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刮膜蒸发器内非牛顿流体流场特性数值模拟

物理学报 2022年第5期71卷 191-202页

作者：郑所生黄瑶邹鲲彭倚天东华大学机械工程学院上海201620

刮膜蒸发器是通过旋转刮板强制成膜,可实现高黏度非牛顿流体类物料平稳蒸发的新型高效蒸发器.蒸发器内流体的流动、分布与传输机制直接决定了蒸发器的蒸发效率与功耗.不同于现有研究主要基于牛顿流体开展,本文针对不同黏度的非牛顿流体... 详细信息

刮膜蒸发器是通过旋转刮板强制成膜,可实现高黏度非牛顿流体类物料平稳蒸发的新型高效蒸发器.蒸发器内流体的流动、分布与传输机制直接决定了蒸发器的蒸发效率与功耗.不同于现有研究主要基于牛顿流体开展,本文针对不同黏度的非牛顿流体,建立蒸发器三维计算流体动力学模型,系统研究了蒸发器内的流场分布特性和成膜机理.结果表明:低黏非牛顿流体的流场分布特性和牛顿流体类似,物料可在壁面形成均匀且连续的液膜;随着黏度的增加,液膜的均匀性和连续性逐渐变差.通过对流场分布与传输形式的研究,结合液膜分布、速度分布、剪应变率分布,以及黏度分布进行对比分析发现,蒸发器内部结构与运行状态形成的剪切场与黏度分布是蒸发器良好成膜的关键.此外,提出对刮板前缘进行弯折可辅助高黏流体液膜铺展,并对最佳弯折角度进行探索.本研究为刮膜蒸发器的设计和应用提供了理论指导与依据.

关键词：非牛顿流体剪应变率黏度流动特性

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偏心凸轮-挺柱副摩擦特性试验研究

内燃机工程 2022年第5期43卷 84-90页

作者：张肖肖李书义郭峰晁珅刘成朱桂香青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266525 潍柴动力股份有限公司潍坊261061

采用自主研发的偏心凸轮–挺柱副油膜润滑测试系统,对不同工况参数(凸轮转速、初始负荷、润滑油黏度和偏心距)下凸轮–挺柱副的摩擦特性进行试验研究。结果显示摩擦系数随凸轮转角变化呈现先上升后下降的趋势,在挺柱副最大升程处摩擦系... 详细信息

采用自主研发的偏心凸轮–挺柱副油膜润滑测试系统,对不同工况参数(凸轮转速、初始负荷、润滑油黏度和偏心距)下凸轮–挺柱副的摩擦特性进行试验研究。结果显示摩擦系数随凸轮转角变化呈现先上升后下降的趋势,在挺柱副最大升程处摩擦系数最大。凸轮转速影响接触区实际负荷和油膜剪应变率,进而改变接触副摩擦系数;随着初始负荷的增加,最大摩擦系数逐渐减小,最小摩擦系数逐渐增大;润滑油黏度越大,摩擦系数越大;增大偏心距会影响滑滚状态从而改变摩擦系数。

关键词：偏心凸轮摩擦系数滑滚比剪应变率接触区负荷

液化后砂土流体特性测试装置的研发及试验研究

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岩土力学 2018年第12期39卷 4698-4706页

作者：周恩全朱晓冬陆建飞王炳辉江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 江苏科技大学土木工程与建筑学院江苏镇江212013

为研究液化砂土的流动变形特征,开展了液化砂土的流体特性试验研究。基于边界层理论研发一套液化砂土表观黏度测试装置,主要由调速电机、电机调速器、圆柱转子、扭矩传感器等部分组成,该装置能有效测试液化砂土的表观黏度;开展了不同孔... 详细信息

为研究液化砂土的流动变形特征,开展了液化砂土的流体特性试验研究。基于边界层理论研发一套液化砂土表观黏度测试装置,主要由调速电机、电机调速器、圆柱转子、扭矩传感器等部分组成,该装置能有效测试液化砂土的表观黏度;开展了不同孔压比、转速下饱和砂土表观黏度及圆柱转子所受摩擦力矩特性研究,着重分析了液化后砂土的表观黏度特性。结果表明,液化前孔压发展及液化后孔压消散阶段摩擦力矩均受到孔压比及转速的影响;液化后砂土孔压逐渐消散,强度恢复,流动能力衰减,表观黏度升高,表观黏度与孔压比呈现出一定的线性相关性;表观黏度随着剪应变率的增大而降低,且两者呈现出幂函数关系,表明液化后砂土具有典型幂律型剪切稀化非牛顿流体特征。

