模型蠕虫状胶束体系泰勒-库埃特流中的惯弹性不稳定性
软凝聚态物质
2017-06-28 v1
摘要
本工作中，我们使用流动可视化与流变测量技术，研究在同心圆柱间（即泰勒-库埃特 (TC) 池中）受剪切的模型蠕虫状胶束溶液中的二次流动力学与演化。本工作研究的蠕虫状胶束溶液包含十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 和水杨酸钠 (NaSal)。该系统在较窄温度范围内变化时可呈现剪切带化且高弹性、非剪切带化且中等弹性，或近乎牛顿流体。通过改变温度在宽弹性范围 (El<<1, El~1, El>>1) 内探究弹性对转变与不稳定性的影响。弹性定义为 Weissenberg 数与 Reynolds 数之比。对于 El>>1 的剪切带化蠕虫状胶束溶液，观察到从基础库埃特流到静止涡流的初次转变，这些涡流在剪切池轴向等间距分布，并以渐近波长为特征。CTAB/NaSal 体系在此剪切带化转变起始处的无量纲波长被证明远大于其他剪切带化蠕虫状胶束体系所报道的值。对于同一流体在剪切稀化但不显示剪切带化的温度处 (El~1)，且在慢斜坡速度下，初次转变指向非静止而是沿轴向行进的不同结构。在低弹性 (El<<1) 下，流体表现为近乎牛顿流体，记录到从纯方位角库埃特流到修正泰勒涡流的若干转变，最终至混沌状态。我们讨论剪切带化与非剪切带化状态下的行为，并与相关体系的结果进行比较。
引用
@article{arxiv.1704.04515,
title = {Inertio-elastic instability in Taylor-Couette {\deg}ow of a model wormlike micellar system},
author = {Hadi Mohammadigoushki and Susan J. Muller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04515},
year = {2017}
}