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Erschienen in: Rheologica Acta 3/2006

01.01.2006 | Original contribution

Numerical simulation of a drop undergoing large amplitude oscillatory shear

verfasst von: Y. Renardy

Erschienen in: Rheologica Acta | Ausgabe 3/2006

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Abstract

Direct numerical simulations are conducted for a Newtonian drop in a Newtonian matrix subjected to large amplitude oscillatory shear flows. In the experimental study of Guido et al. (in Rheol Acta 43:575–583, 2004), the drop shape is found to oscillate at higher harmonics of the forcing frequency when the capillary number is increased. Their phenomenological model requires a much smaller capillary number for predicting the harmonic nature of the experimental data. In this paper, computational results on the evolution of drop length and inclination angle are obtained at the same fluid and flow properties as the experiments, and are shown to reasonably reproduce the experimental data. In particular, the computed velocity fields around the drop are shown to elucidate the over-rotation, which is a mechanism for the experimentally observed harmonics.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Guido S, Grosso M, Maffettone PL (2004) Newtonian drop in a Newtonian matrix subjected to large amplitude oscillatory shear flows. Rheol Acta 43:575–583CrossRef Guido S, Grosso M, Maffettone PL (2004) Newtonian drop in a Newtonian matrix subjected to large amplitude oscillatory shear flows. Rheol Acta 43:575–583CrossRef
Zurück zum Zitat Johnson M, Segalman D (1977) A model for viscoelastic fluid behavior which allows non-affine deformation. J Non-Newt Fluid Mech 2:255–270CrossRef Johnson M, Segalman D (1977) A model for viscoelastic fluid behavior which allows non-affine deformation. J Non-Newt Fluid Mech 2:255–270CrossRef
Zurück zum Zitat Li J (1995) Calcul d’Interface Affine par Morceaux (Piecewise Linear Interface Calculation). C.R. Acad. Sci. Paris, t.320 série IIb:391–396 Li J (1995) Calcul d’Interface Affine par Morceaux (Piecewise Linear Interface Calculation). C.R. Acad. Sci. Paris, t.320 série IIb:391–396
Zurück zum Zitat Li J, Renardy Y (2000) Numerical study of flows of two immiscible liquids at low Reynolds number. SIAM Review 42:417–439CrossRef Li J, Renardy Y (2000) Numerical study of flows of two immiscible liquids at low Reynolds number. SIAM Review 42:417–439CrossRef
Zurück zum Zitat Li J, Renardy Y, Renardy M (2000) Numerical simulation of breakup of a viscous drop in simple shear flow through a volume-of-fluid method. Phys Fluids 12(2):269–282CrossRef Li J, Renardy Y, Renardy M (2000) Numerical simulation of breakup of a viscous drop in simple shear flow through a volume-of-fluid method. Phys Fluids 12(2):269–282CrossRef
Zurück zum Zitat Rallison JM (1984) The deformation of small viscous drops and bubbles in shear flows. Ann Rev Fluid Mech 16:45–66CrossRef Rallison JM (1984) The deformation of small viscous drops and bubbles in shear flows. Ann Rev Fluid Mech 16:45–66CrossRef
Zurück zum Zitat Renardy Y (2003) Direct simulation of drop fragmentation under simple shear. In: Narayanan R, Schwabe D (eds) Interfacial fluid dynamics and transport processes, Lecture Notes in Physics. Springer, Berlin Heidelberg New York, pp 305–325, ISBN 3-540-40583-6 Renardy Y (2003) Direct simulation of drop fragmentation under simple shear. In: Narayanan R, Schwabe D (eds) Interfacial fluid dynamics and transport processes, Lecture Notes in Physics. Springer, Berlin Heidelberg New York, pp 305–325, ISBN 3-540-40583-6
Zurück zum Zitat Stone HA (1994) Dynamics of drop deformation and breakup in viscous fluids. Ann Rev Fluid Mech 26:65–102CrossRef Stone HA (1994) Dynamics of drop deformation and breakup in viscous fluids. Ann Rev Fluid Mech 26:65–102CrossRef
Zurück zum Zitat Wannaborworn S, Mackley M, Renardy Y (2002) Experimental observation and matching numerical simulation for the deformation and breakup of immiscible drops in oscillatory shear. J Rheol 46(5):1279–1293CrossRef Wannaborworn S, Mackley M, Renardy Y (2002) Experimental observation and matching numerical simulation for the deformation and breakup of immiscible drops in oscillatory shear. J Rheol 46(5):1279–1293CrossRef
Metadaten
Titel
Numerical simulation of a drop undergoing large amplitude oscillatory shear
verfasst von
Y. Renardy
Publikationsdatum
01.01.2006
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Rheologica Acta / Ausgabe 3/2006
Print ISSN: 0035-4511
Elektronische ISSN: 1435-1528
DOI
https://doi.org/10.1007/s00397-005-0011-0

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