壁面滑移

摘要： 为探究微尺度下的充填不平衡与传统注塑的不同,考虑微尺度下的影响充填不平衡的关键因素包括尺度效应、壁面滑移和对流换热,采用聚甲醛(POM),对H形对称分布的半圆形截面微流道系统进行了充模流动数值模拟实验。通过分析浇口处对称点间温差数据,实验结果表明壁面滑移能有效降低对称点间温度差,对充填不平衡有较明显的改善作用。对流换热使流道内熔体的一部分热量通过模具散失,加剧了充填不平衡,且对流换热系数越小,充填不平衡越明显。随着流道尺寸的减小,壁面滑移越明显,对流换热使对称点间温差变小,有利于改善充填不平衡。

摘要： 在壁面滑移条件下建立了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)鱼尾形流道挤出过程有限元模型,模拟了不同滑移系数对挤出成型过程的影响。由Navier线性滑移定律建立了挤出模具壁面熔体所受剪切应力与熔体滑移速度之间的关系,基于Polyflow软件,采用不同滑移系数对鱼尾形流道中UHMWPE熔体的三维等温流动开展了有限元模拟,获得了熔体的挤出速度、压力的分布规律。结果表明:在入口体积流量一定的情况下,随着滑移系数的减小,熔体边界层的速度不断增大,速度梯度减小,熔体在鱼尾形流道出口处的速度分布逐渐均匀,挤出量明显提高;但熔体在口模内的横向压力分布变得不均匀,导致挤出薄膜的质量下降。

摘要： 基于圆筒式磁流变制动器的结构及工作原理,建立考虑壁面滑移效应的平行壁板微观传力模型,推导了壁面滑移速度及壁面滑移层厚度的计算式,进而建立了考虑壁面滑移效应的磁流变液剪切屈服应力模型;根据剪切屈服应力和壁面摩擦力的数学模型及制动原理建立制动力矩和制动时间模型,对制动器制动特性进行分析。结果表明:壁面滑移影响磁流变液的制动力矩和制动时间,当其他条件一定时,随磁场强度增大制动力矩逐渐增大、制动时间缩短,制动器制动性能受壁面滑移效应影响逐渐减弱,达到磁饱和后壁面滑移效应对制动性能的影响非常微弱;在一定的外加磁场下,磁性颗粒的体积分数、颗粒半径影响屈服层的厚度进而影响壁面滑移效应。

摘要： 为提高汽车碰撞磁流变缓冲器力学模型的准确性,实现冲击作用下磁流变缓冲器动态特性的高精度预测,基于Herschel-Bulkley模型,同时考虑表观滑移和壁面滑移,建立了缓冲器理论力学模型.通过分析表观滑移和壁面滑移对缓冲器阻尼通道内部压力梯度的影响,结果表明,载液黏度较低时,受表观滑移影响,阻尼通道内部压力梯度有所降低,且在低速下影响更加显著;随着载液黏度的增加,在表观滑移作用下压力梯度有所增加,但对总体影响不大;壁面滑移使通道内部压力梯度明显降低,且随着滑移系数的增加,压力梯度变化更为显著;不同电流、冲击速度下的缓冲器落锤冲击试验表明,理论模型能够较好地预测、表征磁流变缓冲器的力学特性;磁流变胶泥在通道内流动主要受壁面滑移的影响,未出现明显的表观滑移.

摘要： 针对水基微泡沫钻井液壁面滑移现象,提出了一种考虑壁面滑移的水基微泡沫钻井液流变性能校正方法.采用六速旋转黏度计,对不同内外筒间隙条件下微泡沫钻井液的流变性能进行测试,再利用Tikhonov正则法校正实验数据,得到考虑壁面滑移效应的水基微泡沫钻井液流变曲线和滑移速度.结果表明,当剪切应力大于某一个临界值后,滑移速度不为零,且随着剪切应力的增大而增大,此时则认为发生了壁面滑移;采用文章中讨论的方法和API方法得到的流变参数之间有显著差异,滑移校正前后τy变化较小,但K值在校正后显著减小,而n值在校正后显著增大,表明API方法对水基微泡沫钻井液屈服值的计算较准确,但对微泡沫钻井液n、K值的计算应考虑壁面滑移的影响.

