剪切增稠悬浮液的本构模型：对稳态剪切叠加横向振荡的预测
流体动力学
2020-07-14 v1
摘要
我们近期开发了一个用于稠密剪切增稠颗粒悬浮液张量形式的本构模型，该模型将率无关微结构演化与应力依赖的堵塞阈值相结合。这较好地定性描述了反向流动，尽管其在定量上过高估计了结构各向异性[J. J. J. Gillissen et al., Phys. Rev. Lett. 123 (21), 214504 (2019)]。此处我们利用该模型预测在增稠区中叠加横向振荡对稳态剪切流动的解堵效应[N. Y. C. Lin et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 113, 10774 (2016)]。该模型成功复现了实验中观测到的振荡介导的黏度下降。我们将应力与微结构张量的时间相关分量与离散元模拟进行比较。尽管模型正确捕捉了主要定性行为，其通常过高预测稳态剪切中的微结构各向异性，并低估了振荡剪切中的颗粒接触数。随着后者振幅增大，模型也未能完全捕捉微结构横向分量与剪切率振荡之间相位角的正确变化。这些偏差为模型未来的改进指明了方向。
引用
@article{arxiv.2007.05710,
title = {Constitutive model for shear-thickening suspensions: Predictions for steady shear with superposed transverse oscillations},
author = {Jurriaan Gillissen and Christopher Ness and Joseph Peterson and Helen Wilson and Michael Cates},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05710},
year = {2020}
}
备注
14 pages,6 figures