关键词：液化砂土表观黏度装置孔压比剪应变率

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动扭剪试验中砂土液化后流动特性分析

岩土力学 2009年第6期30卷 1537-1541页

作者：刘汉龙陈育民河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室河海大学岩土工程科学研究所

土体在初始液化后仍然可能承受动荷载作用发生大变形。引入流体力学中的剪应变率和表观黏度的概念,对振动扭剪试验中饱和砂土液化后的流动特性进行了分析。分析中将砂土的状态分为0有效应力状态和非0有效应力状态。结果表明,砂土在0有... 详细信息

土体在初始液化后仍然可能承受动荷载作用发生大变形。引入流体力学中的剪应变率和表观黏度的概念,对振动扭剪试验中饱和砂土液化后的流动特性进行了分析。分析中将砂土的状态分为0有效应力状态和非0有效应力状态。结果表明,砂土在0有效应力状态下表现出与静扭剪试验类似的"剪切稀化"非牛顿流体的特征,表观黏度随着剪应变率的增大而减小。加载周数对"剪切稀化"状态下的剪应变率幅值有影响,随着加载周数的增加,剪应变率幅值逐渐增大,而对流动曲线的形状没有影响。在非0有效应力状态下,砂土的表观黏度随应变的增大而增大,随孔压比的减小而增大,且所有的试验得到的表观黏度与孔压比具有一致关系。

关键词：初始液化后空心振动扭剪试验砂土流体流动特性黏度剪应变率

关于润滑油流变特性研究中一个常用假设的深入探讨

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机械工程学报 2017年第19期53卷 195-200页

作者：杨萍崔金磊刘晓玲杨沛然青岛理工大学机械工程学院青岛266033

使用一种新提出的用以确定Eyring流体有效黏度η~*的算法,针对润滑油流变特性研究中一个常用假设,即y=Δu/h进行了深入探讨,给出润滑油牛顿黏度η、Eyring流体有效黏度η~*和剪应变率y与重载热弹流润滑副的摩擦因数μ之间的关系。结果表... 详细信息

使用一种新提出的用以确定Eyring流体有效黏度η~*的算法,针对润滑油流变特性研究中一个常用假设,即y=Δu/h进行了深入探讨,给出润滑油牛顿黏度η、Eyring流体有效黏度η~*和剪应变率y与重载热弹流润滑副的摩擦因数μ之间的关系。结果表明:在润滑副尺度很小或类似的低温场合,传统假设y=Δu/h能够近似成立,摩擦因数主要取决于润滑油的有效黏度。然而,在润滑副尺度很大或类似的高温场合,y=Δu/h不能成立,此时摩擦因数不但与有效黏度有关,还取决于剪应变率的变化,故之前关于此类问题的摩擦因数的研究是不准确的。

关键词：热弹性流体动力润滑剪应变率摩擦因数有效黏度

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基于GPS观测的张家口-渤海断裂带活动性

地震地质 2020年第1期42卷 95-108页

作者：陈阜超郭良迁郑智江武汉大学测绘学院武汉430079 中国地震局第一监测中心天津300180

文中基于1999年、2007年、2009年、2011年、2013年以及2015年6期GPS区域站观测资料,计算得到了5个相邻时段中张家口-渤海断裂带的水平形变速率和应变率,据此研究了该断裂带的活动性演化特征。结果表明,在5个时段中,张家口-渤海断裂带的... 详细信息

文中基于1999年、2007年、2009年、2011年、2013年以及2015年6期GPS区域站观测资料,计算得到了5个相邻时段中张家口-渤海断裂带的水平形变速率和应变率,据此研究了该断裂带的活动性演化特征。结果表明,在5个时段中,张家口-渤海断裂带的总体形变速率平均为1.74mm/a,左旋走滑速率平均为1.59mm/a,压缩速率平均为-0.59mm/a。张家口-渤海断裂带各时段的左旋走滑速率均大于压缩速率,说明其活动性以左旋走滑活动为主,兼有压缩运动。在5个时段中最小主应变率均小于0,为压性,最大主应变率>0,为张性。张家口-渤海断裂带的主压应力方向均为NEE-SWW向,主张应力方向NNW-SSE向;正应变率均为负数,为压性;断裂带的剪应变率值相对于正应变率较大,表明剪应力较强,各时段均以左旋剪切应力作用为主。张家口-渤海断裂带的构造活动具有继承性,在日本3·11大地震后,其构造活动性呈现逐步减小的趋势。

