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牛顿流体玩多了，不要忘记“非牛顿流体”
2017-03-30 by:CAE仿真在线 来源:互联网
在CFD中,我们通常模拟的为牛顿流体,牛顿流体的形变率和剪切力呈线性关系。这就意味着牛顿流体的粘度是不变的。然而,工业上许多流动均不适用于牛顿流体,对于某些流体,形变率和剪切力呈现一种非线性的关系,这一类流体被称之为非牛顿流体。
某些情况下,非牛顿流体的流动可以表现为牛顿流体的形式,这种简化很合适。就像我们经常认为空气是不可压缩的一样。然而,在某些情况下,对非牛顿流体的粘度精确模拟非常必要。
比如,对于非牛顿流体内的某一种流体,我们可以用Carreau-Yasuda模型来模化:
Carreau-Yasuda模型下的动态粘度和剪切力的关系图如下:
可以看出,在上表中剪切力较低和剪切力较高的时候,表观粘度的值变化不大,可以近似的看做一种牛顿流体。当剪切力不大不小的时候,表观粘度的变化剧烈。
下图是使用CFD模拟非牛顿流体的结果图:
很明显,非牛顿流体的表观粘度是非均一的,并且和壁面剪切力有关。
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