表面活性剂覆盖液滴稀乳液的电流变学
流体动力学
2019-10-30 v1 软凝聚态物质
摘要
通过求解静电学、流体流动和表面活性剂传输的耦合方程，研究了在剪切流和均匀电场共同作用下表面活性剂涂层对可变形粘性液滴的影响。采用全面的三维求解技术，在稀悬浮液域内分析了本体乳液的非牛顿剪切响应。本研究结果表明，表面活性剂的不均匀性在液滴周围的流动扰动中产生了显著改变，从而影响流动乳液的粘性耗散。这实际上引发了本体剪切粘度的变化。引人注目的是，观察到电学和流体动力学应力之间的平衡受到的影响使得在某些特定剪切率下液滴表面上的表面张力梯度消失，相应的本体粘度有效变化也变得可以忽略不计。这一临界条件极大地依赖于两种流体的电容率和电导率比以及外加电场的方向。表面变形电荷对流的物理机制在确定该临界剪切率中也发挥了作用。由于电荷对流和 Marangoni 应力的耦合相互作用，由电荷对流引发的乳液剪切变稀或剪切变稠行为发生反转。此外，由于表面活性剂的存在，本体流变学中电学产生的各向异性法向应力得到降低，特别是当液滴粘度远小于连续流体时。对液滴尺度流动物理学及其与稀乳液本体流变学联系的透彻描述，可为更复杂的乳液系统提供基础理解。
引用
@article{arxiv.1901.06645,
title = {Electrorheology of a dilute emulsion of surfactant-covered drops},
author = {Antarip Poddar and Shubhadeep Mandal and Aditya Bandopadhyay and Suman Chakraborty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06645},
year = {2019}
}