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
刚刚
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
萝卜发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
妮妮完成签到,获得积分10
1秒前
dandan完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
正方形的瓜皮完成签到,获得积分10
2秒前
青蛙在自由泳完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助donwe采纳,获得10
2秒前
共享精神应助tom采纳,获得10
3秒前
专注的兰完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助可爱的如波采纳,获得10
3秒前
隐形的皮皮虾完成签到,获得积分10
3秒前
cultromics发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
Ying发布了新的文献求助10
5秒前
上官若男应助Carol采纳,获得10
5秒前
罂粟完成签到,获得积分10
5秒前
zy发布了新的文献求助10
6秒前
鲤鱼听荷发布了新的文献求助10
6秒前
传奇3应助Alone采纳,获得10
6秒前
乔一发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
尕哦哇完成签到,获得积分10
7秒前
xinyi完成签到 ,获得积分10
7秒前
田様应助weiwei采纳,获得10
7秒前
7秒前
lsc发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
紫色琉璃脆脆鲨完成签到,获得积分10
8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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6996255
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8672199
关于积分的说明 18389058
捐赠科研通 6469874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3098926
关于科研通互助平台的介绍 2161611
邀请新用户注册赠送积分活动 2075268