Влияние расслоения потока полимерных жидкостей на форму реологических характеристик
Автор: Кузнецова Юлия Леонидовна, Скульский Олег Иванович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 4 т.11, 2018 года.
Бесплатный доступ
Недавно обнаруженный эффект расслоения сдвигового потока полимерных жидкостей вызвал большой интерес не только к изучению физических основ, приводящих к его возникновению, но и к рассмотрению расслоения как основного механизма, ответственного за появление особенностей поведения растворов и расплавов в реометрических течениях. В связи с этим в данной работе проведено исследование влияния этого явления на форму зависимости вращательного момента от угловой скорости, устанавливаемой в экспериментах на ротационном реометре с измерительной ячейкой типа «коаксиальные цилиндры». Для моделирования расслоения использовалась модифицированная модель Виноградова-Покровского с параметрами, обеспечивающими немонотонность кривой течения. Найдены аналитические соотношения для определения полей скорости и напряжения при заданном вращательном моменте. Предложен численный метод нахождения стационарных решений. Обнаружено, что построенная с помощью модели Виноградова-Покровского функция вращательного момента от угловой скорости в случае течения с контролируемой скоростью вращения цилиндра меняет свой характер при различных режимах нагружения...
Полимерные жидкости, расслоение потока, модифицированная модель виноградова-покровского, немонотонная кривая течения, плато и гистерезисная петля, численное моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/143166070
IDR: 143166070 | DOI: 10.7242/1999-6691/2018.11.4.33
Список литературы Влияние расслоения потока полимерных жидкостей на форму реологических характеристик
- Tapadia P., Wang S.-Q. Direct visualization of continuous simple shear in non-Newtonian polymeric fluids//Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96. 016001.
- Boukany P.E., Wang S.-Q. Shear banding or not in entangled DNA solutions depending on the level of entanglement//J. Rheol. 2009. Vol. 53. P. 73-84.
- Vinogradov G.V., Malkin A.Ya., Yanovskii Yu.G., Borisenkova E.K., Yarlykov B.V., Berezhnaya G.V. Viscoelastic properties and flow of narrow polybutadienes and polyisoprenes//J. Polymer Sci. B Polymer Phys. 1972. Vol. 10, No. 6. P. 1061-1084.
- Sui Ch., McKenna G.B. Instability of entangled polymers in cone and plate rheometry//Rheol. Acta. 2007. Vol. 46. P. 877-888.
- Ravindranath S., Wang S.-Q. Steady state measurements in stress plateau region of entangled polymer solutions: Controlled-rate and controlled-stress modes//J. Rheol. 2008. Vol. 52. P. 957-980.
- Robert L., Demay Y., Vergnes B. Stick-slip flow of high density polyethylene in a transparent slit die investigated by laser Doppler velocimetry//Rheol. Acta. 2004. Vol. 43. P. 89-98.
- Bird R.B., Wiest J.M. Constitutive equations for polymeric liquids//Annu. Rev. Fluid Mech. 1995. Vol. 27. P. 169-193.
- Remmelgas J., Harrison G., Leal L.G. A differential constitutive equation for entangled polymer solutions//Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 1999. Vol. 80. P. 115-134.
- Likhtman A.E., Graham R.S. Simple constitutive equation for linear polymer melts derived from molecular theory: Rolie-Poly equation//Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2003. Vol. 114. P. 1-12.
- Алтухов Ю.А., Гусев А.С., Пышнограй Г.В. Введение в мезоскопическую теорию текучих полимерных систем. Барнаул: АлтГПА, 2012. 121 c.
- Бамбаева Н.В., Блохин А.М. Стационарные решения уравнений несжимаемой вязкоупругой полимерной жидкости//ЖВММФ. 2014. T. 54, № 5. С. 845-870
- Блохин А.М., Егитов А.В., Ткачёв Д.Л. Линейная неустойчивость решений математической модели, описывающей течения полимеров в бесконечном канале//ЖВММФ. 2015. T. 55, № 5. С. 850-875.
- Пышнограй Г.В., Кузнецова Ю.Л., Скульский О.И. Течение нелинейной упруговязкой жидкости в плоском канале под действием заданного градиента давления//Вычисл. мех. сплош. cред. 2010. Т. 3, № 2. C. 55-69.
- Скульский О.И., Кузнецова Ю.Л. Сдвиговое течение нелинейной упруговязкой жидкости//Вест. Перм. ун-та. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2011. Т. 8, № 4. С. 18-26.
- Wilson H.J., Fielding S.M. Linear instability of planar shear banded flow of both diffusive and non-diffusive Johnson-Segalman fluids//Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2006. Vol. 138. P. 181-196.
- Germann N., Gurnon A.K., Zhou L., Cook L.P., Beris A.N., Wagner N.J. Validation of constitutive modeling of shear banding, threadlike wormlike micellar fluids//J. Rheol. 2016. Vol. 60. P. 983-999.
- Boltenhagen P., Hu Y., Matthys E.F., Pine D.J. Observation of bulk phase separation and coexistence in a sheared micellar solution//Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 79. P. 2359-2362.
