- PII
- S0370274X25050175-1
- DOI
- 10.31857/S0370274X25050175
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 121 / Issue number 9-10
- Pages
- 822-827
- Abstract
- Добавление даже малого количества полимеров с высокой степенью полимеризации существенно меняет реологические свойства жидкости. Полимеры, находясь в потоке жидкости, растягиваются, из-за чего у такого раствора появляются упругие свойства. При малых числах Рейнольдса упругость может стать существеннее сил инерции. В работе измерялась разница давления между двумя точками в канале и средний массовый поток жидкости (со средней скоростью ❬v❭) через канал шириной 2.5 мм, высотой 1 мм и вертикально ориентированным цилиндрическим препятствием диаметром d = 1 мм по центру канала. При числе Вайсенберга Wi = λ❬v❭/d (где λ – наибольшее время релаксации полимера) выше критического значение сопротивления потока жидкости (вычисленное из разности давления и среднего потока) в канале превышает ламинарное значение и, одновременно с этим, впервые наблюдался рост флуктуаций разности давления между двумя точками в канале с большим препятствием. Также были получены спектры флуктуаций разности давления. Полученные результаты указывают на то, что полимеры переходят в существенно растянутое состояние, что проявляется в вязкоупругих свойствах растворов.
- Keywords
- Date of publication
- 16.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 14
References
- 1. B. A. Toms, Some observations on the flow of linear polymersolutions through straight tubes at large reynolds numbers, in Proceedings of the 1st International Congress on Rheology, North Holland Publ. Co., Amsterdam, The Netherlands, (1949), v. 2, p. 135.
- 2. R. G. Larson, Constitutive equations for polymer melts and solutions: Butterworths series in chemical engineering, Butterworth-Heinemann, London, England (2013).
- 3. P. E. Arratia, C. C. Thomas, J. Diorio, and J. P. Gollub, Phys. Rev. Lett. 96(14), 144502 (2006).
- 4. R. Poole, M. Alves, and P. J. Oliveira, Phys. Rev. Lett. 99(16), 164503 (2007).
- 5. E. G. Shaqfeh, Annu. Rev. Fluid Mech. 28, 129 (1996).
- 6. R. G. Larson, Nature 405(6782), 27 (2000).
- 7. A. Groisman and V. Steinberg, Nature 405(6782), 53 (2000).
- 8. V. Steinberg, Annu. Rev. Fluid Mech. 53(1), 27 (2021).
- 9. A. Groisman and V. Steinberg, Nature 410(6831), 905 (2001).
- 10. B. Traore, C. Castelain, and T. Burghelea, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 223, 62 (2015).
- 11. R. Whalley, W. Abed, D. Dennis, and R. Poole, Theoretical and Applied Mechanics Letters 5(3), 103 (2015).
- 12. W. M. Abed, R. D. Whalley, D. J. Dennis, and R. J. Poole, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 231, 68 (2016).
- 13. D.-Y. Li, X.-B. Li, H.-N. Zhang, F.-C. Li, S. Qian, and S. W. Joo, Microfluidics and Nanofluidics 21, 1 (2017).
- 14. A. Varshney and V. Steinberg, Phys. Rev. Fluids 3(10), 103302 (2018).
- 15. A. Varshney and V. Steinberg, Nat. Commun. 10(1), 652 (2019).
- 16. M. V. Kumar, A. Varshney, D. Li, and V. Steinberg, Phys. Rev. Fluids 7(8), L081301 (2022).
- 17. B. Qin, P. F. Salipante, S. D. Hudson, and P. E. Arratia, Phys. Rev. Lett. 123(19), 194501 (2019).
- 18. S. Peng, T. Tang, J. Li, M. Zhang, and P. Yu, J. Fluid Mech. 959, A16 (2023).
- 19. J. Francois, D. Sarazin, T. Schwartz, and G. Weill, Polymer 20(8), 969 (1979).
- 20. B. H. Zimm, J. Chem. Phys. 24(2), 269 (1956).
- 21. W. M. Kulicke and R. Haas, Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals 23(3), 308 (1984).
- 22. Y. Liu, Y. Jun, and V. Steinberg, J. Rheol. 53(5), 1069 (2009).
