剪切悬浊液膜的分离不稳定性
软凝聚态物质
2007-05-23 v1
摘要
从斯托克斯流动方程及粒子质量守恒方程出发（后者由剪切诱导扩散决定），推导出悬浊液浓度和膜厚度动力学的耦合方程，用于描述由倾斜墙面（从中性浮力悬浊液池中上升）拉升的自由表面流动薄膜。我们发现膜厚度沿轴向波动和粒子浓度调制的 instability，随着两个无量纲剪切诱导扩散率的特定组合（决定由浓度梯度和剪切率梯度驱动的粒子通量）低于临界值时，其增长率不断增加。这强化了 {\it Phys. Fluids} {\bf 13} (12), p. 3517 (2001) 的结论，为解释 Tirumkudulu 等人于 1999 年和 2000 年发表于 {\it ibid.} 的实验提供了解释。此外，我们预测了一种“堆积”不稳定性，其中沿墙面速度方向的扰动会被放大；这种不稳定性并非由剪切诱导迁移驱动，而是由悬浊液粘度随粒子浓度的变化所致。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0312189,
title = {The segregation instability of a sheared suspension film},
author = {Rama Govindarajan and Prabhu R. Nott and Sriram Ramaswamy},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0312189},
year = {2007}
}
备注
28 pages, 6 .eps figures, submitted to Phys Fluids