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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
發布時間:2019年06月18日 10:24    作者:    點擊:[]

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,土建與水利學院工程力學系的王少偉教授課題組在美國物理聯合會(American Institute of Physics, AIP)主辦的流體力學領域國際權威期刊《流體物理》(Physics of Fluids)上,以“Analytical study of oscillatory flow of Maxwell fluid through a rectangular tube”(DOI: doi.org/10.1063/1.5100220)為題,在線發表了非牛頓流體流動問題研究的新進展,該成果作為主編精選(Editor‘s Pick, EP)論文登載于該刊網站主頁向讀者推薦。王少偉教授為該成果的第一作者和通訊作者,2013級力學專業本科生李佩琳和趙茉莉副教授為該論文的共同完成人。這是我校首次作為獨立完成單位在該期刊發表研究成果。

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,常被稱為復雜流體,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,因為邊界上的奇異性,非牛頓流體在矩形截面管道中的流動問題較為復雜。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準表述。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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