边界振动对黏液 mobilisation 的影响
流体动力学
2022-03-22 v2
摘要
本研究假设黏液的黏弹性行为由Oldroyd-B本构方程描述，考察了在恒定截面圆柱管中受小振幅振荡剪切（SAOS）作用时黏液的运移。采用拉普拉斯变换方法推导了管内黏液的速度分布、平均速度、瞬时流量与平均流量（即运移）的表达式。此外，利用COMSOL Multiphysics软件建立了二维有限元模型（FEM），在牛顿流体与Oldroyd-B流体两种情形下验证所推导解析解的精度。进一步开展了敏感性研究，以评估振动频率、振动幅值、平均弛豫时间与零剪切黏度对黏液运移的影响。结果表明，解析与数值结果在可接受的误差容限内高度吻合。参数研究表明，当平均弛豫时间、振动幅值与振动频率分别增大6倍时，黏液运移分别提升48%、57%与343%；反之，零剪切黏度增大6倍时黏液运移下降25%。总体而言，本研究证实通过增大振动幅值与振动频率可改善管中黏液运移；类似地，在边界振动下，黏液平均弛豫时间越大，运移越好。最后，黏液运移随其黏度增大而减小。
引用
@article{arxiv.2203.08608,
title = {On the effect of boundary vibration on Mucus Mobilization},
author = {Abiola D. Obembe and Mohammad Roostaie and Richard Boudreault and Yuri Leonenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08608},
year = {2022}
}
备注
37 pages, 12 figures, 9 tables