向列相液晶在混沌流中的平流
流体动力学
2017-07-20 v4
摘要
考虑了非均匀剪切流(规则与混沌)对平面几何中向列相液晶的影响。基于Landau--de Gennes方程耦合外部规定的流场进行研究:在周期空间域中数值求解。焦点在于平流为被动的极限情况,使得液晶性质的变化不反馈到流体速度方程中。分析结果(有流和无流)的主要工具是识别无流时动力学方程的固定点,这些固定点在引入流时(在不同程度上)相关。固定点分类为稳定/不稳定,并进一步分为单轴或双轴。相应地,研究了各种被动剪切流模型,主要焦点在于模型中不存在 tumbling(翻倒)的情况。在此情景中,不仅必须考虑-张量的平流,还必须考虑其相对于局部涡量场的共旋。因此,只有双轴固定点作为一般流场下-张量动力学的解决方案保留下来。对于某些沿轨迹可有效忽略共旋效应的流动,两类固定点均保留。在此情景中,系统表现出粗化阻滞,即液晶畴被“冻结”在流结构中,因此其尺寸增长受限。结果(双轴终态或两类固定点的混合)可以通过由共旋导数显现的流时间和长度尺度来理解。也考虑了一些存在tumbling的具体情况;此处流动对液晶形态有强烈影响。
引用
@article{arxiv.1605.05527,
title = {Advection of nematic liquid crystals by chaotic flow},
author = {Lennon O'Naraigh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.05527},
year = {2017}
}
备注
28 pages, 17 figures