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王少偉教授課題組在流體力學頂級期刊發表非牛頓流體流動研究新進展
发布时间:2019年06月18日 10:24    作者:    点击:[]

王少偉教授課題組在流體力學頂級期刊

發表非牛頓流體流動研究新進展

 

近日,土建与水利学院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。

非牛頓流體在自然界和工程實際中廣泛存在,其類型繁多,力學性態各異,常被稱爲複雜流體,該領域的流體動力學問題普遍存在于與國民經濟發展和日常生活密切相關的各個領域,非牛頓流體在管道中的流動問題是該研究領域的基本問題之一。

與圓管道不同,因爲邊界上的奇異性,非牛頓流體在矩形截面管道中的流動問題較爲複雜。在傳統的研究中,該問題在邊界上的奇異性被忽略,一些重要的力學現象未能精確刻畫。王少偉教授課題組引入新的計算方法,精確刻畫了Maxwell流體這一典型的粘彈性流體在矩形截面管道中的流動問題,特別是實現了速度場、應力場在管壁和角點處的精准表述。研究指出,粘彈性流體的彈性效應是不可忽視的,在某些情況下,非牛頓流體的彈性效應會占據主要地位,該效應會導致切應力的增大,一定程度上會影響到管壁的安全性。該研究成果對認識非牛頓流體(如漿液等)在矩形管道或者寬裂隙中的流動問題具有重要的指導意義和應用價值。

該項工作得到國家自然科學基金面上項目的資助(No.11672164)。

 

論文鏈接:https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5100220

 

 

 

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