Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng Dòng Chảy Nhũ Tương Không-Niu-tơn Trong Các Kênh Vĩ Mạch
Tóm tắt
Đã thực hiện mô phỏng dòng chảy của các nhũ tương trong các kênh vi mô có hình dạng khác nhau để tái hiện hiện tượng nghẽn dòng chảy do tác động của sự tắc nghẽn động. Mô hình của một nhũ tương có nồng độ cao được xem như một cấu trúc gồm các giọt deform bị nén chặt, xung quanh là các lớp đàn hồi. Chuyển động của chất lỏng được xác định bằng phương pháp phương trình Boltzmann lưới kết hợp với phương pháp biên bị chìm. Tác động của các thuộc tính không-Niu-tơn và sự nhiễu loạn đàn hồi của nhũ tương được chỉ định, cũng như tính đàn hồi của các lớp vỏ của các giọt và tương tác của những lớp vỏ này đối với chuyển động của nhũ tương trong một kênh vi mô đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy rằng dòng chảy của nhũ tương này có thể bị chậm lại đáng kể chỉ nhờ vào sự hút lẫn nhau của các lớp vỏ của các giọt.
Từ khóa
#nhũ tương #kênh vi mô #mô phỏng #dòng chảy không-Niu-tơn #nhiễu loạn đàn hồiTài liệu tham khảo
G. Orlov, M. Kendis, and V. Glushchenko, Application of Invert Emulsions in Oil Production [in Russian], Nedra, Moscow (1991).
A. I. Nikiforov and D. P. Nikan′shin, Simulation of transfer of solid particles by a filtration flow, J. Eng. Phys. Thermophys., 71, No. 6, 933–938 (1998).
E. Yamaguchi and J. R. Adrian, Theoretical and experimental study of microchannel blockage phenomena, Abstracts and CD-ROM Proc. XXI Int. Congr. of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM04), Warsaw (2004), p. 31.
H. M. Wyss, D. L. Blair, J. F. Morris, H. A. Stone, and D. A. Weitz, Mechanism for clogging of microchannels, Phys. Rev. E, 74, 061402 (2006).
A. T. Akhmetov, A. G. Telin, M. V. Mavletov, and S. E. Zdol′nik, New principles of application of invert water-oil emulsions in flow-defl ection technologies and killing of wells, Neftegaz. Delo, 3, 119–126 (2005).
A. T. Akhmetov, V. V. Glukhov, M. V. Mavletov, and A. G. Telin, Effect of dynamic blocking in flow of stabilized highly concentrated invert water-oil emulsions, Tr. Inst. Mekh. Ufi msk. Nauch. Tsentra Ross. Akad. Nauk, Issue 4, 117–135 (2006).
A. T. Akhmetov and S. P. Sametov, Characteristic features of a dispersion of water microdroplets in microchannels, Pis′ma Zh. Tekh. Fiz., 36, Issue 22, 21–28 (2010).
A. A. Rakhimov, Yu. V. Burdyuk, and A. T. Akhmetov, Characteristic features of blood flow in capillaries at low pressure drops, Sovr. Probl. Nauki Obrazov., No. 3 (2012); http://www.science-education.ru/pdf/2012/3/301.pdf.
M. Sukop and D. Thorne, Lattice Boltzmann Modeling. An Introduction for Geoscientists and Engineers, Springer, Berlin (2006).
A. L. Kupershtokh, Three-dimensional modeling of two-phase systems of liquid-vapor type by the method of lattice Boltzmann equations on GPU, Vychisl. Metody Programmir., 13, 130–138 (2012).
A. I. Tyrinov , A. A. Avramenko, B. I. Basok, and B. V. Davydenko, Modeling of flows in a microchannel based on the Boltzmann lattice equation, J. Eng. Phys. Thermophys., 85, No. 1, 65–72 (2012).
J. Boyd, J. Buick, and S. Green, Analysis of the Casson and Carreau–Yasuda non-Newtonian blood models in steady and oscillatory flows using the lattice Boltzmann method, Phys. Fluids, 19, No. 9, 093103 (2007).
S. Hou, J. Sterling, S. Chen, and G. Doolen, A lattice subgrid model for high Reynolds number flows, Fields Inst. Commun., No. 6, 151–166 (1996).
Y. Cheng, H. Zhang, and C. Liu, Immersed boundary-lattice Boltzmann coupling scheme for fluid-structure interaction with flexible boundary, Commun. Comput. Phys., 9, 1375–1396 (2011).
J. Zhang, P. C. Johnson, and A. S. Popel, An immersed boundary lattice Boltzmann approach to simulate deformable liquid capsules and its application to microscopic blood flows, Phys. Biol., 4, 285–295 (2007).
T. G. Mason, New fundamental concepts in emulsion rheology, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 4, 231–238 (1999).
A. Ya. Malkin and I. Masalova, Characteristic features of the rheological properties and flow of highly concentrated emulsions — influence of concentration and of particle size, Kolloid. Zh., 69, No. 2, 206–219 (2007).
S. S. Datta, D. D. Gerrard, T. S. Rhodes, T. G. Mason, and D. A. Weitz, Rheology of attractive emulsions, Phys. Rev. E, 84, 041404 (2011).
I. V. Malanichev and F. G. Akhmadiev, Numerical simulation of the effect of dynamic blocking of invert emulsion flows, in: Proc. XXVI Int. Sci. Conf. "Mathematical Methods in Technique and Technologies" — MMTT-26, Vol. 3, 44–47 (2013).