高弹性环在粘性流体中沉降的动力学模式
软凝聚态物质
2025-06-18 v1
摘要
本文数值研究了高弹性非布朗粒子（环）在粘性流体中在重力作用下的沉降过程。环采用珠簧模型，包含调和弯曲势能和有限延伸非线性弹性（FENE）拉伸势能。斯托克斯方程的解通过 HYDROMULTIPOLE 数值代码获得，该代码基于多极方法并修正了润滑效应，以高精度计算球形粒子间的流体动力学相互作用。根据弹性-重力数 （重力与弯曲力之比），环会趋近不同的吸引动力学模式，如 Gruziel-Slomka 等人 (Soft Matter, vol. 15, 2019, pp. 7262-7274) 使用 Rotne-Prager 迁移率所描述的那样。我们使用更精确的方法发现并表征了一种新模式，分析了所有模式的特征时间尺度、速度和取向，进行了比较，并研究了它们的共存性。我们分析了在临界弹性-重力数 值下转变到不同模式的过程（分岔）。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.13563,
title = {Dynamical modes of highly elastic loops settling under gravity in a viscous fluid},
author = {Yevgen Melikhov and Maria L. Ekiel-Jezewska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13563},
year = {2025}
}
备注
26 pages