摘要： 明晰纳微空间受限流体流动机理、计算渗透率等参数对提高页岩油采收率至关重要.评述近年来页岩油微观流动机理和数值方法,讨论了固液分子间相互作用力导致壁面滑移和流体黏度/密度非均质性对页岩油流动过程的影响,总结了表征单纳米孔隙流体流动的4种理论模型(分区模型、有效黏度模型、表观黏度模型和表观滑移长度模型),以及直接模拟方法(分子动力学模拟方法和孔隙尺度格子Boltzmann模拟方法)和间接模拟方法(孔隙网络模型和耦合直接-间接模拟方法)在研究流体在纳微多孔介质流动行为中的应用,探讨了各模拟方法的优缺点,并提出今后的研究方向.

摘要： 建立了微尺寸下壁面滑移的剪切黏度模型和粘性耗散模型,计算了聚苯乙烯材料在微挤出成型过程中考虑壁面滑移的速度和压力分布情况,并分析了速度和压力的变化对剪切黏度和粘性耗散等流变特性的影响规律。结果表明,壁面滑移导致剪切黏度和粘性耗散对速度和压力的响应产生显著的变化,聚合物微挤出成型过程中壁面滑移对剪切黏度和粘性耗散的影响不可忽略。

摘要： 壁面滑移效应会严重影响高密度油基钻井液流变性测量的准确性,需要对其进行检测和校正.基于Tikhonov正则化方法,建立了高密度油基钻井液流变性测量过程中的壁面滑移效应校正方法;利用六速旋转黏度计,进行了考虑滑移效应的深层页岩气井现场高密度油基钻井液流变性测量试验,分析了高密度油基钻井液壁面滑移特性,优选流变模型并计算了流变参数.计算结果表明,与校正前的流变参数相比,滑移校正后的深层页岩气井现场高密度油基钻井液的动切力更小,而流性指数更大且接近于1.00,其真实流变性可用宾汉模型表达;壁面剪切应力大于临界剪切应力时,滑移速度随壁面剪切应力增大而呈指数增大.研究结果表明,测量高密度油基钻井液流变性时会产生滑移效应,滑移校正前后的流变模式与流变参数存在明显差异,因此应消除滑移效应的影响.

摘要： 为了探究壁面滑移效应影响下的充填料浆管道输送阻力的变化特征,建立了考虑壁面滑移效应的管道输送模型,利用Comsol数值模拟软件分析了料浆浓度、管径及灰砂比对管道阻力损失的影响.研究表明:①模型计算结果的相对误差在合理范围内,该模型用来计算考虑壁面滑移效应的充填料浆管道输送阻力是可靠的;②考虑壁面滑移效应的情况下,各因素对管道阻力的影响程度依次为管径>质量浓度>灰砂比,管径增大,壁面剪切作用力减小,颗粒迁移运动变缓,滑移效应减弱,管道输送阻力降低幅度减小;③在不同浓度范围内料浆滑移层厚度的主控因素不同,导致输送阻力随浓度增大的幅度不同;④灰砂比较低时,管道输送阻力的增长速率较低,随着灰砂比增大,管道输送阻力快速增大.以冀东地区某矿山为研究背景进行了数值模拟,得到充填料浆管道输送的最佳参数为质量浓度66％、68％,灰砂比1:8.

摘要： 壁面滑移会显著影响螺旋槽液膜密封的稳态特性,结合Navier滑移模型和雷诺空化边界条件,建立了考虑壁面滑移的广义雷诺方程.采用有限差分法对其离散并通过Gauss-Seidel迭代方法进行求解,探讨了滑移系数对液膜密封的液膜承载能力、泄漏量、摩擦转矩以及最大压力等参数的影响规律.结果表明:相比于无壁面滑移情况,壁面滑移的存在使液膜密封的液膜承载能力下降,摩擦转矩增大,泄漏量减小.

