کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
670442 1459016 2015 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Propulsion of axisymmetric swimmers in viscoelastic liquids by means of torsional oscillations
ترجمه فارسی عنوان
پیشروی شناگران محور در مایعهای ویسکولاستیک با استفاده از نوسانات تیرهای
ترجمه چکیده
روش های غیر متعارف برای جابجایی وسایل شنا در مایعات ویسکوالاستیک مورد نیاز است. این مقاله با یک اصل حرکتی بر اساس یک اقدام چرخه ای است که از کشش مایع استفاده می کند. مدل نظری، هر گونه سیال ساده غیر رسمی حافظه دلخواه طولانی و هر شناگر متقارن از مشخصات دلخواه را که نوسان های پیچشی دامنه کوچک را انجام می دهد، بررسی می کند. درک جریان به عنوان اختلال ناپایدار حالت استراحت، یک تجزیه و تحلیل عاملی به ویژه با توجه به سرعت متوسط ​​زمان شناور در تقریب دوم مرتبه توسعه یافته است. در انجام این کار، علاوه بر حافظه و اثرات تنش طبیعی، اثرات اینرسی نیز در نظر گرفته می شود. یک قضیه متقابل متشکل از کشش سیال ثابت می شود که بسیار مفید است. این را قادر می سازد محاسبه نیروی راننده در شناگر بدون حل مشکل جریان دوم مرتبه. نتایج کلی با استفاده از شناگر کروی نشان داده شده است. یافته های تحلیلی به وضوح نشان دهنده تأثیر پارامترهای فرایند مختلف از جمله پارامترهای تعیین کننده فرکانس خاص بر نیروی رانندگی، سرعت شنا و میدان جریان ثانویه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
Unconventional methods are needed in order to propel swimming objects in viscoelastic liquids. The paper deals with a locomotion principle based on a cyclic action which utilizes the elasticity of the fluid. The theoretical model considers any incompressible simple fluid of arbitrarily long memory and any axisymmetric swimmer of arbitrary profile which performs torsional oscillations of small amplitude. Perceiving the flow as unsteady perturbation of the rest state, an asymptotic analysis is developed, particularly with regard to the time-averaged speed of the swimmer in second-order approximation. In doing so, also inertia effects are considered in addition to the memory and the normal stress effects. A generalized reciprocal theorem including fluid elasticity proves to be extremely useful. It enables calculating the driving force on the swimmer without solving the second-order flow problem. General results are illustrated by means of a spherical swimmer. The analytical findings clearly show the influence of different process parameters including certain frequency dependent constitutive parameters on the driving force, on the swimming speed and on the secondary flow field.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics - Volume 224, October 2015, Pages 1-16
نویسندگان
, ,