接近堵塞时的流变学——润滑力的影响

我们通过计算机模拟研究了不同耗散力对高密度颗粒 laden 流流变性质的作用。特别地，我们关注紧密堆积极限（堵塞）以及是否可以识别出不依赖于耗散模型细节的“普适”可观测量。为此，我们定义了一种简化的润滑力并系统地改变该相互作用的范围 $h_c$。对于固定的 $h_c$，观察到从小应变率下的牛顿流体制到大应变率下的惯性主导流的交叉。作为润滑范围 $h_c$ 的函数也观察到了相同的交叉。同时，但仅在接近堵塞的高密度下，颗粒速度以及局部密度分布不受润滑范围变化的影响——它们是“普适”行为的候选者。在远离堵塞的密度下，这种普适性消失：短程润滑力导致显著的颗粒团聚，而长程润滑力则不会。这些发现突显了“几何”堆积约束对颗粒运动的重要性——这与具体的耗散模型无关。随着随机密堆积处的自由体积消失，颗粒运动受到越来越小的自由空间量的更多限制。另一方面，宏观流变可观测量以及高阶关联函数保留了底层耗散模型的可变性。