使用非牛顿广义模型

在湍流中使用非牛顿广义化模型

非牛顿广义化模型现在可用于湍流；之前它们只能用于层流。

注意，因为湍流模型设计用于牛顿流体，所以此方法并非绝对有效；目前已知，非牛顿流体的壁面结果有所不同。此外，湍流模型不考虑任何流体粘弹性。但是，在很多情况下，使用（不正确）湍流模型获得的结果比通过假定层流获得的结果更好。

如果在湍流中使用非牛顿广义化模型，则应自行承担相关风险。

在多相流体中使用非牛顿模型

非牛顿广义化模型可用于多相流体。但是存在以下限制：

• 非牛顿广义交叉流体模型与多相流模型不兼容。
• 离散相不能指定为非牛顿流体。因此，无法定义非牛顿相（必须为连续相）之间的任何相间相互作用。

选择非牛顿模型

下图显示了 [23] 中模型的比较。三参数交叉模型和四参数 Carreau-Yasuda 模型非常适合此剪切薄化材料的实验数据。

但是，这些模型要求提供牛顿平台的零剪切和无限剪切值。相反，两参数幂次定律需要的输入更少，并且非常适合主剪切薄化（或剪切加厚）区域，但是由于流体逼近牛顿平台，因此该方法将失去精度。

这些方法可用于层流和湍流液体流的材料属性动力粘度。它们可用于单相和多相流体。可在属性窗口中设置此函数的系数属性。

非牛顿广义幂次定律属性

非牛顿广义幂次定律

此方法将两个流变模型合并为一个模型：

• Hershel-Bulkley
• 幂次定律/Ostwald de Waele

显示 Eqn. (705) 中的以下项：

• 一致性因子 $k$
• 幂指数 $n$
• 屈服应力阈值 ${\tau }_0$
• 屈服粘度 ${\mu }_0$
• 最小粘度极限和最大粘度极限：${\mu }_{}$ 允许的最小值和最大值

要获得幂次定律/Ostwald de Waele 粘度函数，设置屈服应力 ${\tau }_0=0$。

非牛顿广义交叉流体属性

非牛顿广义交叉流体

显示 Eqn. (702) 中的以下项：

• 交叉率常数 $m$
• 零剪切粘度 ${\mu }_0$
• 无限剪切粘度 ${\mu }_{\infty }$
• 临界剪切率 ${\dot{\gamma }}_c$

非牛顿广义 Carreau-Yasuda 流体属性

非牛顿广义 Carreau-Yasuda 流体

显示 Eqn. (703) 中的以下项：

• 次幂常数 $n$
• a 参数 $a$
• 零剪切粘度 ${\mu }_0$
• 无限剪切粘度 ${\mu }_{\infty }$
• 松弛时间 $\lambda$

此外还提供粘度亚松弛因子，可以减小该因子以增强收敛。