粘度的案例
說說流體粘度，常用流體粘度
今天說說流體的粘度，流體粘度在泵選型中是一個(gè)十分重要的參數(shù)。
粘度影響著壓損的計(jì)算，泵的轉(zhuǎn)速，效率，功率等等。
粘度是流體的物理特性，任何流體都有粘度。流體在流動(dòng)時(shí)，相鄰流體層間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，流體層之間會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，成為粘滯力。粘度是用來衡量粘滯力大小的物理數(shù)據(jù)。
粘度較低的，比如水，在管道中流動(dòng)比較順暢。
想象下，流體的每個(gè)分子是個(gè)人形，粘度低的分子好比運(yùn)動(dòng)健將，流動(dòng)起來十分迅速。
流體粘度高的，分子好比5年后的雷神，走不動(dòng)道，移動(dòng)起來十分緩慢。
這時(shí)需要容積泵，好比推土機(jī)一樣硬性的推動(dòng)流體的前進(jìn)。
另外液體粘度并不是固定的，通常會(huì)隨著溫度的升高而降低，隨著壓力的升高而增加。
對(duì)于離心泵，隨著液體粘度增加，其流量揚(yáng)程都會(huì)下降，能耗增加。
對(duì)于容積泵，隨著粘度增大，回流減少，容積效率增加，泵流量增加，但泵的總效率下降，泵的功耗增加。
是不是常為確認(rèn)物料粘度感覺頭疼呢，以下表格作為參考：
在石化行業(yè),選用的離心泵, 一般情況下，我們選擇20℃的水（運(yùn)動(dòng)粘度為1cSt）作為特征測(cè)試的泵送介質(zhì)。現(xiàn)在普遍認(rèn)為，當(dāng)運(yùn)動(dòng)粘度超過20cSt時(shí)，泵機(jī)的揚(yáng)程和流速將略有下降，功率需求將急劇增加，效率將大大降低。因此，我們應(yīng)相應(yīng)地校正泵機(jī)的性能。
校正泵機(jī)性能的兩種常見的方法：一是圖形法；二是公式校正法。
在這里，小編暫不介紹圖形法，重點(diǎn)給大家介紹下公式校正法的步驟。
公式校正法的步驟如下：
1、根據(jù)相應(yīng)方程式計(jì)算參數(shù)；
2、根據(jù)相應(yīng)方程式校正泵送粘稠液體的流速；
3、根據(jù)相應(yīng)方程式校正泵送粘稠液體時(shí)的揚(yáng)程；
4、根據(jù)相應(yīng)方程式校正泵送粘稠液體時(shí)的效率。
根據(jù)以上四個(gè)步驟即可校正高粘度油品輸送的性能。
展開 基于非牛頓流體力學(xué)的酸奶粘度研究
通過工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化、生產(chǎn)過程參數(shù)調(diào)整等措施，最大限度降低初態(tài)粘度和平穩(wěn)粘度間的差異已經(jīng)成為酸奶加工工藝關(guān)鍵課題之一。本文通過對(duì)酸奶這種非牛頓流體的粘度研究，分析采集到的數(shù)據(jù)，獲得其流體特性介質(zhì)參數(shù)，根據(jù)該流體特性介質(zhì)參數(shù)優(yōu)化酸奶生產(chǎn)工藝，進(jìn)而提出降低初態(tài)粘度和平穩(wěn)粘度間差異的改進(jìn)方案。
攪拌型酸奶作為一種發(fā)酵乳制品，在完成破乳停止發(fā)酵后，變成一種具有一定粘稠度的液體，其粘度值隨著溫度、時(shí)間和剪切率的改變而改變，這種物質(zhì)在流變學(xué)中被定義為非牛頓流體。
流變學(xué)中指出不滿足牛頓黏性實(shí)驗(yàn)定律的流體，被定義為非牛頓流體，其剪應(yīng)力與剪切應(yīng)變率之間不是線性關(guān)系。非牛頓流體廣泛存在于生活、生產(chǎn)和大自然中，食品工業(yè)中的酸奶就是一種典型的非牛頓流體。非牛頓流體的粘度，在特定溫度下，除了依賴于剪切速率外，它還依時(shí)間而變化。此時(shí)，粘度不僅是剪切值大小的函數(shù)，而且也是剪切作用時(shí)間長(zhǎng)短的函數(shù)，因此酸奶粘度在特定溫度下是剪切率和時(shí)間兩個(gè)變量的函數(shù)，即：
