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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 机械综合 » 细管内水柱和气柱的形状和受力分析
汕头大学海洋科学接受调剂
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hkxj1

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 细管内水柱和气柱的形状和受力分析

各位高手，烦请帮忙解答一下如下问题：
问题描述：
   对于具有一定表面张力的流体(比如：20度的水，其表面张力72.75mN/m，密度998.16kg/m3)，当在细管内（比如说Φ4mm的内径）常常出现的是交替的气柱和液柱，但是不知道气液界面形状是什么，管水平放置，水是静止的。

解释：具有一定的表面张力的液体在细管内会因为毛细力而出现这种气液柱交替出现的状况。而不是出现气液分层的状况。

需要高手解答的核心点：
1.交替出现的气柱和液柱的气-液界面方程是否可以描述？如何描述？描述的过程及其结论？
2.这样的液柱的详细受力分析？

俺已经试图分析过了，可是失败了(表面张力无法与重力相互作用，分析的问题点可能是液柱的气液界面方程错了的)

烦请高手帮忙推导一下，在合理的结论下，金币感谢。
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1楼 2012-12-04 09:42:07
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枯禅

禁虫 (著名写手)
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6楼2012-12-07 11:43:59
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枯禅

禁虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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4楼2012-12-07 10:08:22
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hkxj1

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 枯禅 at 2012-12-07 10:08:22
fluent仿真一下，很简单的问题。我看到过相关英文文章。

可是我要知道其计算方法，不想通过CFD的方法只是知道结果啊
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5楼2012-12-07 11:40:47
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hkxj1

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 枯禅 at 2012-12-07 11:43:59
解析模型是一堆偏微分方程，你看不明白的，看不出直观结果，必须仿真，无捷径，投机是不行的。

回复这么坚定哦，
   事实上，俺这应该不是投机行为吧？俺事实是项知道N-S方程在这上的应用，或者理解为理论联系实际。

   其实俺走这条路的话，应该没有怕在偏微分上哈，其偏微分方程基本上就是圆柱坐标系下的N-S方程+适当的边界条件吧？

  事实上俺走过理论推导这条路，估计是g-l界面方程出错了，所以N-S方程中的力就会出现问题，我也坚信问题估计不是很复杂，不过希望相关高手能够指点一下，俺希望我们讨论一下是否可以有一个准确的方向？！
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7楼2012-12-10 17:49:26
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