变燃速发射药挤出过程中药料流动计算研究

为了研究连续式制备变燃速发射药过程中挤出条件对药型尺寸一致性的影响,利用polyflow软件,对不同操作条件下药料流动情况进行了三维数值模拟。通过对计算结果的处理,讨论影响其体积流率波动的因素,以期给实际制备中操作参数的设置提供参考。研究结果表明:药料体积流率与螺杆转速成正比;不同转速下药料体积流率高频波动值在0.017%~0.036%之间;药料体积流率波动值与螺杆转速波动值成正比。药料体积流率与入口压力成正比;不同入口压力下体积流率高频波动值在0.024%~0.025%之间;药料体积流率波动值随着入口压力的增大而增大。螺杆转速(入口压力)越大,药料体积流率随螺杆转速波动(入口压力波动)增大其增大幅度越大。螺杆转速波动与入口压力波动相比,螺杆转速波动对变燃速发射药药料体积流率波动影响较大。     

具有壁面滑移特性的水煤浆流经局部管件的阻力特性

以水煤浆的流动特性(壁面滑移特性和流变特性)研究为基础,在中试规模的浆体输送装置上研究水煤浆流经90°弯管、突缩管和突扩管的阻力损失。以表征浆体流动特性的广义Reynolds数(Re_g)作为参数,建立了局部阻力系数关联式;考察了弯径比、管径和Re_g对弯管阻力损失的影响,分析了浆体流动特性对突缩管和突扩管阻力损失的影响。结果表明：除突缩管外,采用Re_g作为入口流动状态参数可使流动特性不同的浆体的局部阻力系数试验数据一致;不同弯管的阻力系数随Re_g的增加具有相似的变化趋势,在弯管的流动阻力损失方面不存在动力学相似性。当Re_g<350,突扩管的阻力系数随Reg的增加迅速降低;当Re_g >350,突扩管的阻力系数达到稳定值。在高Reynolds数下,突缩管的阻力系数与浆体的流动特性之间存在显著的相关性,即阻力系数随浓度的增加而增加。     

利用搅拌器测量油水混合体系的流变性

使用搅拌器测量油水乳状液的流变性 ,它的主要优点是在搅拌油水体系的同时测量乳状液的流变性 ,适用于测量现场乳状液的流变性 ,操作方便 ,并能消除测量W /O乳状液常发生的壁面滑移。由牛顿流体的搅拌功率准数与雷诺准数的关系可推出M =AμN ,利用机油在层流下标定力矩常数A ,根据Metzner假设 ,搅拌槽内的平均剪切速率与转速成正比 ,即γa=kSN ,据此采用含水率 40 %～ 6 0 %的W /O乳状液标定kS。这样由 μa=M /AN及γa=kSN可测得流体的流变性。经试验验证这种方法的测量误差小于 10 % ,满足工程技术要求     

单6东超稠油粘温及流变特征研究

稠油流变性的研究对稠油开发方案编制、数值模拟、稠油集输和了解稠油在地下的渗流机理等均是非常重要的。该文以单家寺稠油为例 ,深入研究了超稠油的粘温、剪切变稀和屈服值等流变特性 ,总结出了流变特性与温度的关系式。同时研究了超稠油与周边地区普通稠油和特稠油的流变性差别。从流变性的角度 ,提出了超稠油热采的部分技术要求。     

用Z值判别流态的临界状态摩阻值的分析

讨论了临界雷诺数法与Ｚ值法判别流态的原理,并对这两种方法在临界状态水力摩阻计算中引起的误差进行了分析,指出用Ｚ值法判别流态时应考虑过滤过渡区,临界Ｚ值应为８０８～１１５５,达到临界雷诺数法与Ｚ值法在判别流态中的真正统一。     

无线无创医用微机器人的建模和参数优化

针对人体内腔粘液为非牛顿流体的特点,推导了非牛顿流体的变形雷诺方程,建立了无线无创螺旋医用微型机器人在人体内腔中运动的数学模型.根据微型机器人各几何参数对机器人形成的动压粘液膜承载量、轴向牵引力和周向阻力等动态特性的影响,运用MATLAB优化工具箱优化了各几何参数,从而获得当需要较大的动压粘液膜承载量、轴向牵引力和较小的周向阻力时最优的机器人几何参数,进一步为机器人更好地以较厚的粘液膜厚度和较快的速度悬浮式运行创造条件.微型机器人的运行速度试验证明了此理论分析模型的可行性.     

