驻波场中液体粒子的声学辐射力
流体动力学
2026-05-27 v1
摘要
我们发展了一种关于驻波场中液体粒子声学辐射力的理论，超越了雷利极限。该理论适用于任意频率，包含由于雷利角引起的行波分量，因此适用于大类表面声学波应用。用有限元模型验证了解析结果。利用我们的解析解，我们确定了雷利极限方法（如Gor'kov框架）适用的参数范围。该范围显示为粒子属性、雷利角以及声场中粒子位置所致。我们提出了一种适用于任意1D驻波场的声学移生对比因子的通用形式，拓宽了古尔科夫框架的适用性。我们表明，雷利角效应可显著削弱声学辐射力，这一效应长期被忽视。我们也确认了声场景观频率依赖的拓扑转变，这会导致场所吸引点和粒子平衡点的切换。这些结果推进了声学力的定量理论，揭示了声动力学场中以前未被解决的动力学特征，为基于SAW的细胞捕获、分离和富集提供了理论基础。
引用
@article{arxiv.2605.26989,
title = {Acoustic radiation force on a liquid particle in a standing surface acoustic wave field},
author = {Shuo Huang and Hemin Pan and Daniel Ahmed and Thierry Baasch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.26989},
year = {2026}
}