【摘 要】
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毛细作用是自然界和生产生活中常见的一种现象。随着很多产品的精细化和小型化,内部包含流体的毛细管可能会发生堵塞,影响产品或者系统的性能。本文主要是采用Concus等人关于毛细管堵塞弯月面的存在性定理和数学判定公式,研究充满液体的矩形截面毛细管,在横向重力的作用下,插入一个圆柱之后对于矩形毛细管堵塞性能的影响。主要研究成果如下:（1）选择临界邦德数作为判定毛细管是否堵塞的判断参数,计算了矩形毛细管中插
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毛细作用是自然界和生产生活中常见的一种现象。随着很多产品的精细化和小型化,内部包含流体的毛细管可能会发生堵塞,影响产品或者系统的性能。本文主要是采用Concus等人关于毛细管堵塞弯月面的存在性定理和数学判定公式,研究充满液体的矩形截面毛细管,在横向重力的作用下,插入一个圆柱之后对于矩形毛细管堵塞性能的影响。主要研究成果如下:（1）选择临界邦德数作为判定毛细管是否堵塞的判断参数,计算了矩形毛细管中插入圆柱后的邦德数与接触角之间的曲线。确定了相应的判定标准:某种情况下邦德数大于临界邦德数,毛细管不会发生堵塞,即为贯通的;反之,毛细管可能会发生堵塞。（2）研究了矩形毛细管中插入同心圆柱的大小和接触角对矩形毛细管堵塞的影响,得到了邦德数和接触角之间的曲线图,以及两种可能的拓扑结构。在圆柱和矩形管壁接触角相等时,增大内部圆柱的大小可以明显减小临界邦德数,即减弱毛细管发生堵塞的可能性;在圆柱和矩形管壁接触角不等时,对于同一圆柱,最小临界邦德数在内外接触角相差最大时取得。（3）分析了偏心圆柱的大小和接触角对矩形毛细管堵塞的影响,得到了邦德数和接触角之间的曲线图,以及四种可能的拓扑结构。对于竖直偏心圆组合管,增大偏心量,临界邦德数的最大值会增大,但是最小值也会减小,偏心圆竖直向上时在135°取得最小值,竖直向下时在45°取得最小值;对于水平偏心圆组合管,增大偏心量,临界邦德数的最大值不会变化,最小值逐渐减小,且邦德数曲线是关于90°对称的。
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