壁面约束振荡剪切流中胶囊的动力学
流体动力学
2015-07-21 v1 生物物理
计算物理
摘要
通过加速边界积分方法，研究了初始球形胶囊在壁面约束振荡剪切流中的运动。胶囊膜的本构模型采用 neo-Hookean 模型。当外加剪切的振荡周期与弹性膜的松弛时间同量级时，观察到最大的壁面法向迁移；因此，最佳毛细管数与振荡频率的倒数成比例，该比值与高频振荡极限下的理论预测吻合良好。迁移速度随外加剪切频率和胶囊-壁面距离单调递减。我们报告了胶囊横向迁移与流场中诱导的法向应力差之间存在显著相关性。胶囊变形的周期性变化与迁移速度和法向应力差的变化大致同相，频率为外加剪切频率的两倍。最大变形随膜弹性线性增加，直至在较高毛细管数下达到平台期，此时变形受限于同一方向施加剪切的时间，而非膜的变形能力。最大膜变形与到壁面距离的 1/3 次方成比例，这与在近壁面稳态剪切流中观察到的胶囊和液滴的行为一致。
引用
@article{arxiv.1507.05221,
title = {The dynamics of a capsule in a wall-bounded oscillating shear flow},
author = {LaiLai Zhu and Jean Rabault and Luca Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.05221},
year = {2015}
}