层流/湍流圆形-平面射流的微极性效应

在本工作中，我们建立了由微极性流体层流/湍流圆形射流稳态流动的偏微分方程（PDEs）组成的边值问题。推导了一个新的边界层相似变换/解，该解不仅对牛顿流体有效，也对微极性流体有效。通过该变换，偏微分方程被转化为常微分方程（ODEs）。这些常微分方程通过有限差分法进行了数值求解。所得结果与已有的牛顿流体结果[9]进行了比较，对比结果令人满意。本文突出了微极性的影响。随着微极性效应增强，轴向流体速度和法向应力分量减小，而径向流体速度、微自旋和其中一个法向应力分量增大。流体速度、微自旋、剪切应力、法向应力和偶应力在射流源附近占主导，而在远离射流源处全部消失，这与平面射流[8]类似。此外，轴向速度、流量、微自旋、剪切应力和偶应力分量随z线性增强，而径向速度、法向应力和偶应力分量与z无关。若射流源直径减小，微极性对流量的影响减弱。与平面射流[8]类似，对于微极性流体和牛顿流体均有 teace(应力张量)=0。法向应力随r增大而减小，与剪切应力类似。但偶应力张量的所有法向分量均消失。偶应力张量在平面射流[8]类似情况下是对称和反对称的。最后，若湍流影响增强，流体速度也将增大。