单轴拉伸蠕虫状胶束溶液的拉伸应力与流动双折射场的同时测量
流体动力学
2024-04-30 v1 化学物理
光学
摘要
本研究提出了一种新颖且简单的流变光学技术，用于研究复杂流体的流变学与其在单轴拉伸流动下的内部结构变形之间的关系。将流变学测量的宏观粘弹性结果与光学测量的双折射微观结果相结合，以评估拉伸应力下流体内部的微观结构变形和取向状态。所提出的技术结合了液滴法和高速度偏振相机，同时测量拉伸应力和流动诱导的双折射场。在液滴法中，测量从喷嘴滴落的流体液丝直径的时间演化图像，以获得施加在液丝上的拉伸应力。这些图像由连接到微偏振元件阵列的高速度偏振相机捕获，从而实现双折射场的高速成像。采用不同浓度的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和水杨酸钠（NaSal）的蠕虫状胶束溶液作为测量目标。因此，我们成功可视化了由胶束向拉伸方向取向引起的单轴拉伸蠕虫状胶束溶液双折射场的时间演化图像。此外，所提出的技术支持研究应力-光学规则（即复杂流体的应力与双折射之间的线性关系）的建立条件。从这些测量中分析了应力-光学系数，这是一个表示双折射对应力敏感性的比例常数。确认了单轴拉伸流动下的应力-光学系数与剪切流动下的应力-光学系数相当。
引用
@article{arxiv.2404.17643,
title = {Simultaneous measurement of extensional stress and flow birefringence field for uniaxially extending worm-like micellar solutions},
author = {Masakazu Muto and Tatsuya Yoshino and Shinji Tamano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.17643},
year = {2024}
}