Electrohydrodynamics of deflated vesicles: budding, rheology and pairwise interactions
Electrohydrodynamics of deflated vesicles: budding, rheology and pairwise interactions
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瘪囊泡的电流体动力学：出芽、流变学和成对相互作用
DOI：
10.1017/jfm.2019.143
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发表时间：
2019
影响因子：
3.7
通讯作者：
Veerapaneni, S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu, B.;Veerapaneni, S.
本文发展了一种新的边界积分方法来求解Stokes流中囊泡悬浮液的电-液耦合问题。这依赖于一个良好的条件下的边界积分方程制定的泄漏介电模型描述的电响应的囊泡和一个有效的数值求解器能够处理高度放气囊泡。我们的方法适用于探讨囊泡电流体动力学在三种情况下。首先，我们研究了在均匀直流电场作用下观察到的经典长-扁-长跃迁动力学。我们发现，与之前发现的近球形囊泡的方形相反，高度放气的囊泡往往会形成芽。其次，我们说明了该方法的能力，通过量化的稀囊泡悬浮液的电流变。最后，我们研究了囊泡的成对相互作用，并发现当关键参数变化时有三种不同的反应：（i）链形成，它们自组装形成一个沿场方向沿着排列的链;（ii）循环运动，它们围绕彼此旋转;（iii）振荡运动，它们形成一个链，但围绕彼此振荡。最后两个是囊泡所特有的，并且在其他软颗粒悬浮液如液滴的情况下未观察到。
We develop a new boundary integral method for solving the coupled electro- and hydrodynamics of vesicle suspensions in Stokes flow. This relies on a well-conditioned boundary integral equation formulation for the leaky-dielectric model describing the electric response of the vesicles and an efficient numerical solver capable of handling highly deflated vesicles. Our method is applied to explore vesicle electrohydrodynamics in three cases. First, we study the classical prolate–oblate–prolate transition dynamics observed upon application of a uniform DC electric field. We discover that, in contrast to the squaring previously found with nearly spherical vesicles, highly deflated vesicles tend to form buds. Second, we illustrate the capabilities of the method by quantifying the electrorheology of a dilute vesicle suspension. Finally, we investigate the pairwise interactions of vesicles and find three different responses when the key parameters are varied: (i) chain formation, where they self-assemble to form a chain that is aligned along the field direction; (ii) circulatory motion, where they rotate about each other; (iii) oscillatory motion, where they form a chain but oscillate about each other. The last two are unique to vesicles and are not observed in the case of other soft particle suspensions such as drops.
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DOI：
--
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
Jia Zhang;Jeffery Zahn;Wenchang Tan;Hao Lin
通讯作者：
Hao Lin
电流体动力学流中囊泡的动态角分离。
DOI：
10.1021/la100447m
发表时间：
2010
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
--
作者：
W. Ristenpart;Olivier Vincent;S. Lecuyer;H. Stone
通讯作者：
H. Stone
影响因子：
2.4
作者：
Nganguia, H.;Young, Y. -N.
通讯作者：
Young, Y. -N.
模拟任意形状周期性几何形状的多相流的快速算法
影响因子：
3.1
作者：
Gary R. Marple;A. Barnett;A. Gillman;S. Veerapaneni
通讯作者：
S. Veerapaneni
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DOI：
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
G. Biros