Đặc điểm dòng chảy của chất lỏng viscoelastic "đa cấu hình", có tính chất cắt mỏng với đặc điểm cụ thể về máy đo độ nhớt vuông góc

Theoretical and Computational Fluid Dynamics - Tập 13 - Trang 305-325 - 2000
A.R. Srinivasa1
1Department of Mechanical Engineering, Texas A&M University, College Station, TX 77843, U.S.A., , US

Tóm tắt

Bài báo này đề cập đến đặc điểm dòng chảy của một loại mô hình chất lỏng viscoelastic không đơn giản được phát triển bởi Rajagopal và Srinivasa (1999). Đặc điểm trung tâm của các mô hình này là phản ứng căng thẳng có tính đàn hồi từ một cấu hình tự nhiên đang thay đổi, với sự tiêu tán nhớt xảy ra do những thay đổi trong trạng thái tự nhiên. Lớp mô hình được xem xét được đặc trưng bởi ba tham số độc lập đại diện lần lượt cho độ đàn hồi, độ nhớt và chỉ số cắt mỏng. Phản ứng thư giãn căng thẳng của vật liệu được so sánh với dữ liệu thực nghiệm được Bower et al. (1987) báo cáo cho polyisobutylene trong cetane, và các tham số phù hợp với dữ liệu đã được tính toán. Dòng chảy của chất lỏng như vậy giữa hai đĩa song song quay quanh các trục không trùng nhau (máy đo độ nhớt vuông góc) sau đó được nghiên cứu. Kết quả cho thấy trường tốc độ được giả định dẫn đến một hệ phương trình vi phân thường bậc hai không tuyến tính (Rajagopal, 1982). Một nghiên cứu tham số sau đó được thực hiện để xem xét ảnh hưởng của các tham số vật liệu, hình học và dòng chảy khác nhau lên đặc điểm dòng chảy. Quan sát cho thấy rằng các hiệu ứng quán tính và các hiệu ứng cắt mỏng về cơ bản là bổ sung cho nhau trong khoảng tham số được xem xét. Mặc dù đã biết rằng có sự xuất hiện của lớp biên trong những dòng chảy này do các hiệu ứng quán tính, nhưng nghiên cứu cho thấy rằng các hiệu ứng biên này không nhạy cảm với số Reynolds mà thay vào đó được xác định bởi số hấp thụ. Cuối cùng, trong khoảng tham số thường được quan sát trong các máy đo độ nhớt như vậy, nghiên cứu cho thấy việc bỏ qua quán tính gây ra sự sai lệch đáng kể trong việc tính toán tốc độ cắt biên.

Từ khóa