【聚合物分子模型及其流动的数值模拟】.pdf

浙江大学博士学位论文方建农1996 按流体的微观结构模型,分子理论可分为三类:以单个分子的力学模型为基础的分子运动论,也称为相空间理论,以聚合物分子网络模型为基础的分子网络理论.介于上述两种模型之间的螨动管和滑移环网络理论.对聚合物稀溶液分子运动论的研究由Kramers[2]开创于四十年代,以后 Rouse、Zimm、Kirkwood、Giesekus、Lodge、Yamakama和Fixman等都对理论的发展作出了贡献。1976年Curtiss、Bird和Hassager在总结前人工作的基础上提出了任意珠簧链分子模型的相空间理论[3]。

浙江大学博士学位论文方建农1996 值求解扩散方程或Brown动力学模拟,计算系综平均,就可揭示模型的微观结构形态和宏观流变性质以及两者之间的联系,回答理论方法无法正确解答的问题,检查所用近似假设的合理性。如果将分子模型的数值模拟与流动守恒方程的数值求解相结合,就可用分子模型代替传统的连续介质力学的本构方程,来模拟聚合物的复杂流动.在求解哑铃式分子模型的扩散方程时,常常采用Galerkin法。这是因为 Galerkin法恰好是求得某种加权平均的广义解,因此只要适当地选择基函数及权函数,就可能用较少的计算工作量在一定参数范围内得到精度较高的解。

浙江大学博士学位论文方建农1996 哑铃的剪切粘度与第一法向应力差。文献[44]计算了Rouse珠簧链分子模型在定常剪切流中的性质,模拟结果和解析结果吻合地很好。文献[45]研究了珠簧链聚合物分子模型在简单剪切流中的构象变化,考察了H的影响。文献 [46]研究了HI和EV对珠簧链分子模型与剪切率有关的内粘度的影响。文献 [47]分析了FENE珠簧链分子模型稀溶液在剪切流和单轴拉伸流中的定常和非定常流变性质,和预平均方法所得结果的对比表明,预平均近似可以合理描述拉伸流动性质,而对剪切流则是失败的。