旋转蠕动流中高粘性液滴的滞后与混沌动力学

我们之前的出版物（Blawzdziewicz, Cristini, Loewenberg, 2003）表明，在具有非零涡度分量的二维线性蠕动流中，高粘性液滴可能具有两个稳定的定态。一种状态对应于主要由旋转稳定的近球形紧凑液滴，另一种对应于主要由毛细力稳定的细长液滴。在此，我们探讨液滴双稳态对高粘性液滴动力学的影响。利用边界积分模拟和小变形理论，我们表明流场涡度的准静态变化会引起液滴形状的滞后响应，即在涡度的临界值处紧凑解与细长解之间发生快速转变。在涡度随时间正弦变化的流动中，我们发现液滴动力学对周期性驱动力的响应呈现混沌。级联的倍周期分岔被证实直接导致了向混沌的过渡。在随机流动中，我们获得了双模液滴长度分布。文中还指出了该动力学与生物大分子及囊泡动力学的一些类比。