Particle settling in a shear-thinning, viscoelastic fluid in the presence of wall effects
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The settling of particles in fluids is a widespread phenomenon and commonly involves accounting for the effects of walls. Particle settling and wall effects are well understood for Newtonian fluids but the consequences of non-Newtonian fluid properties on particle settling are less well known. Here, we present the results from a set of experiments quantifying wall effects on particle settling within quiescent shear-thinning and viscoelastic (non-Newtonian) fluids for sphere-to-tube diameter ratios $$\lambda \le 0.3$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>λ</mml:mi> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mn>0.3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> . We find that wall effects on particle settling are reduced in non-Newtonian fluids and settling velocities are poorly predicted by conventional wall-corrected Stokes’ equations. We show that deviations in settling velocity are due to both the shear-thinning and viscoelastic properties of the fluid. Supported by our experimental dataset, we are able to show that calculating the shear-rate based on the particle diameter length-scale corresponds to an apparent viscosity that appropriately accounts for shear-thinning effects. A further correction factor for viscoelastic behaviour based on $$\lambda$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>λ</mml:mi> </mml:math> and the Weissenberg number, Wi, is applied, and shows good agreement with all experimentally measured velocities. Together, we provide a quantitative method to accurately predict the terminal settling velocity of particles in shear-thinning, viscoelastic fluids up to sphere-to-tube diameter ratios of 0.3.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».