Forces acting on a small particle in an acoustical field in a thermoviscous fluid

声流 热弹性阻尼 粒子(生态学) 机械 长度刻度 散射 声辐射力 半径 物理 声波 声学 热的 边界层 材料科学 经典力学 光学 超声波传感器 热力学 地质学 超声波 计算机科学 计算机安全 海洋学
作者
Jonas T. Karlsen,Henrik Bruus
出处
期刊:Physical Review E [American Physical Society]
卷期号:92 (4) 被引量:200
标识
DOI:10.1103/physreve.92.043010
摘要

We present a theoretical analysis of the acoustic radiation force on a single small particle, either a thermoviscous fluid droplet or a thermoelastic solid particle, suspended in a viscous and heat-conducting fluid medium. Our analysis places no restrictions on the length scales of the viscous and thermal boundary layer thicknesses $\delta_\mathrm{s}$ and $\delta_\mathrm{t}$ relative to the particle radius $a$, but it assumes the particle to be small in comparison to the acoustic wavelength $\lambda$. This is the limit relevant to scattering of sound and ultrasound waves from micrometer-sized particles. For particles of size comparable to or smaller than the boundary layers, the thermoviscous theory leads to profound consequences for the acoustic radiation force. Not only do we predict forces orders of magnitude larger than expected from ideal-fluid theory, but for certain relevant choices of materials, we also find a sign change in the acoustic radiation force on different-sized but otherwise identical particles. This phenomenon may possibly be exploited in handling of submicrometer-sized particles such as bacteria and vira in lab-on-a-chip systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.4应助秦梓椋采纳,获得10
刚刚
gy发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
英姑应助sparkle采纳,获得30
3秒前
3秒前
dmyy313235完成签到,获得积分10
4秒前
虚心的翠阳完成签到,获得积分20
4秒前
EVAN发布了新的文献求助10
4秒前
清忆发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Hanoi347应助yan采纳,获得10
7秒前
盛夏发布了新的文献求助10
7秒前
烟火璨若星辰完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
liuzhuohao应助阿鹿462采纳,获得10
9秒前
dmyy313235发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
13秒前
14秒前
科目三应助yyy采纳,获得30
15秒前
zzz发布了新的文献求助20
16秒前
泽北完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
17秒前
沈婉婉发布了新的文献求助10
19秒前
研友_Ljb0qL发布了新的文献求助10
19秒前
孟宇发布了新的文献求助20
19秒前
麻辣香锅发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
22秒前
22秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
DAY1应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7261955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8883400
关于积分的说明 18773437
捐赠科研通 6941217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202346
关于科研通互助平台的介绍 2375640
邀请新用户注册赠送积分活动 2178068