摘要： 低温下,含蜡原油中蜡组分析出并形成一定强度的结构,给管道停输再启动带来困难.屈服应力是反映含蜡原油结构强度的重要参数.本文针对一种典型的含蜡原油,采用Anton Paar Rheolab QC控应力流变仪,使用光滑转子、刻槽转子及桨式转子三种测量系统,在相同的应力线性加载模式下测试了屈服应力.在凝点及凝点温度以下,所测得的屈服应力由大到小依次为桨式转子、刻槽转子和光滑转子,且随着温度降低三种系统测得屈服应力差异逐渐增大,且采用桨式转子测得的屈服应变、屈服时间均显著高于刻槽转子和光滑转子.这一现象说明屈服应力测试过程中存在壁面滑移.建议今后测量屈服应力采用桨式转子测量系统.

摘要： 壁面滑移在聚合物熔体注塑成型过程对培体充模流动行为产生显著影响.本文基于对超声辅助微注塑加工机理的研究,分析了超声振动对微尺度型腔中熔体的壁面滑移的作用方式.结合聚合物培体壁面滑移方程和超声对溶体壁面滑移的影响机理,阐明了不同情况下的壁面滑移理论模型.使用毛细管流变仪研究了超声振动作用下的聚合物溶体的壁面滑移行为,通过分析壁面滑移的临界剪切应力变化,明确了超声振动作用下的熔体壁面滑移行为对微尺度型腔充模情况的影响.研究结果表明,超声辅助微注塑过程中,超声作用下的微尺度型腔中熔体壁面滑移的临界剪切应力降低或变为零,壁面滑移速度随剪切应力增加而增加,不同剪切速率时超声作用下的培体粘度均明显降低,进而提升了熔体对微尺度型腔的充模能力并改善了微塑件的成型质量.

摘要： 研究壁面滑移现象在改善塑料产品质量上有着重要意义。本文阐述了目前三种主要的壁面滑移机理,分析了相关影响因素。在其他学者的研究基础上,总结了几种在模拟和实验中常用到的壁面滑移模型和测量方法。最后介绍了国内外学者所取得的成果。

摘要： 采用CFD方法对微尺度下方腔腔体内液体微流动特性进行数值分析,分析壁面滑移作用对方腔中涡流动的影响.推导基于边界层厚度的边界滑移新模型,并用于数值计算分析中.数值分析结果表明在压力驱动方腔微流动中滑移壁面对方腔内涡区的生长发展起抑制作用;在剪切拖曳方腔微流动中滑移壁面将影响方腔内涡分离线位置和形状;基于边界层厚度的新滑移模型更适用于流动突变处壁面边界条件,能更好地反映流动突变处壁面滑移变化的发展规律.

摘要： 采用光干涉法测量了弹流接触区冲击形成的封闭润滑油的流动,研究了封闭润滑油核心的移动规律。实验结果表明在纯滚动条件下,封闭润滑油以卷吸速度在接触区移动；在纯玻璃盘滑动时,封闭润滑油核心的移动速度明显小于卷吸速度,而纯钢球滑动时润滑油核心的移动速度会大于卷吸速度。本文的结果表明了弹流接触中壁面滑移的存在.

摘要： 用双筒毛细管流变仪研究了高密度聚乙烯HDPE和低密度聚乙烯LDPE熔体以及其共混物HDPE/LDPE的壁滑行为.研究发现共混物HDPE/LDPE熔体在质量比为3/1时流动曲线发生突变,即发生明显的黏滑转变,而在质量比为1/1和1/3时流动曲线是连续的,表明线性链高分子在共混物中所占比例较大时,共混物总体上表现出线性链高分子的壁滑行为,而枝形链高分子在共混物中所占比例较大时,共混物总体上表现出枝形链高分子的壁滑行为.而且发生黏滑转变的临界剪切应力随温度线性增加,这与纯HDPE的一致,但共混物发生黏-滑转变的临界滑动速度和临界剪切应力均比纯HDPE的小.共混物在170～210°C下的壁滑外推长度均为0.06～0.07mm,与纯HDPE基本一致.