非牛頓流體的初態(tài)粘度μ、穩(wěn)態(tài)粘度η、粘度損失率λ，以及剪切率γ 存在以下關(guān)系：
其中，Q為流量；D為管道直徑。
通過在線粘度數(shù)據(jù)采集，利用不同剪切率下的初態(tài)粘度曲線、粘度損失率曲線和穩(wěn)態(tài)粘度曲線，來確定上述非牛頓流體的介質(zhì)參數(shù)，并在設(shè)計(jì)改進(jìn)方案時(shí)利用這些介質(zhì)參數(shù)進(jìn)行模擬建模，進(jìn)而確定適合該流體酸奶的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)，為降低初態(tài)粘度和平穩(wěn)粘度間的差異提供客觀數(shù)據(jù)依據(jù)。
展開 影響塑料熔體粘度的因素分析
影響粘度的幾個(gè)因素
粘度是塑料加工性最重要的基本概念之一，是對(duì)流動(dòng)性的定量表示，影響粘度的因素有熔體溫度、壓力、剪切速率以及相對(duì)分子質(zhì)量等，下面分別敘述。
1、溫度的影響
由前面的分析已經(jīng)知道，塑料的粘度是剪切速率的函數(shù)，但是，塑料的粘度同時(shí)也受到溫度的影響。所以，只有剪切速率恒定時(shí)，研究溫度對(duì)粘度的影響才有實(shí)際意義。一般說，塑料熔體粘度的敏感性要比對(duì)剪切作用敏感強(qiáng)。研究表明，隨著溫度的升高，塑料熔體的粘度呈指數(shù)函數(shù)方式下降。
這是因?yàn)椋瑴囟壬撸厝皇沟梅肿娱g，分子鏈間的運(yùn)動(dòng)加快，從而使得塑料分子鏈之間的纏繞降低，分子之間的距離增大，從而導(dǎo)致粘度降低。易于成型，但制品收縮率大，還會(huì)引起分解，溫度太低，熔體粘度大，流動(dòng)困難，成型性差，并且彈性大，也會(huì)使制品的形狀穩(wěn)定性差。
但是不同的塑料粘度對(duì)于溫度的程度不同。聚甲醛對(duì)溫度的變化最不敏感，其次是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，最敏感的要數(shù)乙酸纖維素，表1中列出了一些常用塑料對(duì)于溫度的敏感程度。非常敏感的塑料，溫控十分重要，否則粘度較大變化，使操作不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
展開 質(zhì)量流量計(jì)對(duì)流體粘度的要求是什么？
許多用戶在選型和使用過程中常常忽略一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)——流體的粘度，那么質(zhì)量流量計(jì)對(duì)流體粘度究竟有哪些要求？布瑯軻鍶特（Bronkhorst）作為全球領(lǐng)先的高精度質(zhì)量流量解決方案提供商，為您深入解析這一技術(shù)要點(diǎn)。
質(zhì)量流量計(jì)：https://www.bronkhorst-china.com/
一、粘度如何影響質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量？
粘度是衡量流體流動(dòng)阻力的物理量，分為動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度，對(duì)于質(zhì)量流量計(jì)而言，尤其是熱式質(zhì)量流量計(jì)（如Bronkhorst常用的熱式原理產(chǎn)品），工作原理基于熱傳導(dǎo)：通過加熱元件向流體傳遞熱量，并由溫度傳感器檢測(cè)溫差，從而推算出質(zhì)量流量，當(dāng)流體粘度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響熱傳導(dǎo)特性與流動(dòng)狀態(tài)（層流或湍流），進(jìn)而可能干擾傳感器的響應(yīng)精度。
