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
健康的犀牛完成签到,获得积分10
刚刚
几两发布了新的文献求助10
1秒前
zzz完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
上岸发布了新的文献求助10
3秒前
研友_VZG7GZ应助小恩采纳,获得10
3秒前
无花果应助你好采纳,获得10
3秒前
溪山果林完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
顺利小蝴蝶完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
XPDHW发布了新的文献求助10
6秒前
ding应助chuanfu采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
在哪里跌掉就在那里睡下完成签到,获得积分20
7秒前
连国完成签到 ,获得积分10
7秒前
jerkran完成签到,获得积分10
7秒前
ojoo完成签到,获得积分10
7秒前
科研狗完成签到,获得积分10
8秒前
共享精神应助刘晓丹采纳,获得10
8秒前
8秒前
学吗完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助正直的雨双采纳,获得10
9秒前
还活着完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4应助嘻嘻采纳,获得30
10秒前
ts完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
shukq发布了新的文献求助10
12秒前
高贵振家发布了新的文献求助20
12秒前
yaoyu发布了新的文献求助10
12秒前
佳佳发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
ojoo发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
没有星期八完成签到,获得积分20
14秒前
小恩应助文件撤销了驳回
14秒前
彩色的夏瑶完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Forensic Science An Introduction to Scientific and Investigative Techniques 6th Edition 400
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 7108937
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8762851
关于积分的说明 18530577
捐赠科研通 6674994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3142979
关于科研通互助平台的介绍 2257676
邀请新用户注册赠送积分活动 2117900