振荡剪切流中流体囊泡的动力学

使用两个变量（泰勒变形参数和倾角 $\theta$）的微分方程研究了振荡剪切流中流体囊泡的动力学。在内部流体粘度 $\eta_{\rm {in}}$ 较低的稳态剪切流中，囊泡表现出具有恒定倾角 $\theta_0$ 的稳态坦克履带运动。在剪切频率较低的振荡流中，对于零平均剪切率 $\dot\gamma_{\rm m}$ 或有限平均剪切率，$\theta$ 分别在 $\pm \theta_0$ 之间或围绕 $\theta_0$ 振荡。随着剪切频率 $f_{\gamma}$ 增加，囊泡振荡相对于剪切振荡出现延迟，且振荡幅度减小。在 $\dot\gamma_{\rm m}=0$ 的高 $f_{\gamma}$ 下，发现会出现 $\theta_0-\pi$ 与 $-\theta_0$ 之间的另一种极限环振荡。在稳态流中，当 $\eta_{\rm {in}}$ 较高时，$\theta$ 周期性旋转（翻滚）；当 $\eta_{\rm {in}}$ 中等且剪切率较高时，$\theta$ 和囊泡形状振荡（摆动）。在振荡流中，在这些相中，对于低 $f_{\gamma}$，可能出现两个或多个极限环振荡的共存。对于形状固定的囊泡，角度 $\theta$ 在一个振荡周期后旋转回原始位置。然而，发现小的热涨落可以诱导出一个优先角度。