準(zhǔn)確模擬非Newton流體的運(yùn)動(dòng)特性具有重要的工程意義.物質(zhì)點(diǎn)法作為一種相對(duì)新興的粒子型算法,其結(jié)合了Lagrange算法和Euler算法的雙重優(yōu)勢(shì),已廣泛有效地應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域.基于物質(zhì)點(diǎn)法,結(jié)合人工狀態(tài)方程,分析了兩種非Newton流體(cross流體和冪律流體)在平板Poiseuille流和Couette流情況下的流動(dòng)特性.結(jié)果表明:對(duì)Newton流體,物質(zhì)點(diǎn)模擬結(jié)果與理論值一致;對(duì)非Newton流體,物質(zhì)點(diǎn)法可準(zhǔn)確模擬其剪切稀化和剪切稠化現(xiàn)象.表明了物質(zhì)點(diǎn)法在模擬非Newton流體流動(dòng)問題時(shí)的適用性,拓展了物質(zhì)點(diǎn)法的應(yīng)用范圍.

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圖2Newton流體Poiseuille流物質(zhì)點(diǎn)法求解結(jié)果Fig．2TheMPMresultsoftheNewtonianPoiseuilleflowalongthex-axis(b)

圖4t=0．05s時(shí)刻不同cross流模型下Poiseuille流隨高度方向的變化規(guī)律Fig．4ThePoiseuilleflowalongthey-axisforthecrossflowmodelatt=0．05s

慮其最終穩(wěn)態(tài)速度和到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)間均大于Newton流體時(shí)的情形，因此可以得出結(jié)論:平板Po-iseuille流的最終穩(wěn)態(tài)速度和到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)間是由靠近上下邊界處的液體黏度和液體所受體力所決定．(a)平均剪切速率(b)平均無量綱動(dòng)力黏度(a)Theaverageshearrates(b)....

圖7Newton流體Couette流的物質(zhì)點(diǎn)求解結(jié)果

圖6Couette流計(jì)算模型Fig．6ThemodelfortheCouetteflow圖7Newton流體Couette流的物質(zhì)點(diǎn)求解結(jié)果Fig．7TheMPMresultsoftheNewtonianCouetteflow(a)cross流(b)冪律流(a)Thecrossf....

圖8Couette流在，二Hl2截面處平均速度隨時(shí)間的變化規(guī)律

圖6Couette流計(jì)算模型Fig．6ThemodelfortheCouetteflow圖7Newton流體Couette流的物質(zhì)點(diǎn)求解結(jié)果Fig．7TheMPMresultsoftheNewtonianCouetteflow(a)cross流(b)冪律流(a)Thecrossf....

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