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数值模拟在卷烟燃烧领域的应用与展望
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作者 陈明曦 卢永明 +3 位作者 王孝峰 周顺 葛少林 姬国钊 《当代化工研究》 2025年第15期13-15,共3页
卷烟燃烧涉及多相流、非稳态传热传质及复杂化学反应,而数值模拟技术凭借其多物理场耦合分析能力、参数化研究及高分辨率可视化等优势,为该领域的研究提供经济高效的仿真手段。综述了卷烟燃烧领域常用的数值模拟方法及软件工具,剖析了... 卷烟燃烧涉及多相流、非稳态传热传质及复杂化学反应,而数值模拟技术凭借其多物理场耦合分析能力、参数化研究及高分辨率可视化等优势,为该领域的研究提供经济高效的仿真手段。综述了卷烟燃烧领域常用的数值模拟方法及软件工具,剖析了卷烟燃烧特征,总结了数值模拟在卷烟参数优化、物质迁移预测及多物理场耦合研究中的应用进展,指出当前模型简化、软件及计算资源限制等问题,并提出结合人工智能技术提升模拟效率的未来方向。 展开更多
关键词 卷烟燃烧 数值模拟 人工智能 方法与软件
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含腔炸药在冲击作用下孔洞坍缩和高温区形成研究
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作者 李帅 孟宝清 +1 位作者 田保林 孙文俊 《气体物理》 2025年第2期1-15,共15页
激波冲击下含腔炸药颗粒群中热点的形成与点火现象引起了广泛的关注。然而,目前在介观尺度上的研究较为稀缺,大多数相关研究主要集中于落锤和跌落实验的加载方式。因此,亟待开展针对激波作用下介尺度炸药颗粒群的变形、温升模式及耗散... 激波冲击下含腔炸药颗粒群中热点的形成与点火现象引起了广泛的关注。然而,目前在介观尺度上的研究较为稀缺,大多数相关研究主要集中于落锤和跌落实验的加载方式。因此,亟待开展针对激波作用下介尺度炸药颗粒群的变形、温升模式及耗散传热机制等方面的研究。本研究建立了一种适用于跌落和激波冲击条件下炸药变形与温升问题的数学物理模型,该模型能够精确描述颗粒和流体的动力学与热力学过程。基于离散元法,该模型考虑了颗粒间的弹塑性接触过程,系统地考虑了颗粒间的弹塑性碰撞和剪切历史,准确解析颗粒的运动与碰撞行为。动量方程中考虑了颗粒与气相之间的曳力双向耦合作用,而能量方程涵盖了滑动摩擦耗散、滚动摩阻耗散、塑性耗散、颗粒间的热传递以及颗粒与流体之间的传热等效应。研究讨论了炸药颗粒尺寸对颗粒群跌落过程的影响,颗粒尺寸越小,跌落过程中的梯形升温区和对称高温带区域面积越大,且最终平均温度的稳定值越高。颗粒尺寸的不同致使颗粒群中颗粒数量不同,因此导致了颗粒间碰撞耗散行为的变化,从而造成颗粒温度的差异。并且,不同颗粒尺寸的炸药跌落过程中,滑动摩擦耗散和滚动摩阻耗散的演化差异在初期便已显现,而塑性耗散的演化差异则在跌落的中后期才逐渐发展。进一步,分析对比了跌落和激波冲击过程下塑性耗散这一关键耗散源项的演化规律。跌落过程中,塑性功的演变主要发生在高温区形成和孔洞坍缩阶段,这两个阶段包含较明显的颗粒之间剧烈的塑性碰撞。激波冲击过程中,塑性耗散主要发生在颗粒群孔洞变形的早期阶段,后期阶段塑性加载力不再做功,炸药颗粒的温度升高主要依赖于两相热传递。 展开更多
关键词 HMX炸药 离散元法 弹塑性模型 耗散机理 两相传热
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氢基竖炉最佳开炉条件的数值模拟研究 被引量:1
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作者 金焱 姜晓晴 +3 位作者 王炜 刘子钰 秦建涛 蔡国庆 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期321-328,共8页
利用组分输运模型对不同孔隙度、入口温度、H2含量条件下氢基竖炉开炉5 h的升温情况进行了模拟研究。结果表明,当还原气体组分及入口温度保持不变时,随着孔隙度的增大,炉内中心温度总体呈现升高的趋势;当孔隙度与入口温度保持不变时,炉... 利用组分输运模型对不同孔隙度、入口温度、H2含量条件下氢基竖炉开炉5 h的升温情况进行了模拟研究。结果表明,当还原气体组分及入口温度保持不变时,随着孔隙度的增大,炉内中心温度总体呈现升高的趋势;当孔隙度与入口温度保持不变时,炉内中心温度随着还原气体中氢气含量的增高而降低;当孔隙度与还原气体成分保持不变时,炉内中心点温度随着入口温度的上升而升高。氢基竖炉的最佳开炉条件为孔隙率0.40~0.42、还原气体中H_(2)和CO体积占比为40%和60%、入口温度1173 K。 展开更多
