利用动态结构因子研究黏性液滴乳浊液中剪切诱导集体扩散率：黏度比的影响

数值计算了黏性液滴乳浊液中的剪切诱导集体扩散率，特别是其作为黏度比的函数。模拟了在施加剪切中由于液滴-液滴相互作用而扩散的初始随机堆积黏性液滴层。剪切诱导集体扩散系数利用液滴浓度分布的自相似解算出。我们还通过由模拟液滴位置计算动态结构因子获得了集体扩散率——该分析通常仅应用于均匀系统。用不同方法计算的两个量相互一致，包括它们对毛细数和黏度比增加的非单调变化的预测。计算值也与过去的测量相符。此处计算的梯度扩散系数如预期比先前用黏性液滴两两模拟算得的稀乳浊液自扩散系数大一个数量级。尽管先前计算的自扩散率随毛细数非单调变化，但其随黏度比的变化与此处发现的梯度扩散率的非单调变化相反。这种差异可能源于液滴在相互作用间未达平衡变形——该效应在用于计算自扩散率的两两模拟中不存在——或源于两种扩散率背后物理本质的差异。我们通过将非单调变化与平均非单调液滴变形相关联，给出了其定性解释。我们还提供了集体扩散率随黏度比和毛细数变化的经验关联式。