例如高粘度流體（如某些油類、聚合物溶液）流動(dòng)性差，容易在傳感器表面形成滯留層，導(dǎo)致熱交換效率下降，造成測(cè)量偏差；而極低粘度氣體（如氫氣、氦氣）則因熱容小、導(dǎo)熱快，也可能對(duì)傳感器設(shè)計(jì)提出更高要求。
二、Bronkhorst如何應(yīng)對(duì)不同粘度流體？
布瑯軻鍶特的質(zhì)量流量計(jì)在設(shè)計(jì)之初就充分考慮了流體物性差異，我們的產(chǎn)品線覆蓋從標(biāo)準(zhǔn)氣體（如空氣、氮?dú)猓┑礁?em>粘度液體（如硅油、乙二醇）的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景，針對(duì)不同粘度范圍，Bronkhorst采取以下策略：
定制化校準(zhǔn)：每臺(tái)設(shè)備出廠前均根據(jù)客戶指定的流體介質(zhì)進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)，確保在特定粘度條件下的高精度輸出。
智能補(bǔ)償算法：部分高端型號(hào)內(nèi)置溫度、壓力及粘度補(bǔ)償功能，可動(dòng)態(tài)修正因流體物性變化引起的誤差。
多樣化傳感器結(jié)構(gòu)：針對(duì)高粘度液體，采用直通式或低阻流道設(shè)計(jì)，減少堵塞風(fēng)險(xiǎn)并提升響應(yīng)速度。
展開 
在流體流動(dòng)建模中使用湍流運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)算渦流作用
渦流作用類似于通過分子相互作用消除動(dòng)量差異的粘度。為了表示渦流作用，使用術(shù)語湍流運(yùn)動(dòng)粘度或渦流粘度。
湍流運(yùn)動(dòng)粘度
湍流運(yùn)動(dòng)粘度是一種模型粘度，它解釋了渦流在平滑動(dòng)量梯度方面的作用。湍流運(yùn)動(dòng)粘度是模擬湍流性質(zhì)的流體流動(dòng)中能量耗散和傳輸?shù)牧俊?湍流運(yùn)動(dòng)粘度正比于：
流體的密度
渦流速度標(biāo)尺
渦長(zhǎng)尺度
湍流運(yùn)動(dòng)粘度沒有物理存在，被認(rèn)為是湍流中的流動(dòng)特性（不是流體特性）。
流體的有效粘度
流體的有效運(yùn)動(dòng)粘度可以表示為無湍流作用的運(yùn)動(dòng)粘度與湍流運(yùn)動(dòng)粘度之和。由于流體流動(dòng)的特性在很大程度上取決于流體粘度，因此在模擬流體流動(dòng)時(shí)了解這些特性非常重要。湍流效應(yīng)對(duì)粘度的影響不容忽視，模型中也需要考慮湍流參數(shù)。
Cadence 的工具套件可以幫助您通過準(zhǔn)確考慮湍流效應(yīng)來模擬湍流應(yīng)用。Cadence CFD 工具可用于了解流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)。
文章來源：cadence博客
展開 新能源汽車用聚丙烯基微發(fā)泡材料應(yīng)該更關(guān)注熔體粘度還是熔體強(qiáng)度？
