Личный кабинет
Подробное описание документа
Яковенко И. С.
О гидродинамических механизмах генерации направленного движения суспензий, содержащих активные частицы / Яковенко И. С. // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2026. - № 4. -
Просмотреть документ
Скачать файл
Представлены результаты численного исследования гидродинамических течений, возникающих в каплях суспензий, содержащих активные микрочастицы. На основе двухфазной математической модели, учитывающей лагранжево описание движения отдельных частиц и эйлерово описание течения несущей жидкости, изучено влияние геометрии капли, характера и интенсивности активной силы на формирование самосогласованных течений. Модель позволяет разрешить ключевые механизмы взаимодействия: автономное движение частиц и их гидродинамическую обратную связь с жидкостью. Показано, что в сферической капле при случайном направлении активной силы, действующей на каждую частицу, формируется устойчивая крупномасштабная структура течения в виде веретенообразного вихря, который охватывает весь объем жидкости. В случае направленного действия активной силы возникает тороидальное течение, определяющее выраженное смещение центра масс системы, что может служить механизмом направленного движения капли суспензии как целого. Установлено, что характер и топология внутренних течений существенно зависят от кинетических параметров активной силы, при этом наблюдается четкий переход от начального хаотического движения частиц к организованному коллективному динамическому состоянию. Полученные результаты позволяют идентифицировать характерные гидродинамические закономерности и картины течения, лежащие в основе механизмов самодвижения активных суспензий, и создают основу для анализа более сложных явлений в микрофлюидике Работа выполнена при поддержке РНФ (проект № 24-12-00345, https://rscf.ru/project/24-12-00345) Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Яковенко И.С. О гидродинамических механизмах генерации направленного движения суспензий, содержащих активные частицы. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2026, № 4 (127), с. 4–20. EDN: QIVOFV
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 4. - 2026.
