湍流乳液中逼近灾难性相反转时临界涨落的发散
流体动力学
2023-10-11 v1 软凝聚态物质
摘要
灾难性相反转即稠密乳液的突然破坏，发生在分散的多数相与连续的少数相不可逆转地互换角色时。这一常见过程在过去几十年中已被广泛研究，但其基本物理机制在很大程度上仍未被探索。本文通过实验与数值模拟研究了当分散相体积分数超过临界体积分数（实验中通常约为92%）时发生的灾难性相反转动力学。我们的数据精确量化了在逼近及跨越相反转点时全局转矩与平均液滴尺寸的突变，表现出强烈的滞后现象。最为重要的是，我们揭示了全局转矩的涨落在逼近临界体积分数时以幂律形式发散，并将其增长与高度非均匀空间液滴结构的形成联系起来。本发现揭示了动力学非均匀性涨落与转矩涨落临界发散之间的紧密关联，为将灾难性相反转作为非平衡类临界现象进行定量描述铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2310.06735,
title = {Divergence of critical fluctuations on approaching catastrophic phase inversion in turbulent emulsions},
author = {Lei Yi and Ivan Girotto and Federico Toschi and Chao Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06735},
year = {2023}
}