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泊肃叶流中两平行平面固体壁间柔性纤维的横向迁移

软凝聚态物质 2012-08-14 v1 流体动力学

摘要

基于斯托克斯方程,利用高精度多极子代码 HYDROMULTIPOLE 数值求解,评估了两平行平面固体壁间泊肃叶流中非布朗柔性纤维的动力学行为。纤维会迁移至距壁面的临界距离 zcz_c,该距离显著依赖于纤维长度 NN 和弯曲刚度 AA。因此,计算得到的 zcz_c 值可用于纤维分选。根据剪切 - 弯曲参数 Γ\Gamma,发现了三种动力学模式。在第一种模式中,刚性纤维变形较小并积聚在靠近壁面处,这是远离通道漂移趋势与壁面排斥性流体动力学相互作用之间平衡的结果;无界泊肃叶流中的模拟证实了这一机制。在第二种模式中,柔性纤维发生显著变形并积聚在远离壁面处。在这两种模式中,翻滚模式均是可重复的。在第三种模式中,纤维弯曲程度更大,且其翻滚是不规则的。

关键词

引用

@article{arxiv.1208.2418,
  title  = {Lateral migration of flexible fibers in Poiseuille flow between two parallel planar solid walls},
  author = {Agnieszka M. Slowicka and Eligiusz Wajnryb and Maria L. Ekiel-Jezewska},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1208.2418},
  year   = {2012}
}

备注

11 pages, 13 figures