张红平 作品数:17 被引量:42 H指数:4 供职机构: 西北工业大学理学院应用数学系 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 化学工程 理学 一般工业技术 更多>>
聚合物稀溶液的微观-宏观确定性模拟 被引量:1 2008年 采用确定性方法数值求解了聚合物稀溶液的微观-宏观模型,其中,宏观尺度上用有限体积法求解守恒方程,介观尺度上用谱方法求解Fokker-Planck方程和聚合物对偏应力张量的贡献,模拟了聚合物稀溶液FENE哑铃模型的平板Couette流动,给出了速度随时间变化的剖面图,分析了移动平板速度、哑铃的量纲1有限拉伸参数和Deborah数对流动的影响,同时也验证了有限体积法与谱方法结合求解聚合物微观-宏观模型的有效性。 刘德峰 欧阳洁 张红平 赵智峰关键词:FOKKER-PLANCK方程 黏弹性复杂流动的微观-宏观确定性模拟 被引量:1 2008年 Deterministic simulation approach was applied to simulating viscoelastic complex flows,in which,the SIMPLE algorithm based on collocated grid was used to solve the conservation equations on the macroscopic level and the spectral method was used to solve the Fokker-Planck equation on the mesoscopic level.Here,the transient 4∶1 planar contraction flow for dilute polymer solution was computed by using the coupled technique and the calculated polymeric stress distributions at steady state were identical with the results of continuum approach as well as the corresponding references.Therefore,the presented results indicated that the SIMPLE algorithm based on collocated grid coupled with the spectral method can be used to simulate viscoelastic complex flows effectively.Moreover,the influence of Deborah number and viscosity ratio on polymeric stress was also investigated. 阮春蕾 欧阳洁 刘德峰 张红平 赵智峰关键词:黏弹性流体 FOKKER-PLANCK方程 纤维增强聚合物熔体的纤维取向和流场应力分析 被引量:13 2007年 针对纤维增强聚合物基复合材料的成型流动过程,基于宏观流场、介观纤维取向和微观聚合物大分子链三尺度信息耦合的多尺度模型,使用有限体积法和有限差分法相结合的数值算法,分析了纤维增强聚合物熔体在收缩流腔中的流动行为,得到了其纤维取向和应力分布,并讨论了纤维存在对聚合物熔体流场应力的影响。结果表明:当剪切运动占优时,纤维呈现周期旋转取向;而拉伸运动占优时,纤维沿单轴拉伸取向。同时,由于纤维的周期旋转,纤维增强聚合物熔体法向应力差的空间分布呈现出随时间逐步发展的拟序涡结构。 张红平 欧阳洁关键词:纤维增强聚合物 纤维取向 映射技术在液-液混合中的应用 2006年 本文给出了描述非周期液-液混合流的映射方法.根据非周期混合流的特点,对周期映射方法进行了改进.针对不同时刻的映射矩阵,建立了计算该矩阵非零分量的优化算法.为减小网格单元重叠所导致的单元信息传递误差,用最初网格代替变形网格,提出了重构映射矩阵的概念用以传递映射过程中的相关变量.