在塑料加工領(lǐng)域，熔體粘度和熔體強(qiáng)度是兩個(gè)至關(guān)重要卻又常被混淆的核心參數(shù)。它們?nèi)缤芰霞庸み^程中的"血液"與"骨骼"，共同決定著材料的加工行為和最終產(chǎn)品性能。全面理解這兩者的本質(zhì)區(qū)別、相互作用以及準(zhǔn)確檢測(cè)方法，對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)新材料具有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。本文將深入探討熔體粘度與熔體強(qiáng)度的基本概念、在加工中的應(yīng)用差異、檢測(cè)技術(shù)及其在實(shí)際生產(chǎn)中的協(xié)同作用，為塑料行業(yè)從業(yè)人員提供系統(tǒng)性的參考框架。
本質(zhì)概念區(qū)別
熔體粘度和熔體強(qiáng)度雖然都是描述塑料熔體流變行為的關(guān)鍵參數(shù)，但它們的物理本質(zhì)和作用機(jī)制存在著根本性的差異。
熔體粘度是塑料熔體抵抗流動(dòng)的內(nèi)在阻力的量度，定義為剪切應(yīng)力與剪切速率之比。它本質(zhì)上反映了分子鏈之間、鏈段之間以及分子鏈與填充物之間的相互摩擦作用力。粘度高的熔體流動(dòng)困難，需要更高的加工壓力；而粘度低的熔體則容易流動(dòng)，填充模具更為容易。粘度受到多種因素影響，包括分子量（分子量越高，粘度越高）、分子量分布（分布越寬，剪切稀化效應(yīng)越明顯）、溫度（溫度升高，粘度降低）以及剪切速率（對(duì)于非牛頓流體，粘度隨剪切速率增加而降低）。
圖 常用塑料的粘度與溫度的關(guān)系
熔體強(qiáng)度則是指塑料熔體在受拉伸時(shí)抵抗斷裂的能力，它反映了熔體在拉伸應(yīng)力下的內(nèi)在韌性和自支撐性。熔體強(qiáng)度高的材料能夠承受更大的拉伸形變而不破裂，這對(duì)于吹塑、熱成型、發(fā)泡和紡絲等涉及拉伸流動(dòng)的加工工藝至關(guān)重要。熔體強(qiáng)度主要取決于分子鏈的纏結(jié)程度、分子量大小、支化結(jié)構(gòu)（長(zhǎng)鏈支化可顯著提高熔體強(qiáng)度）以及是否存在交聯(lián)。
值得注意的是，熔體粘度和熔體強(qiáng)度并不總是正相關(guān)。
展開 搞明白流體粘度，才能選好泵
今天說說流體的粘度，流體粘度在泵選型中是一個(gè)十分重要的參數(shù)。粘度影響著壓損的計(jì)算，泵的轉(zhuǎn)速，效率，功率等等。
粘度是流體的物理特性，任何流體都有粘度。流體在流動(dòng)時(shí)，相鄰流體層間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，流體層之間會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，成為粘滯力。粘度是用來衡量粘滯力大小的物理數(shù)據(jù)。
粘度較低的，比如水，在管道中流動(dòng)比較順暢。想象下，流體的每個(gè)分子是個(gè)人形，粘度低的分子好比運(yùn)動(dòng)健將，流動(dòng)起來十分迅速。
流體粘度高的，分子好比5年后的雷神，走不動(dòng)道，移動(dòng)起來十分緩慢。
這時(shí)需要容積泵，好比推土機(jī)一樣硬性的推動(dòng)流體的前進(jìn)。
另外液體粘度并不是固定的，通常會(huì)隨著溫度的升高而降低，隨著壓力的升高而增加。
對(duì)于離心泵，隨著液體粘度增加，其流量揚(yáng)程都會(huì)下降，能耗增加。對(duì)于容積泵，隨著粘度增大，回流減少，容積效率增加，泵流量增加，但泵的總效率下降，泵的功耗增加。
是不是常為確認(rèn)物料粘度感覺頭疼呢，以下表格作為參考：
還沒有找到合適的液體嗎？別急，對(duì)照下以下的視頻，能有個(gè)直觀的感受。視頻來自于百年德國泵廠，很準(zhǔn)的哦，請(qǐng)叫我雷鋒。
來源：止戈說泵
展開 新能源汽車用聚丙烯基微發(fā)泡材料應(yīng)該更關(guān)注熔體粘度還是熔體強(qiáng)度？
