囊泡双联体悬浮液的流体力学与流变学
流体动力学
2019-07-23 v2 软凝聚态物质
摘要
本文使用高阶时间自适应边界积分方法，数值研究了在各种流场条件下黏附性二维囊泡双联体的动力学。在静止流场中，两个邻近的囊泡在黏附势作用下缓慢相向移动，排出其间的流体并在平衡时形成囊泡双联体。对这种薄膜排液的润滑分析给出了排液时间对黏附强度与分离距离的依赖关系，其结果与数值结果吻合良好。在平面拉伸流中，我们发现仅当两个囊泡在驻点附近迎面碰撞时才会形成稳定的囊泡双联体。在微流体陷阱中，通过主动控制回路将拉伸流的驻点动态地置于囊泡双联体中间，观察到了囊泡双联体的新颖动力学。数值模拟表明存在一个临界拉伸流速，超过该流速时黏附相互作用会被发散流克服，从而提供了一种测量两个囊泡膜之间黏附强度的简便方法。在平面剪切流中，数值模拟揭示，只要在给定囊泡约化面积下黏附强度足够大，即可形成囊泡双联体。一旦双联体形成，发现其振荡动力学依赖于黏附强度及其约化面积。此外，发现稀疏囊泡双联体悬浮液的有效剪切黏度是约化面积的函数。这些数值研究与分析的结果揭示了黏性流体中囊泡间黏附相互作用的流体力学与流变学效应。
引用
@article{arxiv.1902.05775,
title = {Hydrodynamics and rheology of a vesicle doublet suspension},
author = {Bryan Quaife and Shravan Veerapaneni and Y. -N. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05775},
year = {2019}
}