ДЕФОРМАЦИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ ВЯЗКОУПРУГОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КАПЛИ ПРИ ТЕЧЕНИИ В КАНАЛЕ С РЕЗКИМ СУЖЕНИЕМ
С. А. Патлажан, Д. Е. Рощин, И. В. Кравченко, А. Ф. Ващенко, И. Ю. Скворцов
Том 88 №3
В работе экспериментально и методами численного моделирования исследованы особенности деформационной динамики вязкоупругих капель растворов полиакрилонитрила (ПАН) в диметилсульфоксиде (ДМСО) при течении в силиконовом масле в канале с резким сужением. Основное внимание сосредоточено на изучении влияния концентрации ПАН и капиллярного числа на деформационное поведение и устойчивость таких капель. Показано, что увеличение концентрации ПАН приводит к существенному росту удлинения капель. Характер развития неустойчивости капли также зависит от концентрации полимера: при низком содержании ПАН основная капля распадается на соизмеримые вторичные капли, тогда как с ростом концентрации полимера наблюдается формирование «ласточкиного хвоста» с последующим его распадом на малые сателлитные капли. Установленные закономерности систематизированы в виде диаграммы устойчивости капли в координатах капиллярное число – концентрация ПАН. Полученные результаты представляют интерес для отработки технологии формирования микроволокон на основе вязкоупругих растворов полимеров с использованием фокусирующего течения в микрожидкостных чипах.