纳米流体有效黏度的广义爱因斯坦与布林克曼解
软凝聚态物质
2020-08-26 v1 其他凝聚态物理
摘要
本文推导了考虑尺寸效应的实心球体悬浮液有效黏度的闭式解析解。该结果利用在应变梯度弹性理论框架下发展的颗粒复合材料有效剪切模量解得到。假设基体不可压缩且颗粒为刚性，并利用弹性理论与黏性流体理论之间的数学类比，我们推导了有效黏度的广义爱因斯坦公式。随后采用微分法推导了浓悬浮液的广义布林克曼解。所得解含有单一附加长度尺度参数，该参数可与悬浮液中基液与固体颗粒间的相互作用相关联。在颗粒直径与该长度尺度参数之比很大的情况下，所发展的解退化为经典解；然而当颗粒相对直径较小时，预测有效黏度会增大。结果表明所发展的模型与已知实验数据吻合良好。我们也推导并验证了纤维悬浮液的解。
引用
@article{arxiv.2005.09118,
title = {Generalized Einstein's and Brinkman's solutions for the effective viscosity of nanofluids},
author = {Y. O. Solyaev and S. A. Lurie and N. A. Semenov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.09118},
year = {2020}
}