在塑料加工領(lǐng)域，熔體粘度和熔體強(qiáng)度是兩個(gè)至關(guān)重要卻又常被混淆的核心參數(shù)。它們?nèi)缤芰霞庸み^程中的"血液"與"骨骼"，共同決定著材料的加工行為和最終產(chǎn)品性能。全面理解這兩者的本質(zhì)區(qū)別、相互作用以及準(zhǔn)確檢測(cè)方法，對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)新材料具有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。本文將深入探討熔體粘度與熔體強(qiáng)度的基本概念、在加工中的應(yīng)用差異、檢測(cè)技術(shù)及其在實(shí)際生產(chǎn)中的協(xié)同作用，為塑料行業(yè)從業(yè)人員提供系統(tǒng)性的參考框架。
本質(zhì)概念區(qū)別
熔體粘度和熔體強(qiáng)度雖然都是描述塑料熔體流變行為的關(guān)鍵參數(shù)，但它們的物理本質(zhì)和作用機(jī)制存在著根本性的差異。
熔體粘度是塑料熔體抵抗流動(dòng)的內(nèi)在阻力的量度，定義為剪切應(yīng)力與剪切速率之比。它本質(zhì)上反映了分子鏈之間、鏈段之間以及分子鏈與填充物之間的相互摩擦作用力。粘度高的熔體流動(dòng)困難，需要更高的加工壓力；而粘度低的熔體則容易流動(dòng)，填充模具更為容易。粘度受到多種因素影響，包括分子量（分子量越高，粘度越高）、分子量分布（分布越寬，剪切稀化效應(yīng)越明顯）、溫度（溫度升高，粘度降低）以及剪切速率（對(duì)于非牛頓流體，粘度隨剪切速率增加而降低）。
圖 常用塑料的粘度與溫度的關(guān)系
熔體強(qiáng)度則是指塑料熔體在受拉伸時(shí)抵抗斷裂的能力，它反映了熔體在拉伸應(yīng)力下的內(nèi)在韌性和自支撐性。熔體強(qiáng)度高的材料能夠承受更大的拉伸形變而不破裂，這對(duì)于吹塑、熱成型、發(fā)泡和紡絲等涉及拉伸流動(dòng)的加工工藝至關(guān)重要。熔體強(qiáng)度主要取決于分子鏈的纏結(jié)程度、分子量大小、支化結(jié)構(gòu)（長(zhǎng)鏈支化可顯著提高熔體強(qiáng)度）以及是否存在交聯(lián)。
值得注意的是，熔體粘度和熔體強(qiáng)度并不總是正相關(guān)。
展開 Xaar超高粘度噴墨3D打印技術(shù)
導(dǎo)讀：噴墨3D打印機(jī)開發(fā)商Xaar正在利用超高粘度 (UHV) 技術(shù)提高噴墨工藝在各種新印刷、涂層和增材制造應(yīng)用中的相關(guān)性和實(shí)用性。這項(xiàng)技術(shù)正在迅速成為3D打印及個(gè)性化、涂層和其他創(chuàng)新造工藝的制造技術(shù)。
南繼續(xù)獲悉，Xaar在最新的白皮書《用高粘度打印推動(dòng)噴墨技術(shù)的邊界》中介紹了噴墨打印頭的作用和能力。著眼于噴墨技術(shù)的歷史背景和限制，強(qiáng)調(diào)了最新的打印頭的創(chuàng)新，以及如何能夠在噴射溫度下以大約100厘泊 (cP) 打印更廣泛的流體粘度（約為環(huán)境溫度下1000cP）。
△Xaar超高粘度技術(shù)生產(chǎn)的半透明打印品。照片來自Xaar。
Xaar稱，UHV能夠讓包裝行業(yè)的用戶“釋放他們的創(chuàng)造力”。機(jī)器的大顆粒處理能力使將成為生產(chǎn)高不透明度、廣色域零件的理想選擇。Xaar打印頭業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Graham Twe edale表示，傳統(tǒng)的噴墨打印頭通常只能噴射大約8到12cP的流體，而Xaar的技術(shù)使打印機(jī)能夠噴射更高的粘度，從而實(shí)現(xiàn)了更寬的色域和不透明度，打印范圍更廣的特殊效果。
Xaar的發(fā)展和打印頭產(chǎn)品組合
