×

胶囊在粘性剪切流中的Floquet稳定性分析。 (英语) 兹比尔1415.76772

小结:实验和模拟中的观察结果表明,在剪切流中悬浮和旋转的弹性胶囊的运动行为取决于流动强度、胶囊膜材料特性及其最新形状。我们建立了该耦合系统周期旋转基态的线性稳定性描述,用描述弹性囊几何的球谐基函数边界积分流公式表示。这就产生了Floquet乘数,该乘数将胶囊运动的稳定性分类为从(Ca=0.01)到5的弹性毛细管数(Ca)。粘性耗散能迅速抑制大多数扰动。然而,在所有情况下,单个组分在许多旋转周期内缓慢增长或衰减,具体取决于Ca。这种稳定性行为的转变对应于先前研究中观察到的不同类别的旋转运动。

MSC公司:

76Z05个 生理流
76E05型 水动力稳定性中的平行剪切流

软件:

球形包装
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Adams,J.C.&Swarztrauber,P.N.1997 SPHEREPACK 2.0:模型开发设施。技术代表。NCAR/TN-436-STR.NCAR。
[2] 奥瓦内,O。;蒂波德,M。;Benyoussef,A。;瓦格纳,C。;Misbah,C.,《受限Poiseuille流中的囊泡动力学:从稳态到混沌》,Phys。版本E,90,3,(2014)
[3] Bagheri,S.,圆柱尾迹的Koopman模态分解,J.流体力学。,726, 596-623, (2013) ·Zbl 1287.76116号 ·doi:10.1017/jfm.2013.249
[4] Barkley,D。;Henderson,R.D.,圆柱尾迹的三维Floquet稳定性分析,J.流体力学。,322, 215-241, (1996) ·Zbl 0882.76028号 ·doi:10.1017/S0022112096002777
[5] Barthès-Biesel,D.,《流动中的胶囊运动:变形和膜屈曲》,C.R.Phys。,10, 764-774, (2009) ·doi:10.1016/j.crhy.2009.09.004
[6] Barthès-Biesel,D.,流动中弹性胶囊和囊泡的运动和变形,年度。流体力学版次。,48, 25-52, (2016) ·Zbl 1356.76459号 ·doi:10.1146/安努列夫-流体-122414-034345
[7] 布莱克本,H.M。;Lopez,J.M.,周期性驱动腔流中三维驻波和调制行波的开始,J.Fluid Mech。,497, 289-317, (2003) ·Zbl 1068.76037号 ·doi:10.1017/S0022112003006670
[8] Blennerhassett,P.J。;Bassom,A.P.,《扁平Stokes层的线性稳定性》,《流体力学杂志》。,464, 393-410, (2002) ·Zbl 1022.76015号 ·doi:10.1017/S0022112002001052
[9] Blennerhassett,P.J。;Bassom,A.P.,扭转振动圆柱体中高频振荡流的线性稳定性,J.流体力学。,576, 491-505, (2007) ·Zbl 1110.76022号 ·doi:10.1017/S0022112007004831
[10] Bryngelson,S.H。;Freund,J.B.,胶囊-应变稳定性,物理。流体版本,1,(2016)·doi:10.1103/PhysRevFluids.1.033201
[11] Bryngelson,S.H。;Freund,J.B.,《2018年流动红细胞系的全球稳定性》,Phys。Rev.流体,3
[12] Cazemier,W。;Verstapen,R.W.C.P。;Veldman,A.E.P.,驱动空腔流的适当正交分解和低维模型,物理。流体,10,7,1685-1699,(1998)·数字对象标识代码:10.1063/1.869686
[13] Chang,T.M.,用纳米生物技术工程化血红蛋白和血红蛋白纳米胶囊进行血液置换,Wiley Intersci。修订版Nanomed。纳米生物技术。,2, 418-430, (2010) ·doi:10.1002/wnan.95
[14] Cordasco,D。;Bagchi,P.,胶囊和红细胞在剪切流中的眼眶漂移,《物理学》。流体,25,(2013)·数字对象标识代码:10.1063/1.4820472
