物理学 > 流体动力学
[提交于 2022年10月19日
]
标题: 由于附近粒子引起的振荡板上的多余剪切力
标题: Excess shear force exerted on oscillating plate due to a nearby particle
摘要: 在本文中,我们从理论上研究了在粘性液体上方悬浮有刚性粒子的情况下,无限水平平面在快速横向振荡时所受到的剪切力。 这项研究主要受到石英晶体微天平(QCM-D)技术的启发,该技术依赖于分析在液体介质中快速振荡(在兆赫兹范围内)的石英晶体盘由于其表面吸附的小物质而产生的响应(复阻抗)。 事实上,靠近振荡晶体的液体介质中悬浮的小物质也可能对阻抗产生贡献,因为它们会改变悬浮液体对石英晶体施加的局部剪切力。 对于稀释悬浮液,单个粒子的贡献是可叠加的,因此我们的分析仅限于位于平面任意距离上方的单个球形粒子引起的额外剪切力。 考虑了三种不同的情况:(i)高固体惯性极限情况,其中重粒子可以视为静止;(ii)任意质量的自由悬浮粒子,经历流体介导的周期性旋转和平移;(iii)与板整体一起移动而不旋转的吸附粒子。 对于小振幅平面振荡,非定常斯托克斯流动方程适用。 我们使用反射法构造这些方程的级数解,其各项被明确写出。 由于流动在远离振荡板处呈指数衰减,仅包含少量低阶项的截断级数在广泛的粒子尺寸和分离距离范围内与严格的数值结果表现出良好的一致性。 目前的结果支持这样一个观点,即悬浮小物质对测量阻抗的水动力贡献是不可忽略的,甚至是主导的。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.