触变性屈服应力流体中的剪切带与泰勒-库埃特不稳定性

在本工作中，我们研究了触变性屈服应力流体在两个同心圆柱体间的流动。为了考虑触变性，本构关系采用由动力学方程驱动的结构参数。此处考虑Houska模型。根据结构参数的破坏速率，观察到局部化或剪切带。我们表明，对于脆弱结构，可能观察到剪切带流动，而对于较强结构，仅观察到如宾汉流体中的流动局部化。文献中若干作者讨论的剪切带物理解释强调，剪切带可能与材料结构中的不连续性以及根据随应变率的本构关系应力非单调演化相关联。通过数值求解流动，我们表明这种基于结构参数存在的流变模型能够预测剪切带。此外，在较大参数范围内研究了触变性对方位角流动线性稳定性的影响。尽管触变性允许基流出现剪切带，但相比于简单屈服应力流体，它并未从根本上改变库埃特流的稳定性。表观剪切稀化行为取决于流体的触变参数，并且重新获得了剪切稀化流体中泰勒涡起始的结果。然而，剪切带改变了流动区域内粘度的分层，使得临界条件主要由流动区域的宽度驱动。