[15] 戴维斯,C。;托马斯,C。;Bassom,A.P。;Blennerhassett,P.J.,《振荡Stokes层中扰动的线性脉冲响应》,国际原子能机构协会,14,381-384,(2015)·doi:10.1016/j.putam.2015.03.064文件
[16] 戴伊,N.S。;马朱姆达尔,S。;Rao,M.E.B.,用于控制释放的多关节给药系统,Trop。《药物研究杂志》,7,3,1067-1075,(2008)·doi:10.4314/tjpr.v7i3.14692
[17] 杜皮雷,J。;Abkarian,M。;Viallat,A.,正弦流中红细胞的混沌动力学,《物理学》。修订稿。,104, (2010) ·doi:10.1103/PhysRevLett.104.168101
[18] 杜邦,C。;Delahaye,F。;Barthès-Biesel,D。;Salsac,A.-V.,简单剪切流中扁胶囊的稳定平衡构型,流体力学杂志。,791, 738-757, (2016) ·Zbl 1382.76301号 ·doi:10.1017/jfm.2015.759
[19] 杜邦,C。;沙萨克,A.-V。;Barthès-Biesel,D.,剪切流中长囊的非平面运动,流体力学杂志。,721, 180-198, (2013) ·Zbl 1287.76246号 ·doi:10.1017/jfm.2013.62
[20] 艾纳森,J。;Angilella,J.R。;Mehlig,B.,稳定粘性流中弱惯性轴对称粒子的定向动力学,物理D,278-279,79-85,(2014)·Zbl 1349.74110号
[21] Foessel,E。;Walter,J。;沙萨克,A.-V。;Barthès-Biesel,D.,内部粘度对简单剪切流中球形胶囊的大变形和屈曲的影响,《流体力学杂志》。,672, 477-486, (2011) ·Zbl 1225.74035号 ·doi:10.1017/S0022112011000280
[22] Freund,J.B.和Zhao,H.2010胶囊和生物细胞的流体动力学,A章。多个相互作用血细胞的快速高分辨率边界积分法,第71-111页。查普曼和霍尔/CRC。
[23] Furlow,B.,对比增强超声,Radiol。技术。,80, 547-561, (2009)
[24] 戈瑟罗德,O。;桑内斯,A。;Skjåk-Bræk,G.,藻酸盐-壳聚糖微胶囊。二、。胶囊稳定性和渗透性研究,生物材料,20,8,773-783,(1999)·doi:10.1016/S0142-9612(98)00230-0
[25] 吉布斯,B.F。;科尔马沙,S。;艾利,I。;Mulligan,C.N.,《食品工业中的封装:综述》,国际食品科学杂志。诺伊特。,50, 213-224, (1999) ·doi:10.1080/096374899101256
[26] Gioria,R.S。;Jabardo,P.J.S。;卡莫,B.S。;Meneghini,J.R.,《摆动圆柱绕流的Floquet稳定性分析》,《流体结构杂志》。,25, 676-686, (2009) ·doi:10.1016/j.jfluidstructs.2009.01.004
[27] M.F.古森。;奥谢,G.M。;Ghareptian,H.M。;周,S。;Sun,A.M.,《微胶囊化参数的优化:作为生物人工胰腺的半透膜微胶囊》,生物技术。比昂,27,2,146-150,(1985)·数字对象标识码:10.1002/bit.260270207
[28] Guckenberger,A。;Gekle,S.,《计算Helfrich弯曲力的理论和算法:综述》,J.Phys.:康登斯。物质,29,20,(2017)
[29] Juniper,M.,水平Rijke管中的触发:非正常、瞬态生长和旁路过渡,J.流体力学。,667, 272-308, (2011) ·Zbl 1225.76145号 ·doi:10.1017/S0022112010004453
[30] Kim,S。;Karrila,S.J.,《微流体动力学:原理和选定应用》,(1991),巴特沃斯·海尼曼
