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剪切稀薄流体与弱可变形通道壁耦合对压降的影响:基于互易定理的分析

流体动力学 2024-11-25 v2

摘要

我们运用洛伦兹互易定理推导了剪切稀薄流体与弱可变形通道壁耦合导致的压降降低表达式,具体形式为以剪切速率及其粘度函数(及其导数)表示的刚性通道流动。该方法可并行适用于粘度取决于剪切速率或剪切应力大小的流体。当粘度模型允许在直线刚性通道中求解轴向速度分布时,压降降低可得闭式解析表达式。我们以幂律模型和埃莱斯模型为示例,证明了该方法可得出解析表达式,并用于与前期工作的比较。重要的是,埃莱斯模型下的压降降低结果适用于较小和较大的卡卢-埃莱斯数(Carreau 或 Ellis 数),我们指出它在大卡卢数(小埃莱斯数)时可简化为幂律模型下的解析表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.07224,
  title  = {Pressure drop reduction due to coupling between shear-thinning fluid flow and a weakly deformable channel wall: A reciprocal theorem approach},
  author = {Shrihari D. Pande and Ivan C. Christov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07224},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 3 figures; v2: minor revisions, published in JNNFM