基于深度变化Hele-Shaw单元几何设计的微尺度流体动力学隐身

我们从理论和数值上证明，在微尺度流动中，通过简单地调整物体周围区域的几何深度，即可实现流体动力学隐身，使外部流场不受干扰。利用深度平均模型，我们基于圆形和共焦椭圆隐身衣的解析解，建立了一个理论框架。对于任意形状的隐身衣，我们采用优化方法来确定隐身区域内的最佳深度分布。此外，我们结合中性夹杂理论，提出了一种多物体流体动力学隐身衣设计。所有发现均经过数值验证。与基于超材料的隐身衣相比，所提出的隐身衣结构更简单，制造更直接，因此在微流控应用中具有巨大潜力。