑制流场失稳的作用,而且随着纤维体积分数和长径比的增大,抑制失稳的程度也提高。扰动衰减率的最小值随纤维体积分数和长径比的增加而增大,这一效果在大Re数时更明显。(本文来源于《实验力学》期刊2004年03期)

张卫峰[10](2003)在《圆管纤维悬浮流中粒子运动的研究》一文中研究指出管道内纤维悬浮流是各种工业生产过程中广泛存在的一种流动,其在复合材料制造、环境、化工、纺织和造纸等领域都有应用,且其特性对这些领域的产品质量起着重要影响,故对管道内的纤维悬浮流的研究有着重要的意义。本文采用数值模拟的手段,从Lagrange法出发,利用细长体理论研究了大量纤维粒子在管流内的运动,并得出管道悬浮流的一些宏观特性。 首先,当管道内流动为层流时,分别利用从细长体理论出发得出的纤维二维受力公式和叁维分段积分计算方法模拟了大量纤维在流场中的运动,然后在最终时刻统计了纤维的偏角分布,并得出相同的结果:随着Re数的增加,纤维粒子的偏角逐渐集中于小角度,即纤维轴线方向越来越集中于流向,此结果与实验吻合较好。然后通过考虑管道截面上的不同区域、改变纤维长径比和St数来研究他们对纤维偏角分布的影响,从而得出结果:随着计算区域从管道截面的中心向壁面的转移,纤维粒子的偏角分布逐渐集中于低角度;而纤维长径比和St数却对纤维的偏角分布没有明显影响。于是得出结论:纤维附近流体的速度梯度是导致纤维旋转的主要因素。 然后,在验证了湍流的简化方法的合理性后,利用叁维分段计算方法和湍流简化方法模拟了大量纤维粒子在管道湍流内的运动,得出的结果为:湍流的脉动速度导致了纤维的偏角趋于无序,且随着Re数的增加,纤维偏角的分布越来越趋于均匀。同时又考虑了纤维速度和角速度的脉动,二者都充分体现了流体速度脉动的影响,且纤维速度的脉动在流向上的强度大于横向,而其角速度的脉动在流向上的强度小于横向。最后统计了纤维在管道截面上的位置分布,明显可以看出此时Re数的增加加速了纤维在管道截面上的位置扩散。(本文来源于《浙江大学》期刊2003-01-01)

纤维悬浮流论文开题报告

(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:

采用Jeffery方程对旋转直扩张通道内的纤维悬浮流进行数值模拟,研究进口速度、旋转速度、纤维初始位置及初始取向对纤维运动的影响,同时,在考虑纤维间相互作用的情况下,通过求解取向概率分布函数,来研究稳态时的纤维取向分布。

(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。

纤维悬浮流论文参考文献

[1]..节能型无堵塞纸浆泵的关键技术研究与产业化(系列报道之二)弯曲扩张通道内纤维悬浮流数值模拟[J].中华纸业.2013

[2]..节能型无堵塞纸浆泵的关键技术研究与产业化(系列报道之一)旋转直扩张通道内纤维悬浮流的数值模拟[J].中华纸业.2013

[3].杨炜,林建忠.纤维悬浮流中纤维取向分布和流变特性研究[J].水动力学研究与进展A辑.2011

[4].张启华,林建忠,李月仙.弯曲扩张通道纤维悬浮流中纤维取向分布研究[C].第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集.2009

[5].周锟.纤维悬浮流中纤维取向的理论研究及数值模拟[D].浙江大学.2007

[6].柴小川.浓纤维悬浮流的流动特性研究[D].浙江大学.2006

[7].张凌新.纤维悬浮流中粒子取向分布及其对本构关系的影响[D].浙江大学.2005

[8].张善亮,林建忠,李俊.纤维悬浮流二维挤胀流场的数值模拟[J].浙江大学学报(工学版).2004

[9].游振江,林建忠,王叶龙.槽道纤维悬浮流稳定性的实验研究[J].实验力学.2004

[10].张卫峰.圆管纤维悬浮流中粒子运动的研究[D].浙江大学.2003

论文知识图

收缩比c=日.2,25,纤维悬浮流纤维悬浮流的附加剪切应力灰度...纤维悬浮流实验装置示意图互相关图像处理得到的速度矢量图本文实验中n刀d=0.24的悬浮流剪切应...不同物体尺度示意图(摘自HapPelandB...

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