剪切增稠悬浮液中传播的高应力前缘结构
软凝聚态物质
2022-09-14 v1 流体动力学
摘要
我们报道了玉米淀粉剪切增稠悬浮液边界上空间分辨应力的直接测量，揭示了沿流动方向以顶部边界速度传播的高局部应力持续区域。这些传播前缘的持续性使得能够精确测量其结构，包括通过边界应力显微术（BSM）测得的边界应力分布，以及通过粒子图像测速（PIV）测得的悬浮液底边界处粒子的非仿射速度。此外，我们直接测量了粒子相与悬浮流体之间的相对流动（流体迁移），发现迁移高度局域于前缘处，且在前缘两侧方向发生改变，表明前缘由高膨胀压力、低粒子浓度的局域区域构成。流动量级表明，驱动流体迁移的孔隙压力差与剪切增稠起始的临界剪切应力相当。传播前缘完全解释了流变仪所报道的黏度随施加应力的增加，并与系统一个边界处存在稳定堵塞区域相一致，该区域生成跨越流变仪平板间间隙的渗流摩擦接触网络，并产生强烈的局域膨胀压力。
引用
@article{arxiv.2203.02482,
title = {Structure of propagating high stress fronts in a shear thickening suspension},
author = {Vikram Rathee and Joia M. Miller and Daniel L. Blair and Jeffrey S. Urbach},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02482},
year = {2022}
}