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黏弹性流体中稀悬浮液剪切增稠的黏弹性效应

软凝聚态物质 2020-12-21 v1 流体动力学

摘要

我们利用基于光滑轮廓法的新颖直接数值模拟,研究了在 Oldroyd-B 黏弹性流体中稀悬浮液内流体弹性对剪切增稠此前未阐明的效应。流体弹性由 Weissenberg 数 Wi 和黏度比 1β=ηp/(ηs+ηp)1-\beta=\eta_p/(\eta_s+\eta_p) 决定,后者度量了聚合物应力与流动之间的耦合:ηp\eta_pηs\eta_s 分别为聚合物与溶剂的黏度。随着 1β1-\beta 增大,尽管应力子与 β1\beta\to 1 极限情形相比无显著变化,但归一化聚合物应力随 Wi 的增长率受到抑制。对不同 β\beta 下颗粒周围流动与构象动力学的分析表明,在较大的 1β1-\beta 下,聚合物应力调制流动,导致聚合物拉伸受抑。这种 β\beta 对聚合物应力发展的效应表明流体弹性与流动之间存在复杂耦合,且对于理解黏弹性介质中悬浮液的流变学与流体动力学相互作用至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.10404,
  title  = {Effects of viscoelasticity on shear-thickening in dilute suspensions in a viscoelastic fluid},
  author = {Yuki Matsuoka and Yasuya Nakayama and Toshihisa Kajiwara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.10404},
  year   = {2020}
}