具有流动诱导结构形成的蠕虫状胶束溶液的机理本构模型
流体动力学
2017-11-27 v2
摘要
我们提出一个张量本构模型，用于预测稀蠕虫状胶束溶液中的应力与流动诱导结构形成。该胶束溶液被视为长度动态变化的刚性布朗棒的稀悬浮液。与 Turner 和 Cates [J. Phys.:~Condens. Matter 4, 3719 (1992)] 提出的机理一致，假设棒的流动诱导取向会促进棒长度的增加，对应于实验中观察到的流动诱导结构的形成。在极高变形率下，流体动力学应力导致棒长度减小。这些机理被实现于控制棒长度演化的唯象方程中，并适当修正棒的数密度以确保表面活性剂质量守恒。该模型首先导致剪切与拉伸黏度随变形率增加而上升，然后在更高变形率下下降。若流动诱导棒生长的速度常数足够大，模型预测在剪切与单轴拉伸中应力与变形率之间的多值关系。稳态下对剪切与拉伸流动的预测与实验结果合理吻合。按设计，该模型足够简单，可作为计算流体动力学研究中易处理的本构关系。
引用
@article{arxiv.1711.08358,
title = {Mechanistic constitutive model for wormlike micelle solutions with flow-induced structure formation},
author = {Sarit Dutta and Michael D. Graham},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.08358},
year = {2017}
}