计算 Hele-Shaw 通道中高度受限的任意形状颗粒的运动
软凝聚态物质
2017-10-13 v1
摘要
我们结合理论、数值计算和实验，准确预测浅微流体通道中各向异性颗粒的运动，这些颗粒在垂直方向受到强烈限制。我们通过 Brinkman 方程构建了颗粒周围 Stokes 流的有效准二维描述，其求解速度比三维问题快两个数量级。计算速度的提升使我们能够计算颗粒在通道中的完整轨迹。为了测试我们的方案，我们研究了使用“连续流光刻”在微流体通道中产生的哑铃形颗粒的运动。与早期工作（Uspal et al., Nature communications 4 (2013)）报道的相反，我们发现哑铃颗粒在外部流中的重新取向时间相对于其圆盘尺寸比表现出一个极小值。这一发现与新的实验结果高度吻合，从而证实了我们方案的预测能力。
引用
@article{arxiv.1710.04561,
title = {Calculating the motion of highly confined, arbitrary-shaped particles in Hele-Shaw channels},
author = {Bram Bet and Rumen Georgiev and William Uspal and Huyesin Burak Eral and René van Roij and Sela Samin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04561},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 5 figures, 4 supplemental movies