Xaar成立于英國劍橋，是領(lǐng)先的基于壓電的按需噴墨技術(shù)的獨(dú)立制造商。該公司通過為工業(yè)包裝、陶瓷或玻璃裝飾和外殼打碼行業(yè)的客戶開發(fā)工業(yè)打印頭，利用噴墨專業(yè)知識(shí)以精確體積沉積流體。過去，Xaar還涉足高速燒結(jié) (HSS) 市場(chǎng)，并在2016年建立了一個(gè)專門的3D打印中心，然后與Stratasys一起創(chuàng)立了Xaar 3D。
△Stratasys H350? 3D打印機(jī)，第一個(gè)采用Xaar 3D粉末SAF?技術(shù)的系統(tǒng)。
展開 研究人員開發(fā)高粘度液體噴射3D打印機(jī)
微滴噴射3D打印通常使用低粘度材料，但在一項(xiàng)題為“研究和開發(fā)高粘度熔融液體的噴墨3D打印機(jī)”的論文中，一組研究人員正在研究將該技術(shù)應(yīng)用于高粘度液體。微滴噴射制造或MDJM基于離散沉積技術(shù)，其通過3D打印裝置噴射液體，通過運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制液滴噴射的軌跡，將液滴精確地噴射到指定位置，并逐漸累積進(jìn)入一個(gè)三維模型。”
該技術(shù)適用于生物醫(yī)學(xué)制造，三維微結(jié)構(gòu)制造，微電子，微型航天器等。在論文中，研究人員開發(fā)了一種噴射式3D打印機(jī)，包括壓電堆棧，驅(qū)動(dòng)框架，杠桿，隔熱，散熱器，加熱器，針頭和噴嘴。
“實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好地與理論模型匹配，表明電壓差，針半徑，噴嘴直徑和錐角與3D噴墨打印機(jī)的噴射性能密切相關(guān)，”研究人員表示。 “通過使用半徑為0.4 mm的針，直徑為50μm的噴嘴，90°的錐角，0.05 Mpa的供應(yīng)壓力和98 V的電壓差，熔融液體的粘度為可以彈出8000 cps，最小平均直徑為275μm，液滴直徑的變化在±3.8％之內(nèi)。“
對(duì)注入的影響因素進(jìn)行了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，如電壓差，針半徑，噴嘴直徑和噴嘴錐角。研究人員得出以下結(jié)論：
壓電疊層不能在高溫條件下工作的缺陷可以通過專門設(shè)計(jì)的冷卻機(jī)構(gòu)來解決‘’
針的速度與壓電疊堆的電壓差正相關(guān)；
通過仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，噴射打印機(jī)的噴射能力與針的速度和半徑正相關(guān)，與噴嘴的直徑和錐角呈負(fù)相關(guān)。
在這項(xiàng)研究中，研究人員使用了一種聚氨酯。在未來的研究中，研究人員得出結(jié)論，重點(diǎn)應(yīng)放在其他高粘度熔融液體的效果上，這些液體以前沒有用于3D打印中的噴射。這可能會(huì)為該技術(shù)開辟新的應(yīng)用程序。
來源：中國3D打印網(wǎng)
展開 基于OpenFOAM的RANS湍流模型應(yīng)用：渦粘度與雷諾應(yīng)力建模及工程仿真分析（英文，全套案例） ￥15
解釋布辛內(nèi)斯克假說以及基于渦粘度的模型如何閉合RANS方程。
比較Spalart–Allmaras、標(biāo)準(zhǔn)k–ε、RNG k–ε、k–ω和SST k–ω模型，從假設(shè)、優(yōu)勢(shì)和局限角度看。
為分離流（如向后步）選擇RANS模型提供合理性。
配置網(wǎng)格、邊界條件、湍流屬性和求解器設(shè)置，用于不可壓縮RANS仿真。
使用ParaView提取并解讀速度、壓力和湍流粘度場(chǎng)。
