流体动力学应力下致密胶体聚集体的破裂
软凝聚态物质
2009-06-05 v1 无序系统与神经网络
摘要
胶体颗粒的流致聚集会产生具有相当高分形维数的聚集体，这些聚集体直接决定了剪切分散体所观察到的流变性质。我们通过一个断裂力学模型，并辅以多通道拉伸（层流）流动装置中的实验，来解决聚集体尺寸随流体动力学应力增加而减小（作为破裂的结果）的问题。有证据表明，只要聚集体内部密度随线性尺寸的衰减（由于分形性）不可忽略（例如对于），与分形聚集体相比，这就会对流体动力学破碎过程施加显著限制（而非分形聚集体中临界应力实际上与尺寸无关）。这是因为破碎一个分形物体会产生更致密、更能承受应力的分形结构。在湍流中，考虑间歇性只会引入相对于层流情况的小偏差，而模型预测与文献中的实验同样吻合良好。我们的研究结果总结在一个关于破裂指数（控制尺寸与应力标度关系）作为分形维数函数的图中。
引用
@article{arxiv.0906.0847,
title = {Breakup of dense colloidal aggregates under hydrodynamic stresses},
author = {A. Zaccone and M. Soos and M. Lattuada and M. U. Baebler and M. Morbidelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.0847},
year = {2009}
}