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液滴的运动和变形,以及简单剪切流中稀乳液的流变性。 (英语) Zbl 0810.76003号

在斯托克斯流的极限条件下,研究了浸没在环境简单剪切流中的液滴的稳态和瞬态变形。流量是液滴和悬浮液之间的粘度比(λ)和毛细管数Ca的函数。液滴的运动是在无边界流体中和靠近边界平面壁的地方考虑的。该问题用边界积分法表示,并用边界元数值程序求解。结果提供了关于大范围(λ)和Ca的静态和瞬态变形液滴形状的信息。分析了变形液滴内部和外部的流线,显示出根据λ和Ca显示出不同的模式。研究了液滴表面流动的运动学,包括界面标记的移动时间和界面补片的应变运动。固定液滴形状用于计算剪切运动中液滴稀乳液的有效应力张量。研究发现,对于所有值\(λ\),稀乳液的行为类似于弹性剪切稀化介质。根据液滴变形和从壁迁移的时间尺度,检查了平面壁的影响。将计算的偏移速度与现有渐近理论和实验数据预测的偏移速度进行了比较,并对一些差异进行了识别和讨论。

MSC公司:

76A99型 基础、本构方程、流变学、非流体现象的流体动力学模型
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
76M15型 边界元法在流体力学问题中的应用
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参考文献:

