非牛顿流体在收敛 - 发散刚性管中的流动

本文采用基于残差的润滑法，求解时不变类非牛顿流体在收敛 - 发散刚性管中的流量和压力场。本研究结合两种流体模型（Ellis 和 Herschel-Bulkley），使用了五种收敛 - 发散原型几何结构。该方法通过以下方面进行了验证：收敛行为敏感性测试；收敛至直管（作为收敛 - 发散管的特例）的解析解；收敛至先前发现的牛顿流体在收敛 - 发散管中流动（作为非牛顿流体的特例）的解析解；以及收敛至先前发现的幂律流体在收敛 - 发散管中流动的解析解。还对一组发散 - 收敛几何结构进行了简要研究。原则上，该方法可扩展至粘弹性和触变性/流凝性流体类别的流动。只要能够找到将流量与润滑近似离散单元上的压降相关联的特征流动关系（这些关系可以是解析的、经验的甚至是数值的），该方法也可扩展至沿流动方向尺寸和形状变化的几何结构（完美的圆柱对称收敛 - 发散结构除外），因此该方法具有广泛的适用范围。