Stokes flow through a two-dimensional channel with a linear expansion
Stokes flow through a two-dimensional channel with a linear expansion
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斯托克斯流过线性展开的二维通道
DOI：
10.1093/qjmam/hby013
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Llewellyn Smith, Stefan G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Luca, Elena;Llewellyn Smith, Stefan G
受微流体中各种应用的启发，我们考虑了上游和下游方向宽度不同的二维通道中的低雷诺数流动。通道几何结构由在过渡点处具有倾斜边缘的多边形域组成。几何形状的多边形性质使其适合通过统一变换方法进行分析，提供可用于计算所有感兴趣的物理量的准解析解。我们计算扩张或收缩区域两端之间的压降，作为通道宽度比和成角度边缘方向的函数，并将我们的结果与扩展润滑理论进行比较。
Motivated by various applications in microfluidics, we consider low-Reynolds-number flow in a two-dimensional channel with different widths in the upstream and downstream directions. The channel geometry consists of a polygonal domain with angled edges at transition points. The polygonal nature of the geometry makes it amenable to analysis via the Unified Transform Method, providing quasi-analytical solutions which can be used to compute all the physical quantities of interest. We compute the pressure drop between the ends of the expansion or constriction region as a function of the channel width ratio and the orientation of the angled edges and compare our results to extended lubrication theory.
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