葡聚糖水溶液流变性研究

本实验研究了葡聚糖水溶液的流变性能,选取了五种不同分子量的葡聚糖,分别考查了分子量、溶液浓度、溶液温度等因素对葡聚糖水溶液流变性的影响。结果显示,多数葡聚糖水溶液表现出牛顿流体的特性,而当葡聚糖分子量为531000,溶液浓度为30%时,溶液则表现出假塑性流体的性质,黏度随着剪切速率的提高而降低。当葡聚糖浓度较低时(≤1%),水溶液均表现出一种特殊的流变性,即黏度随着剪切速率增加先降低后升高,本研究对出现这一现象的原因进行了分析。     

氨基酸在非牛顿流体中的扩散

The amino acids are necessarily nutritious components, their diffusions in body fluid and blood that belong to typical non-Newtonian fluid are of virtual importance to control the diffusive process and help clinical treatment. In this article, a holographic interferometer has been adopted to measure the diffusivity of amino acids in non-Newtonian fluid with the use of real-time holographic interference technique. In order to prove the reliability of the experimental instrument, the diffusivities of sucrose aqueous solution at 298.15K were determined. The meas- ured result displays a satisfactory accuracy of the apparatus used. Furthermore, the diffusion coefficients of glynine, L-serine, L-threonine and L-valine in polyacrylamide （PAM） aqueous solution at 298.15K were measured, respec- tively. The experimental data were fitted by a newly proposed correlation equation based on Li＇s predictive model. The calculating results by the present model are at considerably good agreement with experimental values, and the maximum average deviation is only 0.5%.     

考虑非牛顿流体螺旋流动的钻井井筒温度场研究

准确了解钻井过程中井筒温度及其变化规律对于安全、高效钻井具有重要的意义。根据热力学第一定律及传热理论,建立了完整的钻井循环过程中温度场数学模型,分析了井筒中非牛顿流体螺旋流动的传热机理以及水力学能量和机械能量对井筒温度场的影响规律,对高温高压循环当量密度计算和井筒温度控制方法进行了初步探讨。模型计算结果与现场试验数据吻合较好。由数值模拟结果得出:在井深2 000.00 m处,钻柱转速从0 r/min升至200 r/min时该处温度升高4.5 ℃;在井深5 000.00 m处,钻柱转速从0 r/min升至200 r/min时该处温度升高7.8 ℃。研究结果表明,井底温度随钻柱转速的增加呈指数增长,随着井深的增加,钻柱旋转对井底温度的影响更加明显。建立的温度场模型可为高温高压地层钻井水力学设计和现场作业过程中的温度控制提供理论参考。      

微通道内非牛顿流体中液滴生成机理研究进展

微流体技术良好的可控性为制备均一可控的微液滴提供了新的途径,而非牛顿流体因广泛的应用而受到关注。综述了近年来剪切变稀和黏弹性两类典型非牛顿流体中液滴生成机理的研究进展。围绕流动聚焦型和T型微通道两种典型微通道构型,介绍了非牛顿流体分别作为分散相和连续相时液滴生成过程的界面演化动力学,并与牛顿流体液滴生成过程进行了对比,分析了剪切变稀特性和弹性对主液滴和卫星液滴生成的影响。展望了非牛顿流体液滴生成过程待解决的关键科学问题,为进一步的模拟和实验研究提供了借鉴和参考。