关键词 氢基竖炉 组分输运模型 孔隙度 还原气成分 入口温度
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多孔介质两相流动分形质-热弥散系数模型
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作者 胡世旺 张赛 +1 位作者 汪振毅 王宪军 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期576-582,590,共8页
利用分形理论描述了多孔介质微观孔喉结构,研究了两相流体在孔道空间内的占比情况,考虑了流体经过孔喉结构处流动状态发生改变产生二次流引起的局部水头损失,结合两相流体的沿途储热能力的差异,推导出孔道中同时存在两种相态流体的速度... 利用分形理论描述了多孔介质微观孔喉结构,研究了两相流体在孔道空间内的占比情况,考虑了流体经过孔喉结构处流动状态发生改变产生二次流引起的局部水头损失,结合两相流体的沿途储热能力的差异,推导出孔道中同时存在两种相态流体的速度弥散效应和热弥散系数表达式.研究结果表明:饱和度小于0.1或大于0.9时,非湿润相流体速度弥散和热弥散系数变化受饱和度的影响较小,只与微观孔喉结构有关.当孔喉比为1时,局部水头损失为0,不存在速度弥散效应和热弥散效应;孔喉比大小在1~200时,速度弥散效应和热弥散效应随饱和度、孔喉比和流体物性参数的改变而改变;孔喉比大于200时,速度弥散效应变化不明显,对热弥散系数的影响不再显著,与饱和多孔介质孔喉比为150时速度弥散效应不再显著的结论不一致.壁面温度一定,当孔喉比大于2时,孔喉间隙近壁处的二次流停滞导致加热时间增加,孔喉结构间隙之间的流体温度与孔道壁面的温度近似相等,速度弥散和热弥散效应不受温度影响. 展开更多
关键词 两相流动 热弥散 速度弥散 孔喉结构
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致密油藏强毛管力约束条件下多相渗流规律
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作者 杨珺 陆荻 +3 位作者 宋雨楠 何岩峰 王骏 赵静 《常州大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第6期1-11,共11页
针对强毛管力条件的多孔介质,在结合实验数据进行合理简化的基础上,建立了新的油水两相渗吸模型,并采用拉普拉斯变换的方法,成功求解强毛管力项作用下的典型非线性偏微分方程。最后,通过与全隐式有限差分法计算的数值解结果,以及室内实... 针对强毛管力条件的多孔介质,在结合实验数据进行合理简化的基础上,建立了新的油水两相渗吸模型,并采用拉普拉斯变换的方法,成功求解强毛管力项作用下的典型非线性偏微分方程。最后,通过与全隐式有限差分法计算的数值解结果,以及室内实验数据进行对比,证明了该解法在强毛管力条件下,一维两相不可压缩渗流问题中的可行性和准确性。研究提出了通过建立解析模型,在致密油藏强毛管力约束条件下,量化油水两相渗吸过程流量与饱和度的时间、空间分布动态规律的方法,有效解决了Buckley-Leverett方程在计算致密油藏介观尺度渗流过程的局限性。 展开更多
关键词 非常规油气藏开发 油水两相渗流 水驱 油层物理 解析模型
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气液两相流在炭膜微滤钛白悬浮液中的应用研究 被引量:8
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作者 潘艳秋 李凤延 +2 位作者 张威 王婷婷 王同华 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期34-38,共5页
