稠密非布朗悬浮液的流态转变：流变学、微观结构表征与本构建模
软凝聚态物质
2015-01-06 v2
摘要
采用离散元法模拟了稠密非布朗悬浮液的剪切流动，同时考虑了颗粒接触和流体动力润滑作用。所得流态在固体体积分数、剪切速率、流体粘度和颗粒刚度的参数空间中进行了映射。在临界体积分数 以下，流变学由 Stokes 数主导，该数区分了粘性流态和惯性流态。高于 时，在低到中等剪切速率下存在准静态流态。在极高剪切速率下， 依赖性消失，并探讨了软颗粒流变学。流变学流态之间的转变与润滑对悬浮液应力贡献的演变相关。研究发现，颗粒间力分布、组构和相关长度等微观现象的转变与宏观流动的转变相对应。受整体流变学的启发，提出了一种本构模型，该模型结合了一个粘性压力项与 Chialvo、Sun 和 Sundaresan [Phys. Rev. E. \textbf{85}, 021305 (2012)] 提出的干颗粒模型。结果表明，该模型成功捕捉到了流态转变。
引用
@article{arxiv.1409.1041,
title = {Flow regime transitions in dense non-Brownian suspensions: rheology, microstructural characterisation and constitutive modelling},
author = {Christopher Ness and Jin Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1041},
year = {2015}
}