In this study, instability and failure in complex fluids (Elastoviscoplastic fluids) is explored using the classic Considère (F˙ < 0) and stress curvature (σ¨ < 0) criteria. Employing the Saramito model, numerical simulation of the extensional protocol on non-Newtonian fluids is carried out. Validation is firstly performed (with a purely viscoelastic model) and in general found to be in agreement with previous works. Parameter variation of the Bingham number (Bi), capillary number (Ca) and extension rate (ε˙) is then undertaken. It is found out that for Oldroyd-B based fluids, the stress curvature condition almost always occurs from inception of the flow for all cases. Additionally, increasing surface tension has a stabilizing effect on the extending fluid when it is below a critical value, above which it aids breakup. Increasing the yield stress, though, delays the onset of instability, but reduces the final length of the extending filament. At mild to high extension rates, the Considère criterion and the extension at the maximum stress are suit-able indicators of the final extension at strain-to-break(εST B). Furthermore, the rate of the of necking instability till final breakup varies with the εST B at moderate to high ε˙. / I denna studie undersöks instabilitet och misslyckande i komplexa vätskor (Elastoviskoplas-tiska vätskor) med den klassiska Considère (F˙ < 0) och stresskurvatur (σ¨ < 0) kriterier. Genom att använda Saramito-modellen utförs numerisk simulering av det utökade protokol-let på icke-newtonska vätskor. Valideringen utförs först (med en rent viskoelastisk modell) och i allmänhet visar sig överensstämma med tidigare verk.Parametervariation av Bingham-numret (Bi), kapillärnummer (Ca) och förlängningshastighet (ε˙) genomförs sedan. Det har visat sig att för Oldroyd-B-baserade vätskor, uppträder stresskrökningstillståndet nästan alltid från början av flödet i alla fall. Dessutom har ökande ytspänningen stabiliserande effekt på den utsträckande vätskan när den är under ett kritiskt värde, över vilket den underlättar uppbrytning. En ökning av sträckgränsen fördröjer dock instabiliteten men minskar den slutliga längden på det utsträckta filamentet. Vid milda till höga utvidgningshastigheter är Considère-kriteriet och förlängningen vid maximal spänning lämpliga indikatorer för den slutliga förlängningen vid spänning till brott (εST B). Vidare varierar frekvensen av instabilitet i halsen till slutlig upplösning med εST B vid måttlig till hög ε˙.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-290228 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Abdulrazaq, Muhammed |
| Publisher | KTH, Strömningsmekanik och Teknisk Akustik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2020:376 |
Page generated in 0.0032 seconds