物理学 > 流体动力学
[提交于 2015年8月1日
(v1)
,最后修订 2016年11月14日 (此版本, v3)]
标题: 粘弹性对微流控T型结中液滴动力学和破裂的影响:格子玻尔兹曼研究
标题: Effects of viscoelasticity on droplet dynamics and break-up in microfluidic T-Junctions: a lattice Boltzmann study
摘要: 粘弹性对微流体T型接头中流体丝的动态和破裂的影响通过稀释聚合物溶液的数值模拟进行研究,改变毛细管数($\mbox {Ca}$),即改变粘性力和界面表面张力之间的平衡,直到$\mbox{Ca} \approx 3 \times 10^{-2}$。基于格子玻尔兹曼模型(LBM)的溶剂的纳维-斯托克斯(NS)描述与此处提出的彼得林闭合(FENE-P模型)的有限可扩展非线性弹性哑铃本构方程相结合。我们展示了在$\mbox{Ca}$范围内的三维模拟结果,该范围足够广泛,可以表征受限T型接头中的三种破裂机制,即${\it squeezing}$、${\it dripping}$和${\it jetting}$状态。 FENE-P本构方程的各种模型参数,包括聚合物松弛时间$\tau_P$和有限伸展参数$L^2$,被改变以提供关于粘弹性如何影响动态和断裂特性的定量细节。 我们将分析具有${\it Droplet ~Viscoelasticity}$(DV)的情况,其中粘弹性特性局限于分散(d)相,以及具有${\it Matrix ~Viscoelasticity}$(MV)的情况,其中粘弹性特性局限于连续(c)相。 在本研究中考虑了两相的中等流量比$Q \approx {\cal O}(1)$。 总体而言,我们发现MV情况下的影响更为明显,因为驱动断裂过程上游的流动可以被聚合物应力显著扰动。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.