摘要： 本文研究了壁面条件对单螺杆模具挤出成型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）熔体过程的影响。用广义Navier定律的壁面滑移系数Fslip确定不同壁面条件，采用PTT微分黏弹性模型描述ABS熔体的流变性质，数值模拟了单螺杆模具成型段挤出ABS棒材的黏弹性流动，数值计算了成型段挤出ABS棒材的离模膨胀比。研究结果表明，壁面无滑移时，螺杆模具挤出ABS的离模膨胀现象明显。随着壁面滑移系数的减小，ABS熔体的离模膨胀比迅速降低，壁面全滑移条件下，ABS螺杆模具挤出时几乎不存在离模膨胀现象。壁面条件显着影响螺杆模具挤出ABS熔体的离模膨胀。数值模拟结果与挤出实验数据吻合良好。

摘要： 随着微流动器件(Microfluidic devices)应用领域更加广泛,包括生命科学、微流控芯片和微加工制造等相关领域,微流体器件内部的流体力学特性成为了重要的研究内容.微尺度下低雷诺数流动中的表面力作用相对增强,流动行为与宏观尺度有很大不同.Micro-PIV是一种整场、瞬态、定量的微尺度速度场测量方法,已达到相当高的分辨率,成为重要的微流动研究手段之一,引起了广泛的研究关注.本文讨论了Micro-PIV技术近年来在基本理论、关键技术等方面的发展状况,并与其它流动显示方法进行了比较,并介绍了在近壁面流动,电渗流,微混合等研究中的应用.

摘要： 随着微流动器件(Microfluidic devices)应用领域更加广泛,包括生命科学、微流控芯片和微加工制造等相关领域,微流体器件内部的流体力学特性成为了重要的研究内容.微尺度下低雷诺数流动中的表面力作用相对增强,流动行为与宏观尺度有很大不同.Micro-PIV是一种整场、瞬态、定量的微尺度速度场测量方法,已达到相当高的分辨率,成为重要的微流动研究手段之一,引起了广泛的研究关注.本文讨论了Micro-PIV技术近年来在基本理论、关键技术等方面的发展状况,并与其它流动显示方法进行了比较,并介绍了在近壁面流动,电渗流,微混合等研究中的应用.

摘要： 本发明使用在壁面观察装置(200)中得到的图像信号，生成示出炭化室(11)的整个右侧和左侧炉壁(14R、14L)上的凹凸量的炉壁三维轮廓数据(701)。然后，因为炉壁(14)中有上升坡度，于是就使用炉壁三维轮廓数据(701)，求出对被挤出的焦炭(15)所受到的阻力进行指标化的阻力指数k。然后就能够确认该阻力指数k与挤出负荷具有相关关系。从而，能够定量地评价对挤出负荷给予影响的炉壁(14)的状态。

摘要： 本发明公开了一种滚动轮胎胎面滑移测量系统及胎面滑移测量方法，系统包括轮胎和玻璃板，玻璃板上表面放置轮胎，轮胎的胎面喷涂有多个胎面标记点，轮胎通过轮胎滚动控制部来控制其滚动，玻璃板下方设置有用于拍摄胎面标记点与玻璃板的“接触‑离开”过程图集的高速CCD相机，高速CCD相机将图集传输至处理器。本发明用于轮胎滚动过程中胎面接地区域内的滑移场测量，根据所测量的轮胎在给定工况下的滑移场分布情况，可用来预测轮胎导入市场初期发生异常磨耗的类型及严重程度。

摘要： 本发明使用在壁面观察装置(200)中得到的图像信号，生成示出炭化室(11)的整个右侧和左侧炉壁(14R、14L)上的凹凸量的炉壁三维轮廓数据(701)。然后，因为炉壁(14)中有上升坡度，于是就使用炉壁三维轮廓数据(701)，求出对被挤出的焦炭(15)所受到的阻力进行指标化的阻力指数k。然后就能够确认该阻力指数k与挤出负荷具有相关关系。从而，能够定量地评价对挤出负荷给予影响的炉壁(14)的状态。

