受限流动中软粒子的流体力学配对
流体动力学
2017-07-05 v2
摘要
本文通过数值研究考察了由流体力学诱导的软粒子（即闭合双层膜（囊泡，红细胞的模型系统）和液滴）的配对机制，特别关注了约束的作用（粒子位于两个刚性壁之间）。该研究揭示了由于流体相互作用导致的配对机制的复杂性。我们发现，对于囊泡和液滴，在弱约束下若初始间距小于某一临界值，两个粒子会相互吸引并形成稳定对；若初始间距超过该距离，粒子则相互排斥并采用更长的稳定间距。这意味着对于相同约束，我们（至少）有两个稳定分支。一对粒子随时间松弛到哪个分支仅取决于初始构型。在这两个稳定分支之间存在一个不稳定分支。在临界约束下，对应于最短间距的稳定分支以鞍结分岔的形式与不稳定分支合并。在此临界约束下，我们从对应于无界情形延续的解到由壁的存在所诱导的解之间有一个有限跳跃。结果总结在一个相图中，其性质被证明是复杂的。囊泡和液滴具有相同的定性相图这一事实指向了一种普适行为的存在，突显了就配对而言可变形粒子的力学性质细节并不重要。这为简单的解析建模提供了有趣的视角。
引用
@article{arxiv.1611.03758,
title = {Hydrodynamic pairing of soft particles in a confined flow},
author = {Othmane Aouane and Alexander Farutin and Marine Thiébaud and Abdelillah Benyoussef and Christian Wagner and Chaouqi Misbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03758},
year = {2017}
}