启动流动中剪切分带不稳定的动力学
软凝聚态物质
2007-05-23 v1 统计力学
摘要
受虫状胶束实验的启发，我们研究了在两种流体 Johnson-Segalman 模型中剪切分带不稳定的早期阶段。我们对关于剪切率、胶束应变和浓度的耦合涨落进行线性稳定性分析，以初始均匀状态为基准。首先我们计算“晶态”不稳定性的起始。对于启动“淬火”进入不稳定区域，通常在本征本构曲线达到之前就会发生不稳定性，因此我们分析关于均匀启动流动的涨落，以找到不均匀性首次出现的选定长度和时间尺度。在无耦合极限下，剪切率和胶束应变的涨落独立于浓度涨落，当本征本构曲线呈负斜率时会不稳定，但没有选定长度尺度。当耦合到浓度时，这种不稳定性在短长度尺度上被增强；选定了长度尺度，正如实验中所见。所述不稳定区域随后被扩大。远离底层 (零剪切) 相分离不稳定时，扩大微小且不稳定仍由剪切率和胶束应变主导。接近相分离时，不稳定在极低剪切率处启动，其中由流触发的相分离。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0208599,
title = {Kinetics of the shear banding instability in startup flows},
author = {Suzanne M. Fielding and Peter D. Olmsted},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0208599},
year = {2007}
}
备注
20 pages, 12 figures