The influence of fluid elasticity on wall effects for creeping sphere motion in cylindrical tubes

Authors

  • R. P. Chhabra,

    1. Department of Chemical Engineering, Monash University, Clayton, Victoria, Australia 3168
    Current affiliation:
    1. Department of Chemical Engineering Indian Institute of Technology, Kanpur, India 208016
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  • P. H. T. Uhlherr

    1. Department of Chemical Engineering, Monash University, Clayton, Victoria, Australia 3168
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Abstract

Experimental results are presented of wall effect for the slow motion of spheres in elastic, constant-viscosity liquids. The results are correlated in terms of diameter ratio for d/D < 0.3, and Weissenberg number We < 5. Weissenberg number is defined as We = 2θVm/d, with θ the Maxwellian relaxation time (θ = N1/2τγ).

The wall effect is found to be adequately described by Newtonian expressions for small Weissenberg number, We < 0.01. For larger values of the Weissenberg number, We > 0.2, virtually no wall effect is discernible; the small effect observed is correlated by the wall factor expression

The wall effect observed is ascribed to the influence of fluid elasticity alone, since all the fluids used were elastic to a greater or lesser extent, but showed no shear thinning.

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Abstract

On présente des résultats expérimentaux de l'effet de la paroi sur le déplacement lent de sphères dans des liquides élastiques de viscosité constants. Les résultats sont corrélés en fonction du rapport de diamètre pour d/D < 0,3 et du nombre de Weissenberg pour We < 5. Le nombre de Weissenberg est défini comme We = 2θVm/d, θ étant le temps de relaxation de Maxwell (θ = N1/2τγ).

Il apparaît que l'effet de paroi est correctement décrit par les expressions newtoniennes pour des petits nombres de Weissenberg, We < 0,01. Pour des nombres de Weissenberg plus grands, We > 0,2, aucun effet de paroi significatif n'est observé. Le faible effet de paroi observé est corrélé par l'expression suivante:

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