Dynamics of attracting spheres in a laminar shear field

Summary

The behaviour of a doublet formed from two attracting spheres in a laminar shear field has been investigated. It is found that the spheres in the doublet have a small relative movement, until the shear rate, at which the maximum hydrodynamic force exerted on the doublet is equal to the maximum interactive force between the particles, is approached. When, however, these two forces become equal the doublet is destroyed. The energy contribution to the disruption of a doublet by the movement of liquid in the gap between the doublet's spheres is about 30% of the total energy dissipated in the process.

Zusammenfassung

Es wird das Verhalten eines aus zwei sich anziehenden Kugeln gebildeten Dubletts in einer laminaren Scherströmung untersucht. Man findet, daß die Kugeln im Dublett nur eine relativ geringe Bewegung ausführen, bis daß eine Schergeschwindigkeit erreicht ist, bei der das Maximum der auf die Kugeln wirkenden hydrodynamischen Kraft mit der maximalen Wechselwirkungskraft gleich wird. Die Gleichheit dieser beiden Kräfte liefert hingegen ein Kriterium dafür, daß das Dublett zerstört wird. Der Energiebeitrag, der bei der Auseinanderreißung der Teilchen für die Bewegung der Flüssigkeit im Zwischenraum zwischen den Kugeln benötigt wird, beträgt etwa 30% der bei diesem Vorgang insgesamt dissipierten Energie.