Căng thẳng khối do biến dạng của lớp điện đôi xung quanh một hạt mang điện

Journal of Fluid Mechanics - Tập 85 Số 4 - Trang 673-683 - 1978
William B. Russel1
1Department of Chemical Engineering, Princeton University, Princeton, New Jersey 08540

Tóm tắt

Một hạt mang điện treo trong một dung dịch điện giải thu hút các ion mang điện trái dấu và đẩy lùi các ion đồng dấu. Điện tích bề mặt và điện tích phân bố trong chất lỏng tạo thành một lớp điện đôi. Khi có dòng chảy cắt làm biến dạng phần lan tỏa của lớp điện đôi ra khỏi trạng thái cân bằng, các ứng suất được tạo ra khiến độ nhớt hiệu quả của huyền phù lớn hơn so với trường hợp không có điện tích. Trong bài báo này, những ứng suất này được tính toán cho một sự phân tán loãng của các hạt cầu có điện tích bề mặt nhỏ và được bao quanh bởi các lớp điện đôi mỏng. Độ nhớt được dự đoán là Newton trong dòng chảy kéo dài nhưng lại giảm nhớt với các chênh lệch ứng suất theo phương pháp bình thường khác không trong dòng chảy cắt. Đối với các dòng chảy phức tạp hơn, một phương trình cấu trúc liên kết ứng suất khối trực tiếp với sự biến dạng vi cấu trúc chịu trách nhiệm cho các hiệu ứng không phải Newton.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Zeichner, G. R. & Schowalter, W. R. 1977 A.I.Ch.E. J. 23,217.

Batchelor, G. K. 1970 J. Fluid Mech. 41,545.

Chan, F. S. & Goring, D. A. I. 1966 J. Colloid Interface Sci. 22,371.

Hinch, E. J. & Leal, L. G. 1975 J. Fluid Mech. 71,481.

Cox, R. G. 1969 J. Fluid Mech. 37,601.

Ven, T. G. M. Van De & Mason, S. G. 1976 J. Colloid Interface Sci. 57,505.

Russel, W. B. 1978 J. Fluid Mech. 85,209.

Batchelor, G. K. 1972 J. Fluid Mech. 56,375.

Curtis, A. S. G. & Hocking, L. M. 1970 Trans. Far. Soc. 66,1381.

Russel, W. B. 1976 J. Colloid Interface Sci. 55,590.

Smoluchowski, M. 1916 Kolloidzschr. 18,190.

Stone-Masui, J. & Watillon, A. 1968 J. Colloid Interface Sci. 28,187.

Krasny-Ergen, W. 1936 Kolloidzschr. 74,172.

Booth, F. 1950 Proc. Roy. Soc. A203, 533.

Conway, B. E. & DOBRY-DUCLAUX, A. 1960 In Rheology (ed. F. Eirich ), vol. 3, chap. 3.Academic Press.