对不同雷诺数背景流体中单液滴和双液滴混合初始阶段的流变特征进行了模拟.数值实验表明:用偏析强度表征的混合质量随时间呈指数增长;较高的背景流体雷诺数,有利于混合质量的提高;多液滴之间的相互交融对混合过程存在较大影响. 张红平 欧阳洁关键词:映射方法 数值模拟 带有矩形嵌件薄壁型腔内熔接过程动态模拟 被引量:6 2008年 为了准确模拟具有对称结构的带有矩形嵌件的薄壁型腔内熔接线的动态形成过程,采用Level Set/Ghost方法追踪充填阶段聚合物熔体前沿界面。引入具有高阶精度且数值稳定无振荡的5 WENO(the fifth order weighted essentially nonoscillatory)格式对Level Set/Ghost方程进行数值求解,耦合求解物理量控制方程的一般差分格式实现熔接过程的动态模拟。数值算例对整个流场的压力、温度及速度进行了分析和讨论,并将熔接区域的压力、温度和非熔接区域的压力、温度进行了比较。数值结果与理论分析结果一致,且与前人数值结果相比有很好的精度。 郑素佩 欧阳洁 张红平 张玲关键词:熔接线 LEVEL WENO格式 纤维悬浮聚合物熔体中纤维影响的数值模拟 被引量:3 2007年 采用一种多尺度模型研究了纤维悬浮聚合物熔体的流动过程,通过宏观流体的流动状态、纤维所在尺度上的纤维取向表征和聚合物溶液大分子哑铃模型尺度上的哑铃概率分布三尺度信息,实现了纤维悬浮聚合物熔体流动控制方程和本构关系的三尺度共同表征。使用SIMPLER-FDMS算法对多尺度控制方程组进行了求解,并通过4∶1等温平板收缩流的数值模拟验证了该多尺度模型的有效性。通过对纤维浓度、纤维间相互作用以及纤维长径比的分析,研究了纤维参数对聚合物基熔体悬浮体系及纤维取向的影响。 张红平 欧阳洁 刘德峰 郑素佩关键词:纤维取向 聚合物熔体 数值模拟 基于Leonov模型的纤维悬浮聚合物流动的数值模拟 被引量:2 2009年 基于Leonov本构模型,建立了与悬浮纤维取向描述相耦合的纤维悬浮聚合物熔体的数学模型。该模型包括在热力学基础上建立的描述非等温聚合物熔体性质的Leonov本构模型、增强纤维尺度上表征悬浮纤维的纤维取向模型和对宏观流场进行描述的守恒方程组。文中使用该数学模型对纤维悬浮聚合物熔体在4∶1平板收缩腔中的流动进行了数值模拟,并对增强纤维产生的应力分布和热力学Leonov本构模型中的应力结果进行了分析。数值结果表明,对于纤维增强聚合物复合材料成型过程的数值模拟,基于Leonov本构模型而建立的纤维悬浮聚合物熔体的数学模型合理有效。 张红平 欧阳洁 张玲关键词:纤维取向 粘弹性 数值模拟 纤维悬浮非等温聚合物熔体的多尺度数值分析 给出了非等温的纤维悬浮聚合物熔体领域的多尺度模型,该多尺度模型建立在聚合物大分子尺度、增韧纤维尺度和宏观流场尺度的耦合上。通过对4:1平板收缩流的数值模拟,验证了该多尺度模型在纤维增韧聚合物复合材料加工过程中的有效性。最... 张红平 欧阳洁关键词:纤维取向 黏弹性 多尺度 文献传递 不等粒径流化床的硬球模拟 被引量:7 2005年 实际工程中,气固流化床中固相颗粒的直径满足一定的分布规律,但近年来颗粒轨道模型的研究中颗粒直径并不满足一定的分布规律.基于颗粒轨道模型,提出了粒径服从均匀分布(正态分布)的硬球方法;改进了颗粒碰撞搜索技术;模拟了单孔、双孔、三孔分布板中气泡的形成、上升、破裂过程以及流化床中的节涌现象;研究了粒径分布不同时,固相颗粒的速度分布规律.研究结果表明:分布板的结构对气泡行为有明显影响;宽粒径分布的颗粒轴向速度大于窄粒径分布的颗粒轴向速度. 王芳 欧阳洁 张红平 杨继业关键词:气固流化床 气泡 纤维增强聚合物熔体的非等温流动数值模拟 2008年 建立了基于聚合物Carreau 4参数模型和纤维取向模型相耦合的数学模型,采用有限体积法和有限差分法相结合的方法对模型控制方程组进行了数值离散。通过对4∶1平板收缩腔内的纤维悬浮非等温聚合物流动的数值模拟,得到了流场的温度和黏度分布规律,并分析了不同温度对纤维取向和流场应力的影响。结果表明:较低的温度不仅有助于纤维的旋转取向,还有助于熔体黏弹性能的提高。该数学模型能够用于纤维增强聚合物复合材料加工过程的性能分析。 张红平 欧阳洁 郑素佩 张玲关键词:纤维增强聚合物 纤维取向