Self-similar solution of the first Stokes problem for non-Newtonian fluids with power-law viscosity

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细



The first Stokes problem is considered for flows of non-Newtonian fluids with effective viscosity varying in accordance with the power law. Self-similar solutions are constructed for the fluids, whose mechanical behavior is described by the Ostwald – de Waele and Herschel–Bulkley rheological models with the corresponding restrictions on the nonlinearity degree exponent n. It is shown that for the Ostwald – de Waele fluid self-similar solutions exist only for 0 < n < 1, which corresponds to the pseudoplastic behavior. At the same time, self-similar solutions for the Herschel–Bulkley fluid can be obtained only at n > 1, when this fluid exhibits the properties of dilatancy.

全文:

受限制的访问

作者简介

V. Kolodezhnov

Military Education and Science Center of the Air Forces "Prof. Zhukovski and Gagarin Air Force Academy"

编辑信件的主要联系方式.
Email: kvn117@mail.ru
俄罗斯联邦, Voronezh, 394064

参考

  1. Stokes G.G. On the effect of internal friction of fluids on the motion of pendulums // Trans. Cambr. Phil. Soc. 1851. V. IX. Part II. Cambridge: Printed at the Pitt Press / by John W. Parker. P. 1–99. https://archive.org/details/b22464074/page/n1/mode/2up
  2. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 712 с.
  3. Янилкин Ю.В., Топорова О.О., Стадник А.Л., Корзакова Л.Е. Об аппроксимации вязкости разностных схем и расчеты течений вязкой жидкости // ВАНТ. Сер. ММФП. 2016. № 3. С. 3–17.
  4. Никонов В.В. О тестировании конечно-разностной схемы моделирования процесса вязкой диффузии с учетом сжимаемости газа в двумерном случае // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2020. Т. 22. № 5. С. 128–131.
  5. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1977. 440 c.
  6. Астарита Дж., Марруччи Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей. М.: Мир, 1978. 312 с.; Astarita G., Marrucci G. Principles of Non-Newtonian Fluid Mechanics. London: McGraw-Hill, 1974. 289 p.
  7. Малкин А.Я., Исаев А.И. Реология. Концепции, методы, приложения. М.: Профессия, 2007. 560 с.
  8. De Waele A.A. Viscometry and plastometry // J. Oil Colour Chem. Assoc. 1923. V. 6. P. 33–88.
  9. Ostwald W. Ueder die rechnerische Durstelung des Strukturgrbietes der Viskositat // Koll. Zeitschr. 1929. V. 47. P. 176–187. https://doi.org/10.1007/BF01496959
  10. Herschel W.H., Bulkley R. Konsistenzmessungen von Gummi-Benzollösungen // Koll. Zeitschr. 1926. V. 39. P. 291–300. https://doi.org/10.1007/BF01432034
  11. Борзенко Е.И., Дьякова О.А., Шрагер Г.Р. Ламинарное течение степенной жидкости в Т-образном канале при заданных перепадах давления // Изв. РАН. МЖГ. 2019. № 4. С. 63–71.
  12. Рыльцев И.А., Рыльцева К.Е., Шрагер Г.Р. Кинематика течения степенной жидкости в трубе переменного сечения // Вестн. Томск. гос. ун-та. Матем. и мех. 2020. № 63. С. 125–138.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Dependence of the integration constant C in the self–similar solution (2.11) on the exponent n in the rheological Ostwald-de Wael fluid model, which demonstrates pseudoplastic behavior.

下载 (48KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Dependence of the np value of the self-similar variable, which determines the position of the interface between the shear flow zone and the stagnant zone for the Herschel–Bulkley liquid, on the exponent n.

下载 (47KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024