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Updated: Jul 17, 2025

Studying Large Amplitude Oscillatory Shear Response of Soft Materials
Published on: April 25, 2019
应力和拉伸调节粘弹性多孔介质流中的分散
Manish Kumar1, Derek M Walkama2,3, Arezoo M Ardekani1
1Department of Mechanical Engineering, Purdue University, 585 Purdue Mall, West Lafayette, Indiana 47907, USA.
粘弹性不稳定性显著影响多孔介质中的液体分散. 有序介质显示增强横向分散,而无序介质显示由于流路放大而减少横向和增加纵向分散.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 类风病学 类风病学 类风病学
- 孔隙媒介物理 孔隙媒介物理
背景情况:
- 了解通过多孔介质流动的流体在各种科学和工程领域至关重要.
- 高的佩克莱特数表明,向运输在扩散过程中占主导地位.
- 粘弹性在流体动力学中引入了复杂的行为,特别是在狭窄的几何结构中.
研究的目的:
- 研究粘弹性不稳定性在通过多孔介质的流体流动的机械分散中的作用.
- 量化怀森堡数 (Wi) 对有序和无序介质分散的影响.
- 通过拉格朗的拉伸式变频器阐明了控制分散的基本机制.
主要方法:
- 进行了微流体实验,以可视化和测量流体的流动和分散.
- 使用数值模拟来补充实验发现并分析流动动力学.
- 分析拉格朗的拉伸多元组被用来解释运输现象.
主要成果:
- 在六角顺序的多孔介质中,粘弹性不稳定性显著增强横向分散,随着越来越多的韦森伯格数 (Wi).
- 在无序的介质中,偏好流路径抑制了弹性不稳定性,减少了横向分散.
- 在无序介质中增加的Wi扩大了沿优选路径的流量,从而增加了纵向分散.
结论:
- 粘弹性不稳定性在调节多孔介质中的机械分散方面发挥着至关重要的作用.
- 多孔介质的结构 (有序与无序) 决定了粘性弹性对流量和分散的影响.
- 拉格朗的拉伸分组为理解粘弹性流中的应力局部化和运输障碍提供了一个框架.
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