关于牛顿流体和复杂流体中弹性球呼吸模的注记
流体动力学
2015-07-01 v1 软凝聚态物质
摘要
流体介质中弹性纳米结构的声振动实验已被用于研究材料的机械性能，以及用于机械和生物传感。纳米结构周围介质通常被建模为牛顿流体。然而，最近一个实验表明，双锥纳米颗粒的高频纵向振动可能在水-甘油混合物中引发粘弹性响应[M. Pelton et al., "Viscoelastic flows in simple liquids generated by vibrating nanostructures," Phys. Rev. Lett. 111, 244502 (2013)]。受这些实验研究启发，我们首先重新审视一个经典连续力学问题：可压缩粘性流体中弹性球的纯径向振动，也称为呼吸模，然后将我们的分析扩展到使用Maxwell流体模型的粘弹性介质。讨论了流体可压缩性和粘弹性的影响。尽管在双锥纳米颗粒纵向振动的情形中，流体可压缩性的影响被证明可忽略，我们证明其在弹性球的呼吸模中起着重要作用。另一方面，尽管振动模式不同，球的呼吸模在水-甘油混合物中引发的粘弹性响应类似于双锥纳米颗粒纵向振动所引发的响应。我们还评论了流体粘弹性对于利用声共振摧毁病毒颗粒这一想法的影响。
引用
@article{arxiv.1506.09212,
title = {A note on the breathing mode of an elastic sphere in Newtonian and complex fluids},
author = {Vahe Galstyan and On Shun Pak and Howard A. Stone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.09212},
year = {2015}
}