采用平均孔径为1.0μm的管状多孔炭膜实验研究了炭膜微滤钛白悬浮液的过程中引入气体形成两相流的强化微滤过程。实验结果表明,在温度20℃、跨膜压差0.04~0.16MPa、料液流速0.85~1.56m·s^-1、气体流速0.29—202m.s^-1、悬... 采用平均孔径为1.0μm的管状多孔炭膜实验研究了炭膜微滤钛白悬浮液的过程中引入气体形成两相流的强化微滤过程。实验结果表明,在温度20℃、跨膜压差0.04~0.16MPa、料液流速0.85~1.56m·s^-1、气体流速0.29—202m.s^-1、悬浮液浓度01—10g.L^-1时,通入气体形成的气-液两相流可以大大强化微滤过程。两相流相对于单相流的最大稳定渗透通量可提高62%,而且达到稳定通量的时间也相应缩短。实验发现,在相同操作条件下膜组件竖直放置比水平放置时稳定渗透通量增加了12%.弹状流是有利的强化流型;两相流条件下随着跨膜压差的增加,稳定通量快速增加,在压力0.11MPa时通量达到最大值,然后随压力增加,渗透通量缓慢下降。 展开更多
关键词 气液两相流 钛白悬浮液 炭膜 微滤 渗透通量
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井间干扰对油水两相流数值试井曲线的影响 被引量:10
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作者 张烈辉 向祖平 +2 位作者 李允 李晓平 刘启国 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第6期805-810,共6页
井间干扰会对试井曲线的影响非常大。本文用数值试井方法研究了井间干扰对试井曲线的影响,采用PEB I网格技术,给出了在PEB I网格下油水两相流动控制方程的离散形式,并耦合了井筒存储和表皮系数公式,得到了压力降落数值试井问题的产量模... 井间干扰会对试井曲线的影响非常大。本文用数值试井方法研究了井间干扰对试井曲线的影响,采用PEB I网格技术,给出了在PEB I网格下油水两相流动控制方程的离散形式,并耦合了井筒存储和表皮系数公式,得到了压力降落数值试井问题的产量模型。对三种井部署情况经数值试井模型计算并对比发现,双对数曲线的早期段保持一致,由于干扰井的影响,中后期段变化非常明显,干扰井越多,测试井压降越快,试井曲线上抬幅度越大。 展开更多
关键词 井间干扰 油水两相流 数值试井 PEBI网格
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梯度磁场下气固流化床中磁颗粒运动数值模拟 被引量:7
8
作者 李响 孙丹 +3 位作者 陈巨辉 王帅 白颖华 陆慧林 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期52-57,共6页
在外加竖直方向梯度磁场的气固鼓泡流化床中,考虑铁磁颗粒受到的梯度磁场力和颗粒间磁感应力,对气相采用流体力学方法(CFD),颗粒相采用离散元法(DEM),建立二维磁鼓泡流化床数学模型,模拟不同磁场强度下全磁颗粒圆形床料的气固流动过程,... 在外加竖直方向梯度磁场的气固鼓泡流化床中,考虑铁磁颗粒受到的梯度磁场力和颗粒间磁感应力,对气相采用流体力学方法(CFD),颗粒相采用离散元法(DEM),建立二维磁鼓泡流化床数学模型,模拟不同磁场强度下全磁颗粒圆形床料的气固流动过程,分析了不同磁场强度对磁流化床中气泡生长、颗粒运动、床层压降和磁颗粒受力的影响。研究结果表明在沿高度磁感应强度递减的梯度磁场中,磁颗粒在颗粒间磁感应力的作用下凝聚成链,破坏了大气泡的形成。随着磁场强度增加,颗粒扩散系数减小,颗粒间磁感应力和梯度磁场力增大;气体与颗粒相间作用力先减小、后增加;而颗粒接触力先增加、后减小。 展开更多
关键词 梯度磁场 磁流化床 气固两相流 数值模拟 流体力学-离散元法(CFD-DEM)
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基于流固耦合理论的套损力学机理分析 被引量:25
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作者 田杰 刘先贵 尚根华 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第2期221-225,共5页
基于渗流力学与岩石力学理论,建立了油藏多相渗流与应力耦合分析模型,运用有限元和有限差分法建立数值解法,可对渗流场,应力场演变规律以及岩石力学参数变化进行研究,重点讨论了在渗流场影响下岩层应力分布的重新调整及其变形特征,并结... 基于渗流力学与岩石力学理论,建立了油藏多相渗流与应力耦合分析模型,运用有限元和有限差分法建立数值解法,可对渗流场,应力场演变规律以及岩石力学参数变化进行研究,重点讨论了在渗流场影响下岩层应力分布的重新调整及其变形特征,并结合油田套损问题进行了应用研究,分析了套损的力学机理。 展开更多
