On the pressure-driven flow of suspensions: Particle migration in shear sensitive liquids

درک پایه ای از جریان تعلیق در بسیاری از زمینه های مختلف مانند مهندسی زیست شناسی، صنایع نفت، غذا، داروسازی و لوازم آرایشی بهداشتی است. دو پدیده مهم ممکن است در جریان تعلیق ذرات رخ دهد. اولین بار با فرآیند آرام سازی ذرات به سمت حالت استراحت پس از جریان متوقف شده است که منجر به حساسیت برشی به ویسکوزیته می شود. دومین ارتباط با ذرات ذره ای است که منجر به مهاجرت ذرات ناشی از برش می شود. شدت هر یک از این اثرات به طور مستقیم با اندازه ذرات و میزان تغییر شکل تحمیل شده مرتبط است. تجزیه و تحلیل های موجود معمولا به یکی از این پدیده ها محدود می شود. یک رویکرد رایج در نظر گرفتن این است که ویسکوزیته تعلیق با سرعت برشی متفاوت است، با استفاده از تابع ویسکوزیته برای توصیف این وابستگی و غلظت ذرات در طول جریان یکنواخت است. اغلب مطالعاتی که در مورد مهاجرت ذرات ناشی از برش در نظر می گیرند، فرض می کنند که ویسکوزیته تنها با غلظت ذرات محلول متفاوت است و عملکرد نرخ برشی نیست. محدوده اعتبار و دقت این دو رویکرد به خوبی قابل درک نیست. در این کار، ما جریان جریان کامل سوسپانسیون ذرات در یک لوله را با استفاده از مدل های مختلف جریان برای بررسی اثر هر دو مایع ذرات و ویسکوزیته وابسته به برش بررسی می کنیم. نتایج نشان می دهد که در شرایط خاص، پیش بینی دقیق نسبت گرادیان جریان جریان-فشار فقط می تواند با توجه به هر دو پدیده در یک مدل جریان کاملا غیرمجاز و غیر خطی ساخته شود.