预测屈服应力流体在分支管汇中的分布
流体动力学
2025-11-18 v2 软凝聚态物质
摘要
我们开发了一维网络模型，用于预测壁面滑移条件下屈服应力流体在分支管汇中的稳态分布。该模型考虑了节点间的主要摩擦损失，并通过毛细管流变仪独立校准的幂律关系引入壁面滑移。该模型的预测结果通过了台架实验与全分辨率计算流体动力学模拟的验证，在多种流动条件下均表现出极好的一致性。我们的结果表明，壁面滑移通过改变出口支管间的相对阻力，强烈影响流体分布的均匀性。此外，我们表明该问题可被反演：测量的分布剖面可用于估计滑移参数，提供了一种无需压力测量的滑移表征实用方法。该建模框架计算成本低、鲁棒且适应各种网络配置，使其成为涉及粘塑性流体的工业管汇系统设计与分析的宝贵工具。
引用
@article{arxiv.2509.22192,
title = {Predicting the distribution of yield-stress fluids in branched pipe manifolds},
author = {Elliott Sutton and Waldo Rosales Trujillo and Adam Kowalski and Cláudio P. Fonte and Anne Juel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22192},
year = {2025}
}