黏塑性流体中的气泡云

黏塑性流体可通过使浮力应力与屈服应力相平衡来使气泡/颗粒保持静止。在本研究中，我们考察屈服应力流体中气泡的悬浮液。更确切地说，我们计算在不发生运动的情况下可被束缚在屈服应力流体中的气体分数 $\phi$ 的大小。关键参数是屈服数，它表示屈服应力与浮力应力之比。本文旨在阐明气泡如何通过应力场感知其邻近气泡，并计算气泡云抑制流动的临界屈服数。我们在具有随机分布的单尺寸圆形气泡的完整周期性盒子中进行二维计算。我们研究了大量构型以获得统计收敛的结果。我们直观地预期，对于更高的体积分数，临界屈服数更大。我们不仅证实了这一情况，而且表明气泡的短程相互作用会更为显著地提高气泡云的临界屈服数。结果表明，在稀相区临界屈服数是体积分数的线性函数。基于在 $0\le \phi \le 0.31$ 研究范围内的数值实验，给出了一个代数表达式模型（半经验地）来近似临界屈服数，同时给出了下界和上界估计。