office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
В последние годы наножидкости стали объектом интенсивных исследований благодаря их уникальным свойствам и широкому спектру возможных применений. Несмотря на значительный прогресс в области изучения реологии этих систем, многие вопросы, связанные с влиянием микрополярных эффектов и размера частиц на вязкость, остаются нерешенными. В указанном исследовании представлены новые решения, которые проливают свет на эти сложные взаимодействия. Модифицированные решения для размерно-зависимой теории Эйнштейна и Бринкмана подтверждены для эффективной вязкости при сдвиге в суспензиях жестких частиц с учетом микрополярных эффектов в базовой жидкости. Решения получены на основе подхода гомогенизации и позволяют учитывать влияние размера частиц. В рассматриваемых микрополярных решениях появляются два неклассических параметра: параметр масштаба длины и коэффициент связности (микрополярности) базовой жидкости. Разработанные решения валидированы с помощью испытаний, проведенных с наножидкостями на основе полидиметилсилоксана с TiO2, а также с использованием других опубликованных данных о размерно-зависимой вязкости сдвига различных наножидкостей. Установлено хорошее согласие между предсказаниями и экспериментальными данными в широком диапазоне объемных долей и размеров наночастиц. Показана возможность уникальной идентификации (при заданной температуре) микрополярных параметров базовых жидкостей. Были оценены зависящие от температуры значения неклассических параметров вращательной и спиновой вязкости для полидиметилсилоксана, этиленгликоля и воды. Полученные данные имеют широкую область применимости. Они могут быть использованы для оптимизации параметров наножидкостных систем и улучшения их эксплуатационных характеристик в различных областях, таких как охлаждение электроники, производство энергоэффективных смазочных материалов и разработка новых композиционных материалов. Результаты исследования также полезны для научных разработок в области микрофлюидики и нанотехнологий, где понимание влияния размера частиц и микрополярных эффектов на реологические свойства жидкостей имеет критическое значение. Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Букичев Ю. – лаборатория полимерных резистов, Джардималиева Г. – лаборатория металлополимеров, при участии ученых из других центров исследований:
Bondarenko R., Bukichev Yu., Dzhaga A., Dzhardimalieva G., Solyaev Y. // Micropolar effects on the effective shear viscosity of nanofluids. // Physics of Fluids, v.36, N.6, p. 062004 – 062016, 3 June 2024 Q1, IF=4.980 |
В последние годы наножидкости стали объектом интенсивных исследований благодаря их уникальным свойствам и широкому спектру возможных применений. Несмотря на значительный прогресс в области изучения реологии этих систем, многие вопросы, связанные с влиянием микрополярных эффектов и размера частиц на вязкость, остаются нерешенными. В указанном исследовании представлены новые решения, которые проливают свет на эти сложные взаимодействия.
Модифицированные решения для размерно-зависимой теории Эйнштейна и Бринкмана подтверждены для эффективной вязкости при сдвиге в суспензиях жестких частиц с учетом микрополярных эффектов в базовой жидкости. Решения получены на основе подхода гомогенизации и позволяют учитывать влияние размера частиц. В рассматриваемых микрополярных решениях появляются два неклассических параметра: параметр масштаба длины и коэффициент связности (микрополярности) базовой жидкости.
Разработанные решения валидированы с помощью испытаний, проведенных с наножидкостями на основе полидиметилсилоксана с TiO2, а также с использованием других опубликованных данных о размерно-зависимой вязкости сдвига различных наножидкостей. Установлено хорошее согласие между предсказаниями и экспериментальными данными в широком диапазоне объемных долей и размеров наночастиц. Показана возможность уникальной идентификации (при заданной температуре) микрополярных параметров базовых жидкостей. Были оценены зависящие от температуры значения неклассических параметров вращательной и спиновой вязкости для полидиметилсилоксана, этиленгликоля и воды.
Полученные данные имеют широкую область применимости. Они могут быть использованы для оптимизации параметров наножидкостных систем и улучшения их эксплуатационных характеристик в различных областях, таких как охлаждение электроники, производство энергоэффективных смазочных материалов и разработка новых композиционных материалов. Результаты исследования также полезны для научных разработок в области микрофлюидики и нанотехнологий, где понимание влияния размера частиц и микрополярных эффектов на реологические свойства жидкостей имеет критическое значение.
Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Букичев Ю. – лаборатория полимерных резистов, Джардималиева Г. – лаборатория металлополимеров, при участии ученых из других центров исследований:
- Институт прикладной механики РАН, Москва, Россия
- Московский авиационный институт , Москва, Россия
Bondarenko R., Bukichev Yu., Dzhaga A., Dzhardimalieva G., Solyaev Y. // Micropolar effects on the effective shear viscosity of nanofluids. // Physics of Fluids, v.36, N.6, p. 062004 – 062016, 3 June 2024 Q1, IF=4.980