微通道中布朗悬浮液的长寿命模态与不稳定模态
流体动力学
2015-06-04 v1
摘要
我们研究了微通道中球形颗粒布朗悬浮液在压力驱动下的低雷诺数流动的稳定性。我们发现了两类普遍的稳定/不稳定模态族：(i) 具有对称和反对称图案的简并模态；(ii) 单一模态，要么是对称的，要么是反对称的。简并模态的浓度分布在通道壁附近具有强峰值，而单一模态在该处减弱。一旦被激发，这两类模态均可通过高速成像检测到。我们发现，不稳定模态出现在浓度较高的悬浮液中，其速度分布在通道中心线附近足够平坦。增长的不稳定模态的图案表明，它们是由颗粒在以几乎恒定速度运动的中心体与靠近壁面的高剪切低速区域之间发生布朗迁移所触发的。模态被放大是因为剪切诱导扩散无法有效地将颗粒从扰动速度场的空穴中分散出去。
引用
@article{arxiv.1204.2689,
title = {Long-lived and unstable modes of Brownian suspensions in microchannels},
author = {Atefeh Khoshnood and Mir Abbas Jalali},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.2689},
year = {2015}
}
备注
11 pages, accepted for publication in Journal of Fluid Mechanics