关键词 流固耦合 应力场 岩层变形 套损
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多孔介质两相系统毛细压力与饱和度关系试验研究 被引量:10
10
作者 支银芳 陈家军 +2 位作者 杨周喜 郑冰 杨官光 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期151-157,共7页
两相系统毛细压力-饱和度(h^S)关系曲线的确定是多孔介质多相流动研究的基础。采用简易试验装置对理想和实际介质中水-气和油-水两相系统中的h^S关系曲线进行了测定。试验结果表明,对于相同两相系统,多孔介质孔隙度愈小,同一毛细压力对... 两相系统毛细压力-饱和度(h^S)关系曲线的确定是多孔介质多相流动研究的基础。采用简易试验装置对理想和实际介质中水-气和油-水两相系统中的h^S关系曲线进行了测定。试验结果表明,对于相同两相系统,多孔介质孔隙度愈小,同一毛细压力对应的饱和度相应愈大;对于不同两相系统,理想介质的关系曲线在一定毛细压力以下平缓,较大毛细压力时陡直,实际介质关系曲线走势相对较陡。分析结果表明,水-气和油-水两相系统的实测数据符合Parker等提出的基于van Genuchten(1980)关系式的折算理论;应用折算理论,可以在同一多孔介质某一两相系统h^S关系已知的情况下较好地估计同一孔隙度条件下其它两相系统的h^S关系曲线。 展开更多
关键词 多孔介质 两相系统 毛细压力 饱和度
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多孔介质中流动换热特性的研究进展 被引量:15
11
作者 闫晓 肖泽军 +1 位作者 黄彦平 王飞 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期77-82,共6页
多孔介质中的流动与传热涉及许多工程应用,已经成为当前工程热物理学科最为活跃的前沿研究领域之一。本文综述了国内外在多孔介质流动与传热研究领域的现状,总结了多孔介质中流型转变的判别标准、阻力预测模型、多孔结构强化传热机理以... 多孔介质中的流动与传热涉及许多工程应用,已经成为当前工程热物理学科最为活跃的前沿研究领域之一。本文综述了国内外在多孔介质流动与传热研究领域的现状,总结了多孔介质中流型转变的判别标准、阻力预测模型、多孔结构强化传热机理以及考虑固定相与流动相存在热交换时的局部非热平衡理论,提出了以我国反应堆热工水力为工程背景的多孔介质流动换热基础研究新方向。 展开更多
关键词 多孔介质 流动 传热
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颗粒物质(粮食)的通风阻力试验研究 被引量:7
12
作者 李其弢 胡天群 +2 位作者 俞忠 杨英强 房詠柳 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第4期473-478,共6页
颗粒物质广泛地分布于地球上,是人们所熟悉的物质类型之一。大量颗粒组成的离散物质体系具有独特的性质和运动规律,是近十年来物理学研究中的一个活跃领域。文中以典型的颗粒物质:稻谷、玉米、大米为研究对象,将众多粮食颗粒堆积成的粮... 颗粒物质广泛地分布于地球上,是人们所熟悉的物质类型之一。大量颗粒组成的离散物质体系具有独特的性质和运动规律,是近十年来物理学研究中的一个活跃领域。文中以典型的颗粒物质:稻谷、玉米、大米为研究对象,将众多粮食颗粒堆积成的粮堆视作一种多孔介质体系,通过试验方法研究了此类颗粒物质在重力作用下,不同粮堆高度的通风阻力变化,结果显示出众多粮食颗粒组成的粮堆在低雷诺数下的流场阻力特性。文中还对在粮堆这个非固结颗粒体系中应用Darcy定律进行了参数修正,试验结果可以为CFD计算以及粮食储存过程中的降温、除湿等工程实践提供参考。 展开更多
关键词 颗粒物质 多孔介质 粮食 粮仓 机械通风
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多孔介质不溶混流体毛细压力与饱和度关系实验研究 被引量:7
13
作者 郑冰 陈家军 +1 位作者 尉斌 支银芳 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第5期665-672,共8页
