Transition from circular Couette flow to Taylor vortex flow in dilute and semi-concentrated suspensions of stiff fibers

(Received 11 May 1993, revised 28 July 1993, accepted 21 September 1993)

Abstract
We report the results of a theoretical study of the stability of a Couette flow of dilute and concentrated suspensions of stiff fibers. The Ericksen anisotropic fluid rheological equation of state in the wide-gap situation is used to compute the critical Taylor number and wavenumber of the suspension as a function of the aspect ratio of the fibers and the gap-width in the dilute case; and as a function of the volumic concentration of the fibers, their density and the gap-width in the semi-concentrated case.

Résumé
Nous proposons une étude théorique de la stabilité de l'écoulement de Couette de suspensions diluées ou semi-concentrées de fibres rigides. En utilisant l'équation rhéologique d'état du fluide anisotropique d'Ericksen dans le cas de l'entrefer large, nous calculons numériquement le nombre de Taylor et la longueur d'onde critiques, en fonction du rapport d'aspect des fibres et de la largeur de l'entrefer pour une suspension diluée, et en fonction de la concentration volumique des fibres et de la largeur de l'entrefer pour une suspension diluée, et en fonction de la concentration volumique des fibres, de leur densité et de la largeur de l'entrefer pour une suspension semi-concentrée.