هيكل التدفق حول ميكروسباح عند واجهة السائل–السائل

الملخص تستمر الكائنات الحية مثل البكتيريا والطحالب في تشكيل الأفلام الحيوية عند واجهات الهواء–السوائل و/أو السوائل–السوائل. لذلك، من المهم فهم التفاعل الهيدروديناميكي بين واجهة السائل–السائل والميكروبات. في الدراسة الحالية، يتم استخدام نموذج السكيرمر لدراسة هياكل مجال التدفق حول ميكروسباح كروي محاصر بشكل متماثل عند واجهة تفصل بين سائلين مختلفين في اللزوجة. في هذه المحاكاة، تكون أرقام رينولدز (Re) وأرقام الشعيرات (Ca) صغيرة جدًا، ولذلك يتم تجاهل مساهمة القصور الذاتي وتشوهات الواجهة. يتم التحقق من نموذج السكيرمر مقابل الحل التحليلي الذي تم الحصول عليه من خلال اعتبار ثنائي قطب مصدر. لوحظ أن هيكل التدفق وتوزيع الدوران حول الميكروسباح تتأثر بشدة بمعامل السكيرمر (β) وتباين اللزوجة (λ). علاوة على ذلك، تؤدي التفاعلات بين ثنائي القطبية للقوة وثنائي القطبية للمصدر جنبًا إلى جنب مع تباين اللزوجة إلى مجموعة من هياكل التدفق مثل الحقول الرباعية المتماثلة وغير المتماثلة. يتم تحديد عدم تناسق هيكل التدفق حول السباح من خلال توجهات الحالة الثابتة المختلفة (φ). يتم استكشاف تأثير ملف التدفق على نقل الجزيئات السلبية من حيث المسارات. بشكل محدد، تؤدي القيم الأكبر من φ إلى نتائج ميول أكثر بروزًا.