通过管道壁超声波测量,探索剪切稀释悬挂中的分离和重新连接
Giuseppe Rosi1, Moira Barnes2, Frieder Kaiser3
1Institute of Fluid Mechanics, Technische Universität Braunschweig, Hermann-Blenk-Straße 23, 38108 Brunswick, Germany.
概括
剪切稀释悬浮液 (STS) 中的流显示出持续短的重新连接长度,与水不同. 悬浮颗粒迅速扩散了剪切层,增强了动量转移,以实现可预测的流动行为.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 类风病学 类风病学 类风病学
- 悬架机制 悬架机制 悬架机制
背景情况:
- 剪切稀释悬浮 (STSs) 中的流结构尚未得到充分理解.
- 研究突发扩张下游的剪切层行为对于描述流动力学至关重要.
研究的目的:
- 为了研究轴对称扩张的下游STS的剪切层重新连接行为.
- 为了比较STSs的流量特征与不同雷诺兹数下的纯水.
主要方法:
- 使用了超声波成像速度测量 (UIV) 和壁压测量.
- 实验是用纯水和香甘溶液进行的,其微球度不同 (0%,15%,30%).
- 测量覆盖了扩张的下游0h至25.8h区域.
主要成果:
- 单相水显示了雷诺兹数依赖的重新连接长度,在8h左右稳定.
- STS表现出一个持续短的重新连接长度 (8h),独立于雷诺兹数.
- 在STS中悬浮阶段加速了剪切层扩散和动量转移.
结论:
- 悬浮粒子在STS中显著改变了剪切层动态.
- 由于扩散和动量转移的增强,STS显示出可预测和短的重新连接长度.
- 这些发现对于设计涉及狭窄几何形状的剪切稀释流体的系统至关重要.