[31] Kuhtreiber,W.M。;兰扎,R.P。;Chick,W.L.,《细胞封装技术和治疗学》,(1998年),Birkhäuser
[32] Lac,E。;Barthès-Biesel,D。;Pelekasis,N.A。;Tsamopoulos,J.,《三维无界Stokes流中的球形胶囊:膜本构关系和屈曲开始的影响》,J.流体力学。,516303-334(2004年)·兹比尔1131.74306 ·doi:10.1017/S002211200400062X文件
[33] Leelajariyakul,S。;Noguchi,H。;Kiatkamjornwong,S.,纺织品喷墨打印用表面修饰和微胶囊着色油墨,Prog。组织涂层。,62, 2, 145-161, (2008) ·doi:10.1016/j.porgcoat.2007.10.05
[34] Lim,F.,微胶囊的生物医学应用,(1984),CRC
[35] 刘,J.,微分方程定性理论第一课程,(2003),普伦蒂斯·霍尔·Zbl 1257.34001号
[36] 马丁斯,I.M。;巴雷罗,M.F。;科埃略,M。;罗德里格斯,A.E.,《化妆品用可生物降解聚合物载体对精油进行微胶囊化》,《化学》。Enng J.,245,191-200,(2014)·doi:10.1016/j.cej.2014.02.024
[37] 宫泽,K。;山岛岛,I。;金田,I。;Yanaki,T.,化妆品用新型软胶囊的制备,J.Cosmet。科学。,51, 4, 239-252, (2000)
[38] 北卡罗来纳州帕雷特。;Trachsel,A。;Berthier,D.L。;Herrmann,A.,《通过光诱导气体生成,通过胶囊壁破裂控制胶囊生物活性挥发物的释放》,《化学》。国际编辑,54,7,2275-2279,(2015)·doi:10.1002/anie.201410778
[39] 桥墩B。;Schmid,P.J.,脉动通道流的线性和非线性动力学,流体力学杂志。,815, 435-480, (2017) ·Zbl 1383.76567号 ·doi:10.1017/jfm.2017.58
[40] Pop,F.,储存期间富含长链多不饱和脂肪酸的油脂的化学稳定性,食品科学。Technol公司。国际,17,2,111-117,(2011)·doi:10.1177/1082013210368738
[41] Pozrikidis,C.,线性粘性流的边界积分和奇异方法,(1992),剑桥大学出版社·Zbl 0772.76005号 ·doi:10.1017/CBO9780511624124
[42] Pumhössel,T。;Hehenberger,P。;Zeman,K.,使用适当正交分解方法和Floquet理论对自激时间周期系统进行降阶建模,数学。计算。模型。动态。系统。,2014年6月20日,528-545·兹比尔1302.70014 ·doi:10.1080/13873954.2014.880181
[43] Rallison,J.M。;Acrivos,A.,《拉伸流中粘性液滴变形和破裂的数值研究》,J.流体力学。,89, 191-200, (1978) ·Zbl 0433.76082号 ·doi:10.1017/S0022112078002530
[44] Rochal,S.B。;Lorman,V.L。;Mennessier,G.,球形复合囊泡的粘弹性动力学,Phys。版本E,71,(2005)
[45] 罗利,C.W。;Mezic,I。;Bagheri,S。;施拉特,P。;Henningson,D.S.,非线性流动的谱分析,J.流体力学。,641, 115-127, (2009) ·Zbl 1183.76833号 ·doi:10.1017/S0022112009992059
[46] Sacker,R.1964关于常微分方程的不变曲面和周期解的分歧。技术代表。IMM-NYU 333号。纽约大学。
[47] 施密德,P.J.,数值和实验数据的动态模式分解,J.流体力学。,656, 5-28, (2010) ·Zbl 1197.76091号 ·doi:10.1017/S0022112010001217
[48] 施密德·P·J。;Henningson,D.S.,剪切流中的稳定性和过渡,(2012),Springer Science and Business Media
