摘要
黏弹性流体广泛存在于自然界和工业生产中,对其复杂流变特性的研究具有重要的学术价值和应用意义。本文提出一种改进的光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)方法,对基于eXtended Pom-Pom (XPP) 模型的黏弹性流动进行了数值模拟。为了提高计算精度,采用了一种不含核导数计算的核梯度修正离散格式。为了防止粒子穿透固壁,提出了一种增强型的边界处理技术。为了消除张力不稳定性,将人工应力耦合到动量守恒方程中。运用改进SPH方法数值模拟了基于XPP模型的黏弹性Poiseuille流和黏弹性液滴撞击固壁问题,通过与解析解或有限差分方法解的比较和对数值收敛性的评价验证了改进SPH方法的有效性和优势,并在此基础上,深入分析了Reyonlds数、Weissenberg数、溶剂黏度比、各向异性参数、松弛时间比和分子链臂数等流变参数对流动过程的影响。
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