黏度模型无关的广义雷诺数用于剪切变稀和粘塑性流体的层流流动
摘要：非牛顿流体流动动力学的理解对于各种工程、工业和生物医学应用至关重要。然而，现有的非牛顿流体广义雷诺数公式由于依赖于特定的粘度模型而具有有限的适用性。在本研究中，我们提出了一种新的与粘度模型无关的广义雷诺数公式。该方法基于旋转黏度计的测量原理，用于估计壁面剪切率。我们通过强健的摩擦因子实验评估了该公式对于幂律和Carreau-Yasuda粘度模型的准确性。实验结果表明，所提出的与粘度模型无关的雷诺数具有适用性和有效性，因为所测得的摩擦因子数据与我们的雷诺数预测非常接近。此外，我们将我们的雷诺数公式的准确性与已建立的纯剪切变稀（Carreau-Yasuda）和黏塑性（Herschel-Bulkley-extended）模型的广义雷诺公式进行比较。比较分析的结果证实了这种广义雷诺数在表征和解释具有粘弹性非牛顿流体的流动行为方面的可靠性和稳健性。这种统一的广义雷诺数公式为精确流动表征和解释提供了新的重要机会，因为它适用于任何粘弹性（时间无关）粘度模型，无需额外推导。
作者：Coskun Bilgi and Niema M Pahlevan
论文ID：2308.05319
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-11