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具有体相吸收的泳动传质推进

流体动力学 2023-10-10 v1

摘要

我们考虑化学活性胶体的泳动传质自推进,其中溶质在胶体边界和体相溶液中均被消耗。假设一级动力学,无量纲输运问题由表面达姆kö勒数S{\mathcal{S}}和体相达姆kö勒数B{\mathcal B}控制。无量纲胶体速度UU(以自传质尺度归一化)是这两个参数的非线性函数。我们识别出这两个参数相关联的两种情形。当控制物理参数为胶体尺寸时,S{\mathcal{S}}正比于B1/2{\mathcal B}^{1/2};当控制参数为溶质扩散系数时,S{\mathcal{S}}正比于B{\mathcal B}。在小达姆kö勒数极限下,UU在两种情形中趋于相同的渐近极限,正比于S{\mathcal{S}}。在大达姆kö勒数极限下,溶质浓度相对于平衡值的偏离被限制在胶体活性边界部分附近的薄层内。相关边界层问题的渐近预测由精确问题的特征函数解所证实。边界层结构在边界活性与非活性部分之间的过渡附近失效。该局部区域的输运问题部分类似于经典的索末菲边缘波衍射问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.04603,
  title  = {Phoretic swimming with bulk absorption},
  author = {Rodolfo Brandão and David Saintillan and Ehud Yariv},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.04603},
  year   = {2023}
}