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王少伟教授课题组在流体力学顶级期刊发表非牛顿流体流动研究新进展
发布时间:2019年06月18日 10:24    作者:    点击:[]

王少伟教授课题组在流体力学顶级期刊

发表非牛顿流体流动研究新进展

 

近日,兴发国际娱乐工程力学系的王少伟教授课题组在美国物理联合会(American Institute of Physics, AIP)主办的流体力学领域国际权威期刊《流体物理》(Physics of Fluids)上,以“Analytical study of oscillatory flow of Maxwell fluid through a rectangular tube”(DOI: doi.org/10.1063/1.5100220)为题,在线发表了非牛顿流体流动问题研究的新进展,该成果作为主编精选(Editor‘s Pick, EP)论文登载于该刊网站主页向读者推荐。王少伟教授为该成果的第一作者和通讯作者,2013级力学专业本科生李佩琳和赵茉莉副教授为该论文的共同完成人。这是我校首次作为独立完成单位在该期刊发表研究成果。

非牛顿流体在自然界和工程实际中广泛存在,其类型繁多,力学性态各异,常被称为复杂流体,该领域的流体动力学问题普遍存在于与国民经济发展和日常生活密切相关的各个领域,非牛顿流体在管道中的流动问题是该研究领域的基本问题之一。

与圆管道不同,因为边界上的奇异性,非牛顿流体在矩形截面管道中的流动问题较为复杂。在传统的研究中,该问题在边界上的奇异性被忽略,一些重要的力学现象未能精确刻画。王少伟教授课题组引入新的计算方法,精确刻画了Maxwell流体这一典型的粘弹性流体在矩形截面管道中的流动问题,特别是实现了速度场、应力场在管壁和角点处的精准表述。研究指出,粘弹性流体的弹性效应是不可忽视的,在某些情况下,非牛顿流体的弹性效应会占据主要地位,该效应会导致切应力的增大,一定程度上会影响到管壁的安全性。该研究成果对认识非牛顿流体(如浆液等)在矩形管道或者宽裂隙中的流动问题具有重要的指导意义和应用价值。

该项工作得到国家自然科学基金面上项目的资助(No.11672164)。

 

论文链接:https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5100220

 

 

 

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