受限游动粒子悬浮液的动力学

对被限制在平行壁之间的大量具有流体动力学相互作用的游动粒子进行了低雷诺数直接模拟。将模拟结果与描述游动粒子稀悬浮液的理论进行了比较。该理论给出了扩散率和速度涨落随浓度的标度律，并预测了流体速度空间自相关函数。即使对于不相关的游动粒子，该理论也预测了相邻流体微元之间的反相关，这对应于流体中由游动粒子大小和狭缝高度设定长度尺度的类涡旋旋转运动。完整模拟得出了非常相似的结果，这表明在所考虑的浓度下，游动粒子的相关运动并不显著，或者流体相自相关不是相关运动的敏感度量。这一结果与无约束系统的结果形成鲜明对比，在无约束系统中，流体自相关能够捕捉到大规模的集体流体结构。由约束引入的额外长度尺度（屏蔽长度）似乎阻止了这些大规模结构的形成。