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Perfiles de flujo elemental de micro-nadadores en fluidos nemáticos débilmente anisotrópicos: flujos de Stokeslet, Stresslet, Rotlet y fuente

Autores: Kos, iga; Ravnik, Miha

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Perfiles de flujo elemental de micro-nadadores en fluidos nemáticos débilmente anisotrópicos: flujos de Stokeslet, Stresslet, Rotlet y fuente


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Perfiles de campo de flujo elementales
Fluido nemático débilmente anisotrópico
Micro-nadadores
Ecuación de Stokes
Función de Green
Viscosidad anisotrópica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se determinan formulaciones analíticas de perfiles de campo de flujo elementales en fluidos nemáticos débilmente anisotrópicos, que pueden atribuirse a micro-nadadores biológicos o artificiales, incluidos flujos de Stokeslet, stresslet, rotlet y fuente. La ecuación de Stokes para un tensor de esfuerzo nemático se escribe con la función de Green y se resuelve en el espacio k para coeficientes de viscosidad Leslie anisotrópicos bajo el límite del coeficiente de viscosidad isotrópico dominante. Se obtienen expresiones analíticas para la función de Green que se utilizan para calcular el flujo de nadadores monopolo o dipolo en varias alineaciones de los nadadores con respecto al campo director homogéneo. El perfil de flujo también se resuelve para fuentes/sumideros de flujo y dipolos fuente, mostrando una clara aparición de anisotropía en la magnitud del perfil de flujo como resultado de la viscosidad anisotrópica del fluido. Se explora el rango de validez de las soluciones analíticas presentadas, en comparación con soluciones numéricas exactas de la ecuación de Stokes. Este trabajo es una contribución hacia la comprensión de motivos y perfiles de flujo elementales en entornos fluidos que se ven claramente afectados por la viscosidad anisotrópica, ofreciendo una visión analítica que podría ser relevante para una variedad de sistemas, desde micro-nadadores, materia activa hasta microfluidos.

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