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软热响应颗粒阻塞相变中的壁面滑移

软凝聚态物质 2015-12-09 v2 材料科学

摘要

悬浮液的流动通常受壁面滑移的影响,即由于润滑层的存在,边界附近的流体速度 vfv_{f} 不同于壁面速度 vwv_{w}。虽然在稀悬浮液中滑移速度 vs=vfvwv_s=\vert v_{f}-v_{w}\vert 稳健地与壁面处的应力 σ\sigma 呈线性标度,但对于在体相中被剪切的更浓悬浮液尚无共识,已有报道表明其滑移速度标度为 vsσpv_s\propto\sigma^p,且指数 pp 不一致地介于 0 和 2 之间。在此我们聚焦于软热响应颗粒的悬浮液,并表明 vsv_s 实际上标度为黏性应力 σσc\sigma-\sigma_c 的幂律,其中 σc\sigma_c 表示体相材料的屈服应力。通过在阻塞相变中调节温度,我们进一步证明该标度在阻塞点两侧的大范围填充分数 ϕ\phi 内均成立,且指数 ppϕ\phi 连续增加,从稀悬浮液情况下的 p=1p=1 增至阻塞聚集体情况下的 p=2p=2。这些结果使我们能够成功重新审视文献中不一致的数据,并为阻塞上下方的壁面滑移的连续描述铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.06716,
  title  = {Wall slip across the jamming transition of soft thermoresponsive particles},
  author = {Thibaut Divoux and Véronique Lapeyre and Valérie Ravaine and Sébastien Manneville},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.06716},
  year   = {2015}
}

备注

6 pages, 4 figures - accepted for publication as a Rapid Communication in Phys. Rev. E