关键词： GPS水平形变张家口-渤海断裂带左旋走滑速率压缩速率正应变率剪应变率

孔压增长后的饱和砂土流体特性及其孔压相关性

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岩土工程学报 2012年第3期34卷 528-533页

作者：王志华周恩全陈国兴南京工业大学城市地下空间研究中心江苏南京210009 南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009

设计并完成了可液化饱和南京细砂自由场地基振动台试验。利用不同埋深处量测的加速度反应时程,采用线性插值法通过换算得到模型地基土剪应力和剪应变。进一步基于流体力学方法,研究了饱和砂土在孔压增长过程中表观动力黏度的变化规律。... 详细信息

设计并完成了可液化饱和南京细砂自由场地基振动台试验。利用不同埋深处量测的加速度反应时程,采用线性插值法通过换算得到模型地基土剪应力和剪应变。进一步基于流体力学方法,研究了饱和砂土在孔压增长过程中表观动力黏度的变化规律。试验结果表明,在正弦波荷载作用下,饱和砂土液化前的表观动力黏度随着剪应变和剪应变率的增大而减小,表现出典型的"剪切稀化"非牛顿流体特性;超孔压比在饱和砂土的表观动力黏度发展变化中起着显著作用,表观动力黏度随着超孔压比的增大而减小,并且利用幂函数可以很好的拟合表观动力黏度与超孔压比的关系曲线。此外,表观动力黏度与孔压比的关系似乎不依赖有效上覆压力,该结论有待进一步验证。

关键词：饱和砂土流体超孔压比表观动力黏度剪应变率

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低速缓动滑坡滑带土剪切蠕变特性

中国地质灾害与防治学报 2020年第1期31卷 107-112,126页

作者：周静静赵法锁祝艳波吴博陈沛宋飞杨一帆长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 西安科技大学高新学院陕西西安710109

滑带土的蠕变特性对低速缓动滑坡的形成演化过程起着控制性作用。本文选取典型的低速缓动滑坡—二庄科北区滑坡的滑带土为研究对象,在不同正应力水平作用下,通过对该滑带土的饱和试样进行直剪蠕变试验,研究了它的剪切蠕变特性。结果表明... 详细信息

滑带土的蠕变特性对低速缓动滑坡的形成演化过程起着控制性作用。本文选取典型的低速缓动滑坡—二庄科北区滑坡的滑带土为研究对象,在不同正应力水平作用下,通过对该滑带土的饱和试样进行直剪蠕变试验,研究了它的剪切蠕变特性。结果表明:该滑带土具有明显的蠕变特性,均包括瞬时变形、衰减蠕变和稳态蠕变3个阶段;随着剪切荷载的增大,衰减蠕变阶段及瞬时变形阶段的变形量均增大,衰减蠕变持续时间更长;其等时应力—应变曲线呈现出非线性特征,且曲线具有明显拐点;在长期荷载作用下出现强度损失,且正应力越大,强度损失越大;随着时间增大,衰减蠕变阶段的剪应变率越来越小,且剪应力越大,剪应变率越大;在蠕变破坏前的阶段,剪应变率随正应力增大而减小,即滑坡埋深越深,滑速越慢。

关键词：低速缓动滑坡滑带土直剪蠕变试验蠕变特性剪应变率

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渤海湾区域应变应力场演化特征

大地测量与地球动力学 2016年第11期36卷 985-990,997页

作者：纪静郑智江陈聚忠郭良迁天津市地震局地震灾害防御中心天津市友谊路19号300201 中国地震局第一监测中心天津市耐火路7号300180

根据渤海湾区域1999～2013年多期GPS站点速率资料,以营潍断裂带为界分为东西两个地块计算运动参数,求解主应变率和断裂带的应变率。基于应变率计算结果研究了区域应变-应力场。结果表明,1999～2011年渤海湾区域地壳整体受北东东-南西西... 详细信息

根据渤海湾区域1999～2013年多期GPS站点速率资料,以营潍断裂带为界分为东西两个地块计算运动参数,求解主应变率和断裂带的应变率。基于应变率计算结果研究了区域应变-应力场。结果表明,1999～2011年渤海湾区域地壳整体受北东东-南西西向压应力和北北西-南南东向张应力作用,2011～2013年区域地壳压应力主方向为近南北向,张应力主方向呈近东西向,致使这一变化的主要原因是2011年日本3.11大地震。渤海湾区域不同地段的应力也存在差异,局部性变化明显。营潍断裂带不同时段的正应变率和剪应变率亦不同,1999～2011年为右旋剪应变-剪应力作用,2011～2013年为左旋剪应变-剪应力作用。

关键词：营潍断裂带主应变率应变-应力场正应变率剪应变率