[49] 施密德·P·J。;Kytomaa,H.K.,颗粒流的瞬态和渐近稳定性,J.流体力学。,264, 255-275, (1994) ·Zbl 0821.76026号 ·doi:10.1017/S0022112094000650
[50] 谢尔德,G.J。;菲茨杰拉德,M.J。;Ryan,K.,《方形截面圆柱:尾迹不稳定性与入射角变化》,《流体力学杂志》。,630, 43-69, (2009) ·Zbl 1181.76069号 ·doi:10.1017/S0022112009006879
[51] 谢尔德,G.J。;M.C.汤普森。;霍里根,K.,《从球体到圆柱:钝环尾迹的稳定性和流动结构》,《流体力学杂志》。,492, 147-180, (2003) ·Zbl 1063.76539号 ·doi:10.1017/S0022112003005512
[52] 希尔德,G.J。;汤普森医学博士。;霍里根,K.,《从球体到圆柱:流过环的流体中的非轴对称转变》,《流体力学杂志》。,506, 45-78, (2004) ·Zbl 1073.76041号 ·doi:10.1017/S0022112004008614
[53] 斯卡拉克,R。;Tozeren,A。;巴基斯坦扎尔达。;Chien,S.,红细胞膜的应变能函数,生物物理学。J.,13,245-264,(1973)·doi:10.1016/S0006-3495(73)85983-1
[54] 斯科特姆,J.M。;Secomb,T.W.,《剪切流中的红细胞和其他非球形胶囊:振荡动力学和坦克-踏板-翻滚过渡》,Phys。修订稿。,98, 7, (2007) ·doi:10.1103/PhysRevLett.98.078301
[55] 托马斯,C。;Bassom,A.P。;Blennerhassett,P.J.,《振荡管流的线性稳定性》,Phys。流体,24,(2012)·Zbl 1308.76115号
[56] 托马斯,C。;Blennerhassett,P.J。;Bassom,A.P。;Davies,C.,《高频扰动下Stokes层的线性稳定性》,J.流体力学。,764, 193-218, (2015) ·Zbl 1335.76027号 ·doi:10.1017/jfm.2014.710
[57] Verhulst,F.,非线性微分方程和动力系统,(2006),Springer
[58] Vericella,J.J。;贝克,S.E。;Stolaroff,J.K。;Duoss,E.B。;哈丁,J.O.IV;Lewicki,J。;Glogowski,E。;Floyd,W.C。;瓦尔迪兹,C.A。;史密斯,W.L。;小J.H.萨彻。;Bourchier,W.L.(W.L.)。;斯巴达克尼,C.M。;刘易斯,J.A。;Aines,R.D.,《二氧化碳捕获用封装液体吸附剂》,《自然通讯》。,6, 6124, (2015) ·doi:10.1038/ncomms7124
[59] Von Kerczek,C.H.,振荡平面Poiseuille流的不稳定性,流体力学杂志。,116, 91-114, (1982) ·Zbl 0491.76046号 ·doi:10.1017/S002211208200038X
[60] Walter,A。;Rehage,H。;Leonhard,H.,《微胶囊的剪切诱导变形:形状振荡和膜折叠》,《胶体表面》,183-185,123-132,(2001)·doi:10.1016/S0927-7757(01)00564-7
[61] 王,Z。;隋,Y。;斯佩尔特,P.D.M。;Wang,W.,剪切流中扁胶囊和长胶囊的三维动力学,Phys。E版,88,(2013)
[62] 赵,H。;Isfahani,A.H.G。;奥尔森,L。;Freund,J.B.,微循环细胞流的光谱边界积分法,J.Compute。物理。,229, 3726-3744, (2010) ·Zbl 1186.92013号 ·doi:10.1016/j.jcp.2010.01.024
[63] 赵,H。;Shaqfeh,E.S.G.,单轴拉伸流动中脂质囊泡的形状稳定性,流体力学杂志。,719, 345-361, (2013) ·Zbl 1284.76161号 ·文件编号:10.1017/jfm.2013.10
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。