稀蠕虫状胶束溶液的本构建模：剪切诱导结构与瞬态动力学
软凝聚态物质
2021-09-16 v2 流体动力学
摘要
我们重新表述了 Dutta 和 Graham [Dutta, Sarit and Graham, Michael D., JNNFM 251 (2018)] 的“反应棒模型”(RRM)，该模型是用于描述稀蠕虫状胶束溶液行为的本构模型。RRM 将蠕虫状胶束溶液视为刚性布朗棒的稀悬浮液，其在流动中发生可逆的断裂与生长。胶束取向与应力贡献的演化方程与集体胶束长度的动力学反应方程相耦合，从而产生棒的长度与旋转扩散率的动态变化。该模型此前已成功捕捉稀蠕虫状胶束溶液的许多关键稳态流变特征，特别是剪切增稠与剪切变稀、非零法向应力差以及重入型剪切应力-剪切速率曲线，并能够拟合多种稳态实验数据。本工作在原有框架基础上进行了改进，该框架此前难以捕捉瞬态动力学与高剪切行为，我们通过将胶束生长的动力学方程在更具微观结构基础（尽管仍是高度理想化的）上重新表述来实现改进。具体而言，我们允许与棒强取向相关的胶束生长，以及由沿胶束的拉伸应力引起的断裂。这一新表述较好地吻合实验，捕捉了稳态与瞬态剪切流变行为。我们还发现其与可用的稳态拉伸流变学具有良好的一致性。
引用
@article{arxiv.2104.02690,
title = {Constitutive modeling of dilute wormlike micelle solutions: shear-induced structure and transient dynamics},
author = {Richard J. Hommel and Michael D. Graham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.02690},
year = {2021}
}
备注
Accepted to JNNFM