屈服应力流体螺旋Couette流动稳定性研究

流动稳定性问题一直以来都是流体力学研究的热点和难点，而Taylor-Couette流动在理解流体动力稳定性，研究流体从分岔到混沌、直至湍流方面更被国际上列为经典科学范例之一。本项目申请拟采用线性、非线性稳定性的方法，在考虑屈服面存在的情况下，对屈服应力流体具有轴向剪切运动的Taylor-Couette流动（螺旋Couette流动）的稳定性问题进行研究，研究屈服应力流体由于旋转剪切和轴向剪切运动引起的流动不稳定性以及两种不稳定性之间的相互影响，重点分析屈服应力及流场中可能存在的屈服面对流动失稳区域、失稳临界雷诺数以及小扰动能量发展和分部的影响；此类内桶沿轴向运动，同时内、外桶独立旋转的流动，在水净化、造纸、电缆制造以及石油天然气钻井等工程实际中大量存在，流动失稳将对流体混合、壁面摩擦损失等产生直接影响，因此对本问题的研究也同时具有重要的工程运用价值。