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
2秒前
ss完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.1应助法就采纳,获得10
4秒前
4秒前
莫琳完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
ewasxz发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
10秒前
aq22发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
科研开门完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
siyu发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
李子青发布了新的文献求助30
14秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
growl发布了新的文献求助10
17秒前
llliii发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
跳跃彩虹完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
安静的幻儿完成签到,获得积分10
18秒前
聪慧不评完成签到,获得积分10
19秒前
晨煜完成签到,获得积分10
19秒前
过时的沛槐完成签到,获得积分10
19秒前
Snoopy发布了新的文献求助20
20秒前
rat发布了新的文献求助10
20秒前
Muzi发布了新的文献求助10
21秒前
堀江真夏完成签到 ,获得积分0
22秒前
22秒前
23秒前
雨齐完成签到,获得积分10
23秒前
踏实的从露完成签到,获得积分10
23秒前
ZS0901发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
高分求助中
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6395877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211233
关于积分的说明 17392533
捐赠科研通 5449329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880453
邀请新用户注册赠送积分活动 1857078
关于科研通互助平台的介绍 1699428