幂律剪切驱动下非牛顿流体在渗透拉伸平板上的流动研究
"徐航、樊涛和伊万·珀谱的研究文章‘Laminar flows of non-Newtonian fluids driven by power-law shear over a porous stretching flat sheet’探讨了非牛顿流体在幂律剪切作用下,穿过拉伸平板的边界层流动问题。" 这篇文章深入研究了在具有幂律分布剪切力的外部场作用下,非牛顿流体在可穿透拉伸平板上的流动行为。非牛顿流体是指其剪切应力与剪切速率之间的关系不是线性的,不像牛顿流体那样遵循牛顿黏性定律。在这样的流动问题中,流体与平板间的相互作用受到平板拉伸速度和外场剪切力的影响。 通过应用相似变换,作者将复杂的边界层方程简化为一个具有代数衰减边界的常微分方程。这一步骤是解决这类问题的关键,它允许研究者通过数值方法来寻找解,这些解表现出特定的代数衰减特性。文章中提到,对于特定的参数α和β,解的存在性条件是剪切力 fw 必须大于或等于一个最小值 fmin。 进一步的分析表明,当剪切力fw和α取一定值时,存在一个最大β值 βmax,使得在0≤β≤βmax范围内解始终存在。这个 βmax 对应于当η趋向于0时剪切力导数的极限为0的情况。此外,研究还揭示了一个有趣的发现:当α在−1/2<α<0的范围内时,无论抽吸还是喷注,解都可能存在。然而,如果α在−1<α<−1/2的区间内,解只在抽吸情况下存在。特别地,当α等于−1时,问题没有解。 关键词包括:边界层、代数特性、抽吸、喷注和相似解,这些关键词反映了研究的核心内容。根据中图分类号O357,我们可以推断这篇文章属于流体力学的子领域,具体来说是关于边界层理论的研究。 这篇论文对理解非牛顿流体在复杂环境中的流动规律,特别是在工业过程如材料加工、生物流体动力学以及环境工程等领域的应用,具有重要的理论和实践意义。通过这种研究,工程师和科学家可以更好地预测和控制非牛顿流体在类似场景下的流动行为。
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