The rheology of suspensions of solid particles

流变学 分散性 粒子(生态学) 胶体 热力学 材料科学 粘度 悬挂(拓扑) 物理 机械 化学 数学 高分子化学 地质学 海洋学 物理化学 纯数学 同伦
作者
Sebastian Mueller,Edward W. Llewellin,HM Mader
出处
期刊:Proceedings of The Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences [The Royal Society]
卷期号:466 (2116): 1201-1228 被引量:795
标识
DOI:10.1098/rspa.2009.0445
摘要

We present data for the rheology of suspensions of monodisperse particles of varying aspect ratio, from oblate to prolate, and covering particle volume fractions ϕ from dilute to highly concentrated. Rheology is characterized by fitting the experimental data to the model of Herschel & Bulkley (Herschel & Bulkley 1926 Kolloid Z. 39 , 291–300 ( doi:10.1007/BF01432034 )) yielding three rheometric parameters: consistency K (cognate with viscosity); flow index n (a measure of shear-thinning); yield stress τ 0 . The consistency K of suspensions of particles of arbitrary aspect ratio can be accurately predicted by the model of Maron & Pierce (Maron & Pierce 1956 J. Colloid Sci. 11 , 80–95 ( doi:10.1016/0095-8522(56)90023-X )) with the maximum packing fraction ϕ m as the only fitted parameter. We derive empirical relationships for ϕ m and n as a function of average particle aspect ratio r p and for τ 0 as a function of ϕ m and a fitting parameter τ *. These relationships can be used to predict the rheology of suspensions of prolate particles from measured ϕ and r p . By recasting our data in terms of the Einstein coefficient, we relate our rheological observations to the underlying particle motions via Jeffery’s (Jeffery 1922 Proc. R. Soc. Lond. A 102 , 161–179 ( doi:10.1098/rspa.1922.0078 )) theory. We extend Jeffery’s work to calculate, numerically, the Einstein coefficient for a suspension of many, initially randomly oriented particles. This provides a physical, microstructural explanation of our observations, including transient oscillations seen during run start-up and changes of rheological regime as ϕ increases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
小茉莉发布了新的文献求助10
1秒前
昏睡的白桃完成签到,获得积分10
1秒前
MM发布了新的文献求助10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
tim发布了新的文献求助10
4秒前
赘婿应助ebby采纳,获得10
4秒前
6秒前
红烧肉耶完成签到 ,获得积分10
6秒前
时光悠应助中中中中中采纳,获得30
7秒前
xxfsx应助李思雨采纳,获得10
8秒前
小蘑菇应助啦啦啦啦啦采纳,获得10
8秒前
env发布了新的文献求助30
11秒前
sxmt123456789发布了新的文献求助10
11秒前
Oatmeal5888完成签到,获得积分10
11秒前
冷酷的松思完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
15秒前
真白硝子完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
ebby发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
20秒前
Owen应助joysa采纳,获得10
21秒前
格桑花完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
星辰大海应助山水采纳,获得10
24秒前
env完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
ll完成签到 ,获得积分10
26秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
27秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
迷路的煎蛋完成签到,获得积分10
27秒前
小杭76应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424308
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4538684
关于积分的说明 14163217
捐赠科研通 4455559
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2443800
邀请新用户注册赠送积分活动 1434944
关于科研通互助平台的介绍 1412304