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中文摘要
有限尺寸滴液的雷利-B{e}nard 对浓缩乳状液的有效建模
我们提出了一种二维浓缩乳化液的梯度热对流的梯度尺度数值模拟,
该液体被两个平行壁围绕,下面受热,上面受冷,受浮力作用。研究
的系统包括有限大小的滴,其浓度Phi_0 可以变化,从稀释极限到乳
化液开始堆积并表现出非牛顿流变学的点。我们专注于从导热到对流
状态转换附近的对流热传递特性的表征。对流流动是被限制的和不均
匀的,这导致乳化液在空间上表现出浓度异质性phi_0(y),这取决于
壁到壁方向(y)的位置。为了定量评估这种异质系统的热传递效率,
我们采用浓缩乳化液系统与单相(SP)系统的并排比较,其局部粘度
eta^{mbox{SP}}(y)是从乳化液的剪切流变学中适当构造的。这种比较
突出显示,需要在局部粘度eta_{Lambda}^{mbox{SP}}(y)中引入适当
程度的粗糙度 Lambda,以便单相系统获得与乳化液相同的热传递效率。
具体而言,结果表明,只要粗糙度在滴大小的订单上进行,就可以在
两个系统之间实现定量的匹配。
Effective modelling of the Rayleigh-B´enard convection of concentrated emulsions with
finite-size droplets
Francesca Pelusi,∗ Mauro Sbragaglia, and Roberto Benzi
Department of Physics, University of Rome “Tor Vergata” INFN - Via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Rome, Italy
Andrea Scagliarini and Massimo Bernaschi
Istituto per le Applicazioni del Calcolo, CNR - Via dei Taurini 19, 00185 Rome, Italy
Sauro Succi
Istituto per le Applicazioni del Calcolo, CNR - Via dei Taurini 19,
00185 Rome Center for Life Nano Science Sapienza,
Istituto Italiano di Tecnologia - Viale Regina Elena 295, I-00161 Rome, Italy
We present mesoscale numerical simulations of Rayleigh-B´enard convection in a two-dimensional
concentrated emulsion, confined between two parallel walls, heated from below and cooled from
above, under the effect of buoyancy forces. The systems under study comprise finite-size droplets,
whose concentrati
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