基于动态光散射和二色流动双折射的纠缠聚合物流体在两滚筒中动力学行为研究. II. 瞬态流

我们对一系列高分子量、柔性、纠缠的聚苯磺酸溶液在共旋转双滚筒中施加瞬态启动流动进行了广泛的实验研究，涉及多个 Weissenberg 数。通过动态光散射技术测得的速度场响应，与通过两种颜色流动双折射技术测得的聚合物微结构时间依赖变化紧密耦合。如预期，聚合物变形导致从牛顿流场的显著修改。结果显示，测得的速度梯度分量以及流动类型参数均减小，导致在黏性点处测得的伸缩强度或 Weissenberg 数大幅降低，远低于牛顿流体的相应值。尽管聚合物对流动以及流动对聚合物的动力学相互作用复杂且紧密耦合，但其各自行为以及这种耦合关系在聚合物浓度和分子量变化时保持不变，前提是每链的纠缠数 $N_e$ 保持不变。瞬态结果对 $N_e$ 的依赖性与在相同聚合物流体上的稳态实验结果（Sanyal、Yavich 和 Leal，2000 年未发表稿）非常相似。本文所述结果与最近的理论预测（Remmelgas 和 Leal，J. Non-Newtonian Fluid Mech. {\bf 90}, 187, 2000）使用基于再浸染的向量模型 predictions 结果在质的上高度吻合。