内部驱动弱弹性球在一般二次流动中的动力学

内部驱动弹性颗粒在生物医学应用中广泛使用。因此，理解这些颗粒在驱动压力的微流控装置中的动力学至关重要，以便对其运动进行操控。我们在无惯性极限下，对一个在一般无界二次流动中以外部点力和点扭矩驱动的内部驱动弱弹性球的动力学进行解析分析。我们将该颗粒视为可压缩的弱弹性球，其运动通过在其未变形形状中心施加外部点力和点扭矩来控制。流体和颗粒分别使用斯托克斯方程和纳维尔弹性方程进行建模。我们采用域扰动方法来捕捉颗粒的变形。点力和点扭矩被求解至 O($\alpha^2$) 级，假设 $alpha\ll 1$。这里的 $alpha$ 是颗粒因流体粘性应力而产生的弹性应变的度量。我们给出在一般无界二次流动中颗粒运动的结果。结果进一步简化了对于沿中心线运动的三种泊肃叶流的二次分量：1) 椭圆泊肃叶流，2) 平面泊肃叶流，和 3) 哈根-泊肃叶流。在一般二次流动中，O($\alpha$) 级的点力与颗粒速度方向一致，而 O($\alpha^2$) 级的力与速度呈一定角度。此外，由于弹性效应，O($\alpha$) 和 O($\alpha^2$) 级的扭矩均为非零。在三种泊肃叶流中，O($\alpha^2$) 级的点力与颗粒速度方向一致，而扭矩为零。