高雷诺数湍流泰勒–库埃特流中的灾难性相反转

乳液在食品工业、医疗健康和化学合成中无处不在。本快报研究了高度湍流（$10^{11}\leq\text{Ta}\leq 3\times 10^{13}$）泰勒–库埃特流中远离平衡的亚稳态油水乳液的动力学。通过改变水包油中油的空隙率，可触发水包油与油包水乳液之间的灾难性相反转，从而显著改变混合物的形态（包括液滴尺寸）与流变特性。结合全局扭矩测量与局部原位激光诱导荧光（LIF）显微成像，阐明了这些不同状态的表征。尽管流动处于湍流状态且油水混合物处于动态平衡，系统的全局扭矩响应却如同流体为牛顿流体一般，且混合物的有效黏度被发现可比任一纯组分大或小数倍。