层流输运沉积物的流变学
软凝聚态物质
2016-12-28 v1
摘要
理解流体驱动的沉积物输运动力学仍然具有挑战性，因为它处于颗粒材料与流体流动之间的中间区域。Boyer 等人提出了一种统一致密干颗粒流与粘性悬浮流的局部流变学，但该模型仅在受限系统中的中性浮力颗粒下得到了验证。在此，我们通过添加压力 来考虑颗粒重量，从而将 Boyer 等人的模型推广，并测试该模型描述理想化实验室河流中沉积物输运的能力。我们将沉降塑料颗粒床置于上方的层流剪切流中，并使用折射率匹配技术追踪颗粒运动并确定局部流变学——从流体-颗粒界面到颗粒床深处。所有实验的数据均坍缩为摩擦系数 关于粘性数 的单一曲线，范围跨越 ，验证了该局部流变学模型。然而，对于 的情况，数据并未坍缩。颗粒并未如预期那样发生 的阻塞相变，而是转变为蠕变状态，在此状态下我们观察到随着 减小，摩擦系数 发生连续衰减。这种蠕变状态的流变学无法由局部模型描述，需要进一步研究以确定是否可以修改非局部流变学模型来解释我们的发现。
引用
@article{arxiv.1509.08395,
title = {Rheology of sediment transported by a laminar flow},
author = {M. Houssais and C. P. Ortiz and D. J. Durian and D. J. Jerolmack},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08395},
year = {2016}
}