[1] Rallison,J.M.,《剪切流中粘性小液滴和气泡的变形》,《流体力学评论》。,16, 45 (1984) ·Zbl 0604.76079号
[2] Bentley,B.J。;Leal,L.G.,《稳态二维线性流中液滴变形和破碎的实验研究》,《流体力学杂志》。,167, 241 (1986) ·Zbl 0611.76117号
[3] Taylor,G.I.,《可定义流场中乳状液的形成》(Proc.R.Soc.,146(1934)),501
[4] Rumscheidt,F.D。;Mason,S.G.,剪切悬浮液中的粒子运动xii。剪切流和双曲线流中液滴的变形和破裂,胶体科学杂志。,16, 238 (1961)
[5] 托尔扎,S。;考克斯·R·G。;Mason,S.G.,剪切悬浮液中的粒子运动。二十七、。液滴的瞬态和稳态变形和破裂,胶体界面科学杂志。,38, 395 (1972)
[6] Bartok,W。;Mason,S.G.,剪切悬浮液中的粒子运动。viii、。流体球的单重态和双重态,胶体科学杂志。,14, 13 (1959)
[7] Grace,H.P.,《高粘度非混溶流体系统中的分散现象以及静态混合器作为分散装置在此类系统中的应用》,(《第三届工程基金会研究会议关于混合》,第三届工程师基金会研究会关于混合,Andover,NH(1971)。程序。第三届工程基金会混合研究会议。程序。第三届工程基金会混合研究会议,新罕布什尔州安多佛(1971),化学。工程委员会。,14(1982)),225,再版
[8] Rallison,J.M.,《关于几乎呈球形的粘性液滴随时间变化的变形的注记》,J.流体力学。,98, 625 (1980) ·Zbl 0429.76068号
[9] Khakhar,D.V。;Ottino,J.M.,线性流中细长液滴的变形和破碎,J.流体力学。,166, 265 (1986) ·Zbl 0637.76107号
[10] Rallison,J.M.,《一般剪切流中粘性液滴变形和破裂的数值研究》,J.流体力学。,109, 465 (1981) ·兹比尔04827.6103
[11] W.S.J.Uijttewaal。;尼霍夫,E-J。;Heethaar,R.M.,《存在平面壁时水滴的迁移、变形和定向:与分析理论相比较的数值研究》,Phys。流体,A5,819(1993)·Zbl 0777.76056号
[12] De Bruijn,R.A.,简单剪切流中滴头流动,化学。工程科学。,48, 277 (1992)
[13] Pozrikidis,C.,《关于液滴有序悬浮液的瞬态运动》,J.流体力学。,246, 301 (1993) ·Zbl 0825.76859号
[14] Batchelor,G.K.,《无力颗粒悬浮液中的应力》,《流体力学杂志》。,41, 545 (1970) ·Zbl 0193.25702号
[15] Taylor,G.I.,《含有另一种流体小滴的流体的粘度》(Proc.R.Soc.,A138(1932)),41·Zbl 0005.32201号
[16] 肖瓦尔特,W.R。;查菲,C.E。;Brenner,H.,稀乳液的流变行为,J.胶体界面科学。,26, 152 (1968)
[17] Schowalter,W.R.,《非牛顿流体力学》(1978),佩加蒙出版社:牛津佩加蒙出版公司
[18] Cox,R.G.,《一般依赖时间的流体流动中液滴的变形》,《流体力学杂志》。,37, 601 (1969) ·Zbl 0181.55504号
[19] Frankel,N.A。;Acrivos,A.,《稀乳液的本构方程》,J.流体力学。,44, 65 (1970) ·Zbl 0201.28301号
[20] Barthés-Biesel,D。;Acrivos,A.,线性流场中自由悬浮液滴的变形和破裂,J.流体力学。,61, 1 (1973) ·Zbl 0268.76069号
[21] Barthés-Biesel,D。;Acrivos,A.,《悬浮液的流变性及其与非牛顿流体唯象理论的关系》,《国际多相流杂志》,1,1(1973)·Zbl 0362.76005号
[22] Ericksen,J.L.,各向异性流体,Archs Rat。机械。分析,4231(1960)·兹比尔0093.18002
[23] Sangani,A。;Lu,W.,小液滴有序悬浮液的有效粘度,Z.Angew。数学。物理。,38, 557 (1987)
[24] Bartok,W。;Mason,S.G.,剪切悬架中的Partice运动。vii、。流体球内循环(理论),胶体科学杂志。,13, 293 (1958)
[25] 托尔扎,S。;考克斯·R·G。;Mason,S.G.,剪切悬浮液中的粒子运动。二十六、。液滴内部和周围的流线,《胶体界面科学杂志》。,35, 529 (1972)
[26] 斯通,H.A。;纳迪姆,A。;Strogatz,S.H.,《浸泡在稳定斯托克斯流中的液滴内部的混沌流线》,《流体力学杂志》。,232, 629 (1991) ·Zbl 0729.76592号
[27] Goldsmith,H。;Mason,S.G.,《悬浮液在管道中的流动》。i.单球体、杆和圆盘,J.胶体界面科学。,17, 448 (1962)
[28] Pozrikidis,C.,线性粘性流的边界积分和奇异性方法(1992),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国·Zbl 0772.76005号
[29] 查菲,C。;Brenner,H。;Mason,S.G.,剪切悬架的粒子运动XVIII。壁迁移(理论),流变。《学报》,4,64(1965)
[30] 查菲,C。;Brenner,H。;Mason,S.G.,对论文的修正:剪切悬浮中的粒子运动XVIII壁迁移(理论),Rheol。学报,6100(1967)
[31] Chan,P.H。;Leal,G.L.,《二阶流体中可变形液滴的运动》,J.流体力学。,92, 131 (1979) ·Zbl 0402.76007号
[32] Karnis,A。;Mason,S.G.,剪切悬浮液中的粒子运动XXIII。液滴的壁面迁移,胶体杂志。接口科学。,24, 164 (1967)
[33] 斯马特,J。;Leighton,D.,《由于存在平面而导致的液滴漂移的测量》,Phys。流体,A3,21(1991)
[34] 夏皮拉,M。;Haber,S.,剪切流中液滴的低雷诺数运动,包括壁效应,Int.J.多相流,16305(1990)·Zbl 1134.76668号
[35] Leal,L.G.,《粘性流体中的粒子运动》,a.Rev.流体力学。,12, 435 (1990) ·Zbl 0474.76104号
[36] Rallison,J.M。;Acrivos,A.,《拉伸流中粘性液滴变形和破裂的数值研究》,J.流体力学。,89, 191 (1978) ·Zbl 0433.76082号
[37] Pozrikidis,C.,移动粘性液滴的不稳定性,J.流体力学。,210, 1 (1990) ·Zbl 0686.76048号
[38] Kennedy,M.R.,《三维粘性液滴的数值研究》(博士论文(1991),加利福尼亚大学:加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
[39] Goldstein,H.,经典力学(1980),Addison-Wesley:Addison-Whesley Reading,MA·Zbl 0491.70001号
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