采用根据张力计原理设计的简易装置实验测定多孔介质湿润相被单调驱替过程中湿润相饱和度与毛细压力的关系曲线,研究不同两相系统(水-气、水-油、油-气)中该关系的特点和联系。实验结果采用Van公式进行拟合,结果表明实测曲线和拟合曲线... 采用根据张力计原理设计的简易装置实验测定多孔介质湿润相被单调驱替过程中湿润相饱和度与毛细压力的关系曲线,研究不同两相系统(水-气、水-油、油-气)中该关系的特点和联系。实验结果采用Van公式进行拟合,结果表明实测曲线和拟合曲线吻合很好。为了寻找预测任意两相系统湿润相饱和度与毛细压力关系的简单途径,在Parker等提出的折算理论基础上,采用两种方法处理实验数据、拟合参数,将折算系数应用于实测数据,结果表明通过引入折算系数,一组两相系统中湿润相有效饱和度与折算毛细压力的关系可用于其它两相。 展开更多
关键词 不溶混流体 两相 毛细压力 饱和度
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水平圆管内油气水三相流摩擦阻力的模型与结构关系式 被引量:7
14
作者 张西民 郭烈锦 +2 位作者 于立军 李广军 黄建春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期59-63,共5页
以双流体分相模型为基础,对水平放置圆管内油气两相流及油气水三相流摩擦阻力压降的特性的数理模型开展了系统的理论分析,建立了各种流型下的摩擦阻力压降关联式,揭示了摩擦阻力压降的变化规律.
关键词 油气水三相流 摩擦阻力 水平圆管 数理模型
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风吹雪廓线的风洞实验研究 被引量:13
15
作者 吕晓辉 黄宁 +1 位作者 郭磊 李广 《力学与实践》 北大核心 2013年第1期20-25,共6页
利用颗粒图像测速仪对新雪形成的风吹雪进行风洞实验研究,给出了不同高度处雪粒粒径分布函数以及平均粒径廓线、雪粒数通量廓线的分布规律.发现当摩阻风速大于0.5m/s时单宽输雪率与摩阻风速满足指数函数的关系,小于0.5m/s时两者满足幂... 利用颗粒图像测速仪对新雪形成的风吹雪进行风洞实验研究,给出了不同高度处雪粒粒径分布函数以及平均粒径廓线、雪粒数通量廓线的分布规律.发现当摩阻风速大于0.5m/s时单宽输雪率与摩阻风速满足指数函数的关系,小于0.5m/s时两者满足幂函数的关系,总体而言,单宽输雪率与摩阻风速呈线性关系. 展开更多
关键词 风洞实验 粒径分布 雪粒数通量 单宽输雪率 颗粒图像测速仪
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泥石流启动过程试验与数值模拟研究 被引量:12
16
作者 马秋娟 唐阳 宿辉 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第25期7-10,16,共5页
利用自制模型槽结构,结合PFC2D数值模拟软件,对坡度为25°固定单宽流量下泥石流的启动过程进行了试验和数值模拟,结果表明:坡趾处土体最先发生溯源侵蚀,泥石流的启动过程存在短暂的相对平静期和雍高现象,破坏形式是自上而下发生坍... 利用自制模型槽结构,结合PFC2D数值模拟软件,对坡度为25°固定单宽流量下泥石流的启动过程进行了试验和数值模拟,结果表明:坡趾处土体最先发生溯源侵蚀,泥石流的启动过程存在短暂的相对平静期和雍高现象,破坏形式是自上而下发生坍塌式破坏,利用PFC2D数值模拟能很好地模拟泥石流的启动、运动及堆积过程,研究结果可为以后数值模拟与工程实践提供指导。 展开更多
关键词 泥石流 离散单元法 启动 细观机理 坡度
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基于图像法的气液两相稀疏泡状流气泡参数分析 被引量:5
17
作者 周云龙 周红娟 +1 位作者 宋连壮 刘倩 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期110-115,共6页
采用图像法对垂直上升管气液两相流中稀疏上升气泡进行实验测量研究。该方法使用高速摄像机拍摄气泡运动图像,经图像处理后,提取气泡的特征参数,分别绘制稀疏气泡上升过程中速度变化曲线和单个气泡上升过程中面积变化及形心位置变化曲线... 采用图像法对垂直上升管气液两相流中稀疏上升气泡进行实验测量研究。该方法使用高速摄像机拍摄气泡运动图像,经图像处理后,提取气泡的特征参数,分别绘制稀疏气泡上升过程中速度变化曲线和单个气泡上升过程中面积变化及形心位置变化曲线,分析气泡参数,总结运动规律。实验结果表明,采用图像法可以很好地完成对气泡参数的分析。 展开更多
