复合颗粒的稀分散体系：形变动力学与流变学
软凝聚态物质
2021-05-05 v1 流体动力学
摘要
复合颗粒是一类复合体系，其中封装在流体液滴中的固体颗粒悬浮于另一种流体中。它们在多种自然与生物过程中出现，例如有核细胞、水凝胶、微胶囊等。本文中，我们分析了同心复合颗粒内部及周围的流动，并研究了在施加的线性流中约束液滴的形变与重定向动力学及其对抗破裂的稳定性。我们利用域扰动技术获得了直至 O(Ca)（毛细数）的流场解析表达式，以及直至 O(Ca^2) 的约束液滴形变形状。此外，我们针对复合颗粒的稀分散体系建立了体积平均应力的 O(Ca) 本构方程。与线性理论相比，O(Ca^2) 计算被发现有重要意义，因为它们在某些线性流中给出了定性不同的预测。我们发现，封装颗粒与约束界面之间的强流体动力学相互作用导致约束液滴的形变较之简单液滴更大，并增强了稀分散体系中的流变学量，如有效剪切黏度、拉伸黏度与法向应力差。这些涉及颗粒、液滴以及覆有液膜的颗粒的度量也可作为复合颗粒的极限情形导出。此外，通过将分散体系置于小振幅振荡剪切流中，我们以复模量表征了复合颗粒稀分散体系的线性黏弹行为。
引用
@article{arxiv.2103.07664,
title = {Dilute dispersion of compound particles: deformation dynamics and rheology},
author = {Pavan Kumar Singeetham and Chaithanya K. V. S. and Sumesh P. Thampi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07664},
year = {2021}
}