描述LRR雷諾應(yīng)力模型（RSM）背后的關(guān)鍵思想，并解釋它如何克服基于渦粘度的RANS模型的局限性。
課程
介紹了使用OpenFOAM進(jìn)行雷諾-平均納維–斯托克斯（RANS）湍流建模的全面且適合初學(xué)者，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)工程計(jì)算流體力學(xué)中廣泛使用的基于渦粘度的模型。該課程旨在彌合湍流理論與實(shí)際仿真技能之間的差距，適合剛接觸OpenFOAM和湍流建模的學(xué)生和初級(jí)工程師。課程從RANS公式基礎(chǔ)開始，解釋雷諾平均、閉合問題以及湍流應(yīng)力的物理意義。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者將介紹渦粘性假說及其如何導(dǎo)致常用湍流模型。以下模型將詳細(xì)介紹：Spalart–Allmaras模型（單方程模型）標(biāo)準(zhǔn)k–ε模型標(biāo)準(zhǔn)k–ω模型SST k–ω模型每個(gè)模型都從其控制方程、基本假設(shè)、近壁處理、強(qiáng)度及已知局限角度進(jìn)行討論。特別關(guān)注這些模型在分離流和循環(huán)流中的表現(xiàn)，這在實(shí)際工程應(yīng)用中很常見。為鞏固概念，課程將倒退步驟作為典型基準(zhǔn)問題。學(xué)習(xí)者將建立計(jì)算域，生成網(wǎng)格，指定邊界條件，選擇合適的求解器和湍流模型，并在OpenFOAM中運(yùn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)RANS模擬。通過ParaView的系統(tǒng)后處理，學(xué)習(xí)者將分析速度場(chǎng)、壓力分布、湍流粘度、流動(dòng)分離和重連接長(zhǎng)度，并比較不同湍流模型的預(yù)測(cè)。課程還強(qiáng)調(diào)計(jì)算流體力學(xué)的最佳實(shí)踐，包括網(wǎng)格質(zhì)量考慮、近壁分辨率、收斂監(jiān)測(cè)以及基于參考數(shù)據(jù)的基本模型驗(yàn)證。
展開 
湍流建模|02渦粘度模型-上
現(xiàn)在的問題在于如何在湍流模型中計(jì)算渦流粘度。
層流混合層
有一塊平板，兩個(gè)速度流，分別位于平板頂部和底部，頂部的速度快，底部的速度慢。
假定這是非粘性流動(dòng)，即完全不具備分子粘性。分子就會(huì)一直沿直線運(yùn)動(dòng)，平板上下方的速度分布將不連續(xù)，會(huì)在平板附近發(fā)生突變，上下層的動(dòng)量不會(huì)發(fā)生交換。
在層流運(yùn)動(dòng)中，邊界層會(huì)發(fā)生所謂的布朗運(yùn)動(dòng)或熱運(yùn)動(dòng)，平行流會(huì)存在隨機(jī)分量，流動(dòng)中的分子會(huì)相互混合。如下圖。紅色分子被推送到低速區(qū)域，藍(lán)色分子被推送到高速區(qū)域。這就是混合過程，是的跨越界面的速度場(chǎng)平順化，但仍然是層流。這種動(dòng)量的傳輸是通過粘度張量來進(jìn)行的，分子粘度乘以應(yīng)變率：
需要注意的是這種混合的動(dòng)力是原子或分子因?yàn)闊崮馨l(fā)生的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。
湍流混合層
如果對(duì)湍流采取相同的設(shè)置，分子之間的混合和層流混合層非常類似：
但在湍流中，這種混合現(xiàn)象更加劇烈：由此可見分子粘度機(jī)制與湍流機(jī)制非常相似，因此我們把這種機(jī)制稱為湍流粘度:
從湍流粘度的量綱中，可以知道湍流尺度的平方與時(shí)間成正比關(guān)系。而我們最主要關(guān)注的是大尺度湍流，因?yàn)榇蟪叨仁腔旌系拇俪梢蛩兀绻麥u流尺度增大一倍，分子粘度上混合效應(yīng)就會(huì)增加三倍。
