热毛细微齿轮旋转建模及其向平动粒子推进的转化

在本研究中，我们 investigated 流体界面处微齿轮的热毛细旋转，并将几何不对称性的概念扩展到微米级粒子的平动推进。我们引入了一种瞬态数值模型，该模型耦合了 Navier-Stokes 方程与热传递，通过移动网格界面展示粒子运动。该模型将吸收的光照作为热源，并预测了粒子的旋转和平动速度。我们的模拟探索了微齿轮设计几何形状的影响，并确定了热毛细 Marangoni 运动可作为可行推进方法的尺度。可以识别出雷诺数与推进效率之间的明确相关性。为了将基于不对称性的推进原理从旋转运动转化为定向平动运动，我们考虑了各种粒子几何形状。现有文献大多忽视了打破几何对称性以实现平动推进的探索，因此值得进一步讨论。因此，我们分析了预期的平动速度并与相应的微齿轮进行比较，以深入了解这种有前景的推进方法。