可流动流体的拉伸流变学。第一部分：OUBER，优化的单轴和双轴拉伸流变仪
摘要：六臂交叉槽装置的数值优化：逼近理想的单轴（或双轴）汇聚点伸展流的设计，并在有四个进口和两个出口（或两个进口和四个出口）以及牛顿粘性微流动条件的约束下得到了几种三维流道的形状。在各种数值生成的几何形状中，选择了一种最适合微尺度加工的形状，并通过Oldroyd-B和Phan-Thien和Tanner模型的数值模拟验证了所选择几何形状中的最佳流场对于恒定粘度和剪切变稀粘弹性流体都是观察到的。所选形状的加工是通过选择性激光诱导刻蚀融合二氧化硅基底在微尺度上实现高精度的。利用与光学透明微流体装置折射率匹配的粘性牛顿流体，我们进行微层析粒子图像测速学，以在汇聚点周围的大范围内解析在低雷诺数（<0.1）下的流场。流速测定证实了所需和预测流场的准确施加，汇聚点周围的大范围内应用了具有基本均匀变形速率的纯伸展流。在本文的第二部分（Haward等人，J. Rheol.提交（2023））中，将使用OUBER几何形状的压降测量来评估稀溶聚合物溶液的单轴和双轴伸展流变性，以与使用优化形状交叉槽伸展流变仪（OSCER，Haward等人，Phys.Rev. Lett.，2012）在平面伸展下的测量进行比较。
作者：Simon J. Haward, Francisco Pimenta, Stylianos Varchanis, Daniel W. Carlson, Kazumi Toda-Peters, Manuel A. Alves, Amy Q. Shen
论文ID：2302.10401
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-09