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Un Modelo de Continuo para Flujos Complejos de Soluciones Coloidales de Engrosamiento por Corte

Autores: Green, Joseph A.; Ryckman, Daniel J.; Cromer, Michael

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Un Modelo de Continuo para Flujos Complejos de Soluciones Coloidales de Engrosamiento por Corte


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Fluidos de espesor por cizallamiento coloides
Simulaciones
Comportamiento reológico
Tensor de estructura
Flujos complejos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los fluidos coloides de engrosamiento por cizallamiento (STFs) tienen aplicaciones que van desde el uso comercial hasta aquellos de interés para el ejército y la aplicación de la ley, así como la industria del petróleo. La comprensión teórica del flujo de estas suspensiones particuladas se ha centrado predominantemente en simulaciones detalladas de partículas. Si bien estas simulaciones pueden capturar y predecir con precisión el comportamiento de las suspensiones en flujos simples, no son viables para flujos más complejos, como los que ocurren en aplicaciones. El modelo presentado en este trabajo, una modificación de un modelo constitutivo anterior de Stickel et al. J. Rheol. 2006, 50, 379-413, describe la evolución de un tensor de estructura, que está relacionado con la longitud media libre de camino de las partículas. El modelo contiene pocos parámetros ajustables, incluye términos no lineales en la estructura y es capaz de predecir toda la gama de comportamiento reológico, incluyendo el engrosamiento por cizallamiento y extensional (continuo y discontinuo). Para demostrar su capacidad para simulaciones de flujo complejo, comparamos los resultados de las simulaciones del modelo en un flujo de canal unidimensional simple frente a una simulación bidimensional completa. En última instancia, el modelo presentado es un modelo de continuo que se ha demostrado que predice el engrosamiento por cizallamiento y extensional, como se observa en experimentos, con una conexión a la microestructura física, y tiene la capacidad de ayudar a comprender el comportamiento de los STFs en flujos complejos.

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