Tác động của tương tác thủy động lực học lên các tính chất lưu biến của dung dịch đinh tán Hooke trong dòng chảy cắt ổn định

Springer Science and Business Media LLC - Tập 8 - Trang 829-838 - 1987
Fan Xi-jun1
1Department of Chemial Engineering, Zhejiang University, Hangzhou

Tóm tắt

Phương trình khuếch tán cho hàm phân phối cấu hình của dung dịch đinh tán Hooke có tương tác thủy động lực học đã được giải bằng phương pháp Galerkin trong dòng chảy cắt ổn định; từ đó, độ nhớt, hệ số ứng suất chuẩn đầu tiên và thứ hai, cũng như độ kéo dài phân tử đã được tính toán. Kết quả cho thấy rằng tương tác thủy động lực học được đưa vào mô hình vi mô của các phân tử tạo ra tác động đáng kể lên các tính chất vĩ mô của dung dịch đinh tán Hooke. Ví dụ, độ nhớt và hệ số ứng suất chuẩn đầu tiên giảm khi tốc độ cắt tăng không còn là hằng số; hệ số ứng suất chuẩn thứ hai, có giá trị tuyệt đối nhỏ và phụ thuộc vào tốc độ cắt, không còn bằng không; và một độ kéo dài bổ sung của các đinh tán được sinh ra bởi tác động này. Độ nhớt và hệ số ứng suất chuẩn đầu tiên được tính toán từ phương pháp này phù hợp với các dự đoán từ phương pháp trung bình tự nhất quán về mặt định tính, trong khi hệ số ứng suất chuẩn thứ hai âm từ phương pháp trước có vẻ hợp lý hơn so với hệ số dương từ phương pháp sau.

Từ khóa

#tương tác thủy động lực học #độ nhớt #ứng suất chuẩn #dung dịch đinh tán #phương pháp Galerkin

Tài liệu tham khảo

Kirkwood, J.G. and J. Riseman, The intrinsic viscosities and diffusion constants of flexible macromolecules in solution,J. Chem. Phys.,16 (1948), 565–573. Bird, R.B., O. Hassager, R.C. Armstrong and C.F. Curtiss,Dynamic of Polymeric Liquids, Vol.2, Kinetic Theory, Wiley, New York (1977). Zimm, B.H., Theory of the non-Newtonian viscosity of high polymer solution,Ann. N. Y. Acad. Sci.,89 (1961), 670–671. Pyun, C.W. and M. Fixman, Intrinsic viscosity of polymer chains,J. Chem. Phys.,42 (1965), 3838–3844. Fixman, M., Inclusion of hydrodynamic interaction in polymer dynamical simulations,Macromolecules,14, (1981), 1710–1717. Öttinger, H.C., Consistently averaged hydrodynamic interaction for rouse dumbbells,J. Chen. Phys.,83, (1985), 6535–6536. Fan, X.J., Viscosity, first normal-stress coefficient, and molecular stretching in dilute polymer solutions,J. Non-Newtonian Fluid Mech.,17 (1985), 125–144; Viscosity, first and second normal-stress coefficients, and molecular stretching in concentrated solutions and melts, ibid,17 (1985), 251–265. Lieberstein, H.M., Theory of Partial Differential Equations, Academic Press, New York and London (1972). Öttinger, H.C., Private Communication.