剪切流中乳液的数值模拟
流体动力学
2018-07-06 v1
摘要
我们对近期发展的一种用于多相问题的流体体积法进行了改进，使其能与分数步长法和快速泊松求解器结合使用，并通过标准基准问题对其进行了验证。随后我们考虑了两流体体系的乳液，并在惯性趋于零的极限下研究其在平面库埃特流中的流变特性。针对密度比和黏度比均为1的情况，我们考察了有效黏度对体积分数（10%至30%）和毛细数（0.1至0.4）的依赖性。我们发现有效黏度随形变和施加的剪切而降低（剪切变稀），而相对于体积分数则表现出非单调行为。我们报道了有效黏度曲线中出现极大值的现象，并将结果与刚性及可变形颗粒、胶囊悬浮液的结果进行了比较。我们表明溶剂中的流动主要为剪切流，而在悬浮相中主要为旋转流；此外，随着体积分数增大，这种行为趋于反转。最后，我们评估了两种流体中的黏性应力及其间界面力对总剪切应力的贡献。
引用
@article{arxiv.1807.01841,
title = {Numerical simulations of emulsions in shear flows},
author = {Marco Edoardo Rosti and Francesco De Vita and Luca Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.01841},
year = {2018}
}