基于Wilemski-Fixman方法(J.Chem.Phys.60,866(1974)),我们表明,对于θ溶剂中的柔性链,如果链不是很短,则用预平均近似处理的流体动力学相互作用使环闭合更快。我们还表明,在θ溶剂中,具有流体动力学相互作用的链的闭环时间与链长(N)成比例,为N^(1.527),与Freidman等人先前基于重整化群计算的预测(Phys. Rev. A. 40,5950(1989))。
英文摘要:
Based on the Wilemski-Fixman approach (J. Chem. Phys. 60, 866 (1974)) we showed that for a flexible chain in theta solvent hydrodynamic interaction treated with an pre-averaging approximation makes ring closing faster if the chain is not very short. Only for a very short chain the ring closing is slower with hydrodynamic interaction on. We have also shown that the ring closing time for a chain with hydrodynamic interaction in theta solvent scales with the chain length (N) as N^(1.527), in good agreement with previous renormalization group calculation based prediction by Freidman et al. (Phys. Rev. A. 40, 5950 (1989)).
Linear Viscoelasticity of Semiflexible Polymers with Hydrodynamic Interactions
IITB-Monash Research Academy, Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校 IITB-莫纳什研究院);Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校化学工程系);Department of Chemical and Biological Engineering, Monash University(莫纳什大学化学与生物工程系)
Derivation of a hydrodynamic theory for mesoscale dynamics in microswimmer suspensions
在本文中,我们系统地推导出一个四阶连续理论,能够再现中尺度湍流的三维悬浮液的微型游泳者。我们从过阻尼Langevin方程的通用微观模型(推或拉),其中包括流体动力学的相互作用,小的长度尺度(相邻的游泳者的极性对齐)和大的长度尺度,溶剂流相互作用的序参量字段。流场是由Stokes方程确定的,并由应力张量的近似值补充。除了流体动力学相互作用,我们还允许从排除体积效应产生的双对相互作用。这里的结果大大扩展和推广了早期的发现[Phys. Rev. E 94,020601(R)(2016)],其中我们推导了二维流体动力学理论。从相应的平均场Fokker-Planck方程结合自洽封闭方案,我们推导出非线性场方程的极和极序参量,涉及梯度项的四阶。我们发现,有效的微游泳动力学依赖于溶剂流动和取向顺序之间的耦合。对于非常弱的耦合对应于一个高粘度的悬浮液,中尺度湍流的动力学可以描述一个简化的模型,只包含一个有效的microswimmer速度。