Poiseuille流中表面活性剂包覆可变形液滴的电流体动力学迁移
流体动力学
2019-05-09 v1
摘要
在本研究中，我们试图探究表面活性剂包覆对平面Poiseuille流中液滴运动的电流体动力学操控的影响。此外，我们考虑体相不溶表面活性剂和表面张力对表面活性剂浓度的线性依赖。随后，在扩散主导的表面活性剂输运机制极限下，采用针对小电场雷诺数和毛细数双重渐近扰动方法。并且超越广泛使用的轴对称框架，通过采用“广义Lamb解技术”求解三维耦合控制微分方程组。关键变量的表达式表明，外流的流曲率、电场效应与表面活性剂效应以非线性叠加之外的非平凡方式耦合。细致研究表明，表面活性剂诱导的Marangoni应力与电流体动力学应力以高度耦合方式相互作用。由此，在不同电导率和介电常数比、Mason数以及外加电场方向的组合下，表面活性剂对液滴的纵向及横流迁移速度影响各异。本结果对深入理解底层复杂物理机制极为重要。最重要的是，表面活性剂在不同方向上选择性控制液滴运动的能力，使其适用于在微流控器件中实现液滴电驱动的新自由度。
引用
@article{arxiv.1806.10006,
title = {Electrohydrodynamic migration of a surfactant-coated deformable drop in Poiseuielle flow},
author = {Antarip Poddar and Shubhadeep Mandal and Aditya Bandopadhyay and Suman Chakraborty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.10006},
year = {2019}
}