可压缩粒子在振荡梯度流中的时间平均动力学

声场通过整流主振荡的惯性实现悬浮粒子的稳态输运。我们发展了一种完全解析的理论，将该稳态粒子运动与入射振荡（声学）流及作用于粒子上的时间平均力联系起来，系统性地涵盖了从无粘声流体力学到粘性粒子流体力学的整个范围。通过应用洛伦兹互易定理，我们获得了一种类Faxén关系，其包含非线性惯性力，这些力取决于（i）粒子周围振荡斯托克斯层的厚度，以及（ii）粒子与流体之间的密度和可压缩性差异。该框架在薄斯托克斯层情况下恢复了二级辐射力，并预测当斯托克斯层厚度与粒子尺寸相当时运动发生反转。我们通过时间尺度分离流体动力学的数值模拟对该理论进行了定量验证。