Langevin analysis of dumbbells with hydrodynamic interaction

Summary

In this communication we consider the hydrodynamic interaction problem in dumbbell kinetic theory using the traditional Langevin analysis. The pre-averaged Oseen tensor is avoided in the formulation. It is shown that the behaviour of the dumbbell is qualitatively different from that predicted by models employing the pre-averaged Oseen tensor; the most important result is that the predicted non-Newtonian viscosity in a steady shearing flow now occurs at the experimentally observed order of magnitude of shear rate. This contrasts with the constant viscosity predicted by the pre-averaged calculation.

Zusammenfassung

In dieser Veröffentlichung wird das Problem der hydrodynamischen Wechselwirkung in der kinetischen Theorie der Hanteln mit der traditionellen Langevin-Analyse behandelt. Bei dieser Methode wird die Vorab-Mittelung des Oseen-Tensors vermieden. Es wird gezeigt, daß das Verhalten der Hanteln von demjenigen qualitativ verschieden ist, das durch das Modell des vorab gemittelten Oseen-Tensors vorausgesagt wird. Das wichtigste Ergebnis ist, daß die so bestimmte nicht-newtonische Viskosität für die stationäre Scherströmung jetzt größenordnungsmäßig mit der experimentell beobachteten übereinstimmt, im Gegensatz zu der bei der Vorab-Mittelung erhaltenen konstanten Viskosität.