非平行度对标准测量与磁流变测量的影响
流体动力学
2025-07-18 v2
摘要
为了实现全人血的磁流变特性表征，我们评估了我们的实验装置对低粘度流体进行稳态剪切测量的适用性。先前使用配备磁流变单元的旋转流变仪进行的测量返回了偏低且不一致的表观粘度值。在这项工作中，我们通过实验和数值方法进行了一项参数化研究，以评估可能的误差源并定义可靠的实验窗口。使用两种几何形状对牛顿流体进行了稳态剪切测量：不同间隙高度的平行板和锥板。结果发现，随着平行板间隙的减小，测得的粘度明显下降，同时锥板测量存在轻微的高估。数值结果证实了实验观察结果，表明底板存在微小倾斜（介于 0.1{\deg} 和 0.3{\deg} 之间）。数值研究还表明，几何非平行度会导致显著的流动改变，特别是对于锥板几何形状，可能会产生收缩/膨胀流动，严重偏离经典的 Couette 流动并引起不可忽略的误差。为了评估非平行度对磁流变测量的影响，我们还进行了额外的实验和数值研究。几何不对称导致微结构动力学的严重改变，可能导致对磁流变响应的低估。这项工作表明，几何非平行度会对简单剪切流动产生严重影响，其含义与一般间隙误差根本不同，并且可以通过在不同几何形状（平行板和锥板）中使用牛顿流体进行对比测量来识别。
关键词
引用
@article{arxiv.2502.20967,
title = {Effects of non-parallelism on standard and magnetorheological measurements},
author = {R. Rodrigues and F. J. Galindo-Rosales and L. Campo-Deaño},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.20967},
year = {2025}
}