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柔软微通道中迁移驱动的流体力学振荡:详细分析

流体动力学 2026-05-05 v2 统计力学

摘要

从生物学应用和微流控器制备的角度来看,理解表面驱动的运输问题至关重要。在本工作中,我们发展了对通过波浪形微通道中局部失去反演对称性的流体流动模型的分析。微通道中的表面波浪(频率为几十 Hz)保持流体流动处于低雷诺数 regime,从而允许对流体运动进行扰动分析。通过该方法,我们对流体速度与表面波浪之间的关系进行了详细分析,这对于后续的微粒运动数值分析至关重要。我们利用这些信息来研究微通道中速度场中的迁移颗粒动力学。我们展示,迁移颗粒可以在非常特定的、具有物理意义的情境下发生振荡(我们称之为流体力学振荡效应)。我们观察到在微米级波浪长度为 1 微米时,室温下水中约 0.15 微米/秒的振荡速度。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.12492,
  title  = {Hydrodynamic Ratchet for Tracer Transport in a Soft Microchannel: A Detailed Analysis},
  author = {Aakash Anand and A. Bhattacharyay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12492},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 4 figures