关键词 垂直管 图像处理 稀疏气泡 特征参数
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非饱和土本构关系的混合物理论(Ⅱ)——线性本构方程和场方程 被引量:7
18
作者 黄义 张引科 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2003年第2期124-137,共14页
通过对非饱和土非线性本构方程和场方程的线性化,推导出了非饱和土的线性本构方程和场方程·把线性方程表示为与Biot饱和多孔介质方程相似的形式;证明了Darcy定律对非饱和土的适用性;说明了Biot饱和多孔介质方程是这些线性方程的特... 通过对非饱和土非线性本构方程和场方程的线性化,推导出了非饱和土的线性本构方程和场方程·把线性方程表示为与Biot饱和多孔介质方程相似的形式;证明了Darcy定律对非饱和土的适用性;说明了Biot饱和多孔介质方程是这些线性方程的特例。所有这些都表明用混合物理论处理非饱和土本构问题的正确性. 展开更多
关键词 混合物理论 非饱和土 线性本构方程 线性场方程 Darcy定律 BIOT方程
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非饱和土本构关系的混合物理论(Ⅰ)———非线性本构方程和场方程 被引量:6
19
作者 黄义 张引科 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2003年第2期111-113,共3页
以混合物理论为基础建立了非饱和土非线性本构方程和场方程· 把非饱和土作为3种组分构成的饱和混合物来研究· 首先根据土力学成果提出了非饱和土混合物的基本假设,推导出适用于非饱和土混合物的熵不等式;然后采用混合物理论... 以混合物理论为基础建立了非饱和土非线性本构方程和场方程· 把非饱和土作为3种组分构成的饱和混合物来研究· 首先根据土力学成果提出了非饱和土混合物的基本假设,推导出适用于非饱和土混合物的熵不等式;然后采用混合物理论处理本构问题的常规方法得出了非饱和土非线性本构方程;最后把非线性本构方程代入混合物组分动量守恒定律,获得了非饱和土各组分运动的非线性场方程;并且给出了非饱和土混合物的能量守恒方程。 展开更多
关键词 混合物理论 非饱和土 熵不等式 本构方程 场方程
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基于微流体装置的微血管网内红细胞流动和分布特性的研究 被引量:3
20
作者 李芬 胡瑞清 +2 位作者 山田崇 贺缨 小野直树 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期1-9,共9页
实体肿瘤血管具有扩张、扭曲、不规则分支以及分支间连接絮乱等特征.为了考察这些特征对血液流动的影响,将肿瘤血管简化为垂直相互贯通的微血管网,借助微流体实验装置,以一定浓度的红细胞悬液作为流动介质,研究红细胞在微血管网中的流... 实体肿瘤血管具有扩张、扭曲、不规则分支以及分支间连接絮乱等特征.为了考察这些特征对血液流动的影响,将肿瘤血管简化为垂直相互贯通的微血管网,借助微流体实验装置,以一定浓度的红细胞悬液作为流动介质,研究红细胞在微血管网中的流动和分布特性.具体实验方案如下:首先,采用软刻蚀技术,在聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)上加工出微血管网;然后,采用微注射泵控制微血管网入口处的红细胞悬液流量,使用倒置显微镜和高速摄影系统观察并记录实验过程;最后,通过Matlab软件包Piv-lab及高速摄影配套软件对获得的视频图像进行处理,提取红细胞在微血管网中的流动和分布数据.数据处理结果显示,红细胞在微血管网中的流动和分布特性受悬液内的红细胞压积(hematocit,Hct)的影响.红细胞随悬液Hct的不同呈现2种运动轨迹:一种为仅沿着轴向微管道流动;另一种是从轴向微管道流入并穿过径向微管道,再进入另一侧的轴向微管道.另外,入口流量相同时,红细胞在微血管网中的流动速度随Hct变化呈现不同,Hct为3%和5%的红细胞速度要明显高于Hct为1%的红细胞速度. 展开更多
关键词 肿瘤血管 微流体装置 红细胞悬液 流动特征 红细胞分布
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