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剪切增稠悬浮液的非单调流动曲线

软凝聚态物质 2015-05-12 v2 流体动力学

摘要

稠密悬浮液的不连续剪切增稠 (DST) 是一种显著现象,其中粘度可在临界剪切速率下增加几个数量级。它呈现出两种假设“态”之间的一阶相变外观,我们最近将这两种态分别识别为具有润滑接触或摩擦接触的斯托克斯流 (Stokes flows)。在此,我们通过 novel 应力控制模拟进一步扩展了这一类比,并展示了存在类似于非单调状态方程的非单调稳态流动曲线。虽然我们将 DST 与 S 形流动曲线联系起来,但在体积分数高于剪切阻塞转变时,摩擦态失去流动性,流动曲线简化为拱形,仅允许系统在小应力下流动。虽然热力学转变会导致共存区域的相分离,但我们在整个增稠转变过程中观察到的是均匀剪切流。稳定性分析表明,对于流变仪中的小雷诺数和系统尺寸,均匀剪切可能在机械上是稳定的。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.4661,
  title  = {Non-monotonic flow curves of shear thickening suspensions},
  author = {Romain Mari and Ryohei Seto and Jeffrey F. Morris and Morton M. Denn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.4661},
  year   = {2015}
}

备注

v2: typos corrected + various text improvements, 6 pages, 5 figures