受限于正方形微通道中的弹性珠的运动与水动力阻力
流体动力学
2025-07-09 v2 软凝聚态物质
摘要
细胞和其他软颗粒常被迫在受限几何形状中流动, laboratory 和自然环境中如此。其中,弹性变形会引起额外的阻力和压力降。与其他多相流不同,决定该额外压力的物理参数尚未为人所知。本文首先通过测量在微流控比较器中沿单个球形水凝胶颗粒流动时的压力降。该压力取决于约束程度、弹性模量、流体粘度和速度。随后,提出一个关于颗粒力平衡的模型,通过纳入上述因素并依赖于珠子几何和润滑流动的考虑来实现。最终模型将力量测量力压到单个比例定律跨越数十个数量级,而通过回顈来自经典多相流和接触力学元素的物理见解。
引用
@article{arxiv.2501.04592,
title = {Motion and hydrodynamic resistance of an elastic bead confined in a square microchannel},
author = {Charles Paul Moore and Hiba Belkadi and Brouna Safi and Gabriel Amselem and Charles N. Baroud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04592},
year = {2025}
}
备注
Main Text 6 Pages, Supp text 5 pages. 4 main text figures, 4 supp text figures