生物流变学测量中的惯性效应

测量生物流体的粘弹性时，常令双筒流变仪外筒振摆，而把内筒扭绦上所测得内矩的相位差归因于流体弹性。但对牛顿流体实验竟得出水也有弹性的佯谬。本项研究指出，产生上述佯谬的原因是没有考虑流体的惯性和内筒的惯性。流体的怫性使内外筒间隙中流体速度剖面偏离线性，随Womersley数增大而使力矩变小且相位滞后。内筒的怫性使得某一频率下出现共振现象，力矩出现峰值而其相位剧变。为使流变仪正常工作，需避免共振。为此需在设计流变仪正常工作，需避免共振。为此需在设计流变仪时减小内筒惯性和提高扭绦刚度，或者加大内筒的空气阻尼系数。计算表明，锥板流变仪在通常参数范围内惯性效应不大。本项研究提出了一种将线性周期问题化为两点边值问题的新算法，并对典型非牛顿流体惯性效应做了研究。