液池中粘弹性热毛细流的流动特性及稳定性机理研究

项目名称： 液池中粘弹性热毛细流的流动特性及稳定性机理研究

项目编号： No.11402271

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 胡开鑫

作者单位： 宁波大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 热毛细流是由液体表面温度分布不均匀形成表面张力梯度而驱动的流体运动，广泛存在于材料焊接、晶体生长等工业领域。其流动稳定性对于产品质量极为重要，长期受人们关注。以往研究中主要采用的是牛顿流体模型。但是某些工艺如塑料焊接中，融化状态下的塑料是聚合物流体，其粘弹性对于流动特性具有重要影响。本项目研究液池中粘弹性热毛细流的流动特性及稳定性。几何条件采用矩形和圆柱形液池模型，流体采用UCM、Oldroy-B两种粘弹性流体模型，传热条件采用热流边界或温度边界；计算基本流场，发展粘弹性热毛细流的数值模拟和稳定性分析方法，并根据最不稳定模态和能量传输关系确定流动失稳的物理机制，说明弹性对稳定性的影响。 本项目以塑料焊接等工艺为背景，基于理论分析和数值模拟方法，将在热毛细效应下液池流动失稳的研究开拓到具有重要应用背景的粘弹性流体范畴，揭示并分析弹性效应对热毛细流动特性及稳定性产生影响的基本规律。

中文关键词： 非牛顿流体；热毛细对流；流动稳定性；粘弹性；

英文摘要： Thermocapillary flow is induced along a free surface with a temperature gradient if the surface tension depends on temperature. It arises in a number of technical applications, such as material welding and crystal growth. The flow stability is very import

英文关键词： Non Newtonian-fluid；thermocapillary convection；flow stability；viscoelasticity；