虫状状溶液在腔上的流动
Fabian Hillebrand1, Stylianos Varchanis1,2, Cameron C Hopkins1
1Micro/Bio/Nanofluidics Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Onna-son, Kunigami-gun, Okinawa 904-0495, Japan. fabian.hillebrand@oist.jp.
我们研究了粘弹性类似虫的状溶液在腔上流动. 流动模式根据腔尺寸而变化,揭示了不同的旋转结构和流体动力学的过渡.
科学领域:
- 类风病学 类风病学 类风病学
- 流体动力学 流体动力学
- 软物质物理学 软物质物理学
背景情况:
- 粘弹性流体表现出复杂的流动行为,特别是在几何收缩中.
- 剪带虫状细胞 (WLM) 解决方案是研究非牛顿流体动力学的模型系统.
研究的目的:
- 研究粘弹性WLM溶液在不同尺寸的腔上的爬行流.
- 描述流动模式和旋转结构中的过渡.
- 开发相位图,根据几何参数和粘弹性绘制流动行为的地图.
主要方法:
- 使用扩散Giesekus模型进行数值模拟.
- 实验验证使用100:60mM化:酸盐WLM溶液进行实验验证.
- 分析螺旋结构和流动模式.
主要成果:
- 当腔长度 (L) 超过深度 (D) 加上通道宽度 (W) 时,观察到从"腔流"到"膨胀-收缩流"的过渡.
- 在腔流中确定了明显的大规模循环,而在膨胀-收缩流中则是角限循环.
- 构建了L-D相图,说明了由韦森伯格数 (Wi) 影响的流动过渡.
结论:
- 腔几何学在很大程度上决定了粘弹性WLM溶液的流动状态和旋转结构.
- 扩散Giesekus模型准确地捕捉了观察到的流量过渡和流体行为.
- 粘弹性效应在修改复杂几何形状的流动模式方面发挥着至关重要的作用.
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