弹性流体中声学粒子迁移与捕获的黏性控制

超声驱动的微尺度流体中的粒子迁移与捕获源于声学辐射力与流动衍拖力之间的竞争。虽然这些机制在牛顿流体中已充分理解，但流体弹性性在支配粒子动力学方面的作用仍鲜有探讨。本文考察了在超声激发的微通道中，结合声学流动和辐射力作用下的弹性流体中的粒子输运与捕获。通过扰动方法，我们求解Oldroyd-B流体的连续性、动量和本构方程，以获得振荡声场及其在体内和近壁边界层中产生的稳态流动。声学辐射力通过半解析模型引入驱动粒子迁移，而流动衍拖力可与之抵消、改变或抑制捕获。我们表明，粒子轨迹与平衡捕获位置主要由Deborah数（$De$）和黏性扩散数（$Dv$）决定。在高$Dv$条件下，增加$De$可将捕获位置从流体中心区域移至通道壁面、压力节点线、通道中心或超声对称线。我们进一步确定支配辐射力与流动力 regimes 之间的临界粒子尺寸，其值随$De$和$Dv$的变化而变化。该临界粒子尺寸可显著小于牛顿流体中的尺寸，从而实现亚微米粒子的有效操控，突破传统声流体学的关键限制。这些结果表明，弹性性在根本上改变了声动力学传输，为复杂流体中的可调粒子迁移与捕获提供了新机制。