弹性球腔内固体粒子的蠕动运动 II. 非对称运动
流体动力学
2019-09-24 v2 软凝聚态物质
生物物理
摘要
提出了一种解析方法，用于计算在大弹性球腔内非对称运动的小胶体粒子的低雷诺数流体动力学迁移率函数，该球腔膜具有抗剪切与抗弯曲阻力。结合第一部分[Daddi-Moussa-Ider, L\"{o}wen, and Gekle, Eur. Phys. J. E 41, 104 (2018)]中研究的垂直于弹性腔表面的轴对称运动结果，可处理任意力方向下的通用运动。该弹性流体动力学问题通过经典镜像法建立并求解，将流体动力学流场表示为涉及自由空间格林函数高阶导数的多极展开。在准稳态极限下，我们证明沿腔表面切向运动的粒子自迁移率函数大于同等尺寸刚性静止腔内所预测的值。这一差异源于静止刚性腔对包裹粒子的平移运动引入了额外阻碍，导致其流体动力学迁移率降低。此外，研究了腔的运动，揭示出将弹性腔速度与作用于固体粒子上的力线性耦合的平移对（复合）迁移率仅由膜剪切性质决定。我们的解析预测与基于完备双层边界积分法的全分辨率计算机模拟结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.1903.04464,
title = {Creeping motion of a solid particle inside a spherical elastic cavity. II. Asymmetric motion},
author = {Christian Hoell and Hartmut Löwen and Andreas M. Menzel and Abdallah Daddi-Moussa-Ider},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04464},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 4 figures. This is a pre-print of an article published in The European Physical Journal E. The final authenticated version is available online at: https://doi.org/10.1140/epje/i2019-11853-4