摘要： 本发明属于跨尺度数值模拟技术领域，具体为一种基于微纳米沟槽壁面滑移效应的跨尺度数值模拟方法。本发明首先利用考虑稀薄效应的粒子玻尔兹曼方法模拟近壁区域流动，基于大量模拟数据训练替代模型，通过模型准确地复现了微纳米沟槽表面结构的流动特性。接着将该代理模型作为修正的壁面条件施加在宏观模型的边界，在宏观模拟中用RANS或LES方法对亚音速和跨音速流动进行数值模拟，从而为飞机设计领域应用微纳米沟槽结构进行流动控制提供了模拟方法，实现了跨尺度模拟，大大提高了计算效率。

摘要： 本发明实施例提供一种基于平行板流变测试得到壁面滑移曲线的方法及系统，该方法包括：使用平行板结构的旋转流变测试，并在测试过程中将转子半径设为定值，将转子的转速、剪切面的材料和剪切面的间距设为变量；当检测到所述转子的转速变化时，对流场拓扑结构不变的流场进行无差压缩，得到简单剪切流场模型；根据所述简单剪切流场模型，得到壁面滑移曲线。本发明实施例使用加装平行板结构的旋转流变仪测试，可直接由流变仪给出所需数据，相较于传统管道压力流模式更加简单，所需样品量更少，仪器清理与维护更简单；在不代入流体与滑移模型的前提下，直接对原始数据进行微分处理，将研究问题简化为简单剪切流，同时保留了原有流场的准确描述。

摘要： 本发明公开了一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，基于宏观黏度模型、分子链段长度和微型零件特征尺寸，依次有以下步骤：1)引入微观修正因子对宏观黏度模型进行修正；2)将反映高分子流动特征的分子链段长度l

摘要： 本发明公开了一种流体磨料剪切流动壁面滑移速度测量装置与方法，属于流体磨料领域，测量装置包括夹具和装配在夹具中的圆截面空芯圆柱试样；试样由内孔直径相同但结构不同的A试样和B试样组成，试样A为圆截面空芯圆柱；试样B由两个同轴的圆截面空芯圆柱组件组成，内侧空芯圆柱的外环面与外侧空芯圆柱的内环面保持牢固连接；流体磨料剪切流动壁面滑移速度测量基于磨粒流加工机床和上述测量装置，分别实施基于试样A和试样B的挤压流动试验，根据两种试验中流体磨料样品的体积流量试验测量值计算给定工况下的壁面滑移速度；本发明提供的测量装置和方法，简单易操作，且能测量各种粗糙度的加工表面流体磨料的流速。

摘要： 本发明属于跨尺度数值模拟技术领域，具体为一种基于微纳米沟槽壁面滑移效应的跨尺度数值模拟方法。本发明首先利用考虑稀薄效应的粒子玻尔兹曼方法模拟近壁区域流动，基于大量模拟数据训练替代模型，通过模型准确地复现了微纳米沟槽表面结构的流动特性。接着将该代理模型作为修正的壁面条件施加在宏观模型的边界，在宏观模拟中用RANS或LES方法对亚音速和跨音速流动进行数值模拟，从而为飞机设计领域应用微纳米沟槽结构进行流动控制提供了模拟方法，实现了跨尺度模拟，大大提高了计算效率。

摘要： 本发明实施例提供一种基于平行板流变测试得到壁面滑移曲线的方法及系统，该方法包括：使用平行板结构的旋转流变测试，并在测试过程中将转子半径设为定值，将转子的转速、剪切面的材料和剪切面的间距设为变量；当检测到所述转子的转速变化时，对流场拓扑结构不变的流场进行无差压缩，得到简单剪切流场模型；根据所述简单剪切流场模型，得到壁面滑移曲线。本发明实施例使用加装平行板结构的旋转流变仪测试，可直接由流变仪给出所需数据，相较于传统管道压力流模式更加简单，所需样品量更少，仪器清理与维护更简单；在不代入流体与滑移模型的前提下，直接对原始数据进行微分处理，将研究问题简化为简单剪切流，同时保留了原有流场的准确描述。

摘要： 本发明公开了一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，基于宏观黏度模型、分子链段长度和微型零件特征尺寸，依次有以下步骤：1)引入微观修正因子对宏观黏度模型进行修正；2)将反映高分子流动特征的分子链段长度l