展開 湍流建模|02渦粘度模型-下
總結(jié)
Boussinesq假設(shè)是工業(yè)湍流建模的關(guān)鍵元素之一；
一旦知道兩個(gè)獨(dú)立的尺度，就可以計(jì)算湍流粘度，因此我們自然得到兩個(gè)方程模型；
文章展示了如何從Navier-Stokes方程出發(fā)，先推導(dǎo)k方程，再推導(dǎo)出k-
模型和k-
模型，然后為每一項(xiàng)建模；
k-
模型可能會(huì)是未來最有前途的模型
模具專用：FDM高粘度金屬漿料3D打印技術(shù)，Mantle燒結(jié)收縮率僅有8-10%
Mantle還遇到了液體金屬墨水打印常見的問題，因?yàn)殡m然液態(tài)墨水很容易流到沉積噴嘴，但在沉積后很難控制，這促使他們考慮采用更高粘度的漿料式打印。
Connor解釋了漿料材料的好處："在測(cè)試了許多不同的材料后，我們覺得可流動(dòng)的金屬漿料最能滿足我們的核心需求，原因有很多。
首先，通過使用在不同溫度下粘度可調(diào)節(jié)的多組分漿料，我們可以非常準(zhǔn)確地進(jìn)行打印，并在擠壓后填補(bǔ)縫隙，同時(shí)防止厚的部分坍塌或流離位置。這也允許我們實(shí)現(xiàn)高的打印密度，這意味著我們可以獲得具有優(yōu)良的表面光潔度和高機(jī)械性能的部件。
第二，漿料簡(jiǎn)化了其他原料的處理和儲(chǔ)存問題，保存壽命長(zhǎng)。
第三，漿料在燒結(jié)過程中具有8-10%的低收縮率，這有助于我們滿足工具制造商的精度要求。
第四，漿料還使我們的打印機(jī)能夠使用更簡(jiǎn)單的機(jī)器設(shè)計(jì)：我們只需要一個(gè)噴嘴，而不是成百上千個(gè)噴嘴，這就降低了成本，簡(jiǎn)化了維護(hù)。"
南極熊認(rèn)為，高粘度金屬漿料打印的低收縮率也是Mantle選擇該工藝進(jìn)行嘗試的重要原因之一，畢竟他們聲稱的收縮率僅有8-10%。像其他漿料體系在脫膠和燒結(jié)過程中，零件的收縮率通常高達(dá)20%。因此，Mantle公司一定有一些特定的裝載體系，既能很好的維持生坯強(qiáng)度又容易脫除，且不會(huì)對(duì)燒結(jié)后的形狀造成大的影響。如果他們沒有，就不能可靠地達(dá)到這種精度。不過看來目前他們已經(jīng)解決了這個(gè)問題，或者至少最大限度地減少了降低收縮率這個(gè)問題。
筆者在想，在聽到漿料材料的諸多優(yōu)點(diǎn)后，其他人是否會(huì)考慮使用它？其實(shí)國內(nèi)，也已經(jīng)有一些先驅(qū)者在做相關(guān)方面的嘗試，例如長(zhǎng)沙墨科瑞團(tuán)隊(duì)、深圳升華三維等，并且也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。也許未來，用更廉價(jià)的材料的增材工藝來替代相當(dāng)昂貴的PBF粉末床金屬3D打印系統(tǒng)可能會(huì)越來越有吸引力。
展開 220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動(dòng)力學(xué)分析，輸入主動(dòng)輪、從動(dòng)輪各類參數(shù)，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數(shù)等參數(shù)，輸出接觸壓力、接觸點(diǎn)速度、摩擦系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)等結(jié)果。程序已調(diào)通，可直接運(yùn) ￥54.9
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