🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

Anisotropic Transport of Dielectric Particles by a Uniform Electric Field in an Inhomogeneously Heated Viscous Fluid

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The anisotropic transfer of dielectric particles by a uniform electric field in a nonuniformly heated fluid is modeled. The transport anisotropy is determined by the mechanism of interaction between particles whose permittivity depends on temperature. The temperature distribution in the particles and in the fluid is determined by their thermal diffusivity and does not depend on the motion of the fluid, thus corresponding to small Peclet numbers. The fluid flow is considered in the approximation of small Reynolds numbers. The transfer of particles is due to the action of an anisotropic force exerted by applied uniform electric field and friction forces exerted by the fluid. The interaction of particles is taken into account. Numerical modeling of anisotropic transport dynamics of two dielectric particles is carried out. The process mentioned depends on the mutual orientation of electric field vector, temperature gradient, and initial orientation of the vector connecting the particle centers. For the case of a large number of particles, an anisotropic equilibrium distribution of the particle concentration in an external electric field is found taking into account the mechanisms of their diffusion and interaction.

About the authors

Sergey I. Martynov

Surgut State University

Author for correspondence.
Email: martynovsi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6420-3315

Dr.Sci. (Phys.-Math.), Chief Researcher

Russian Federation, 1 Lenina Av., Surgut 628412, Russia

References

  1. G. Gharib, I. Butun, Z. Muganli, G. Kozalak, I. Namli, S. Sarraf, V. Ahmadi, E. Toyran, A. Van Wijnen, A. Kosar, "Biomedical applications of microfluidic devices: a review", Biosensors, 12:11 (2022). DOI: https://doi.org/10.3390/bios12111023
  2. H. A. Pohl, Dielectrophoresis: the behavior of neutral matter in nonuniform electric fields, Cambridge University Press, Cambridge, 1978, 720 p.
  3. T .B. Jones, Electromechanics of particles, Cambridge University Press, Cambridge, 1995, 288 p.
  4. L. Shi, X. Zhong, H. Ding, Zh. Yu, J. Jin, T. Zhou, Y. Zhu, Zh. Liu, "Continuous separation of microparticles based on optically induced dielectrophoresis", Microfluidics and Nanofluidics, 26:6 (2022). DOI: https://doi.org/10.1007/s10404-021-02512-0
  5. S. Valijam, A. Salehi, M. Andersson, "Design of a low-voltage dielectrophoresis labon-the chip to separate tumor and blood cells", Microfluidics and Nanofluidics, 27:22 (2023). DOI: https://doi 10.1007/s10404-023-02632-9
  6. Y. Bu, J. Wang, S. Ni, Yu. Guob, L. Yobas, "Continuous-flow label-free size fractionation of extracellular vesicles through electrothermal fluid rolls and dielectrophoresis synergistically integrated in a microfluidic device", Lab Chip, 23 (2023), 2421–2433. DOI: https://doi 10.1039/D2LC01193J 1-11
  7. S. I. Martynov, "Determination of the average electro-thermophoretic force acting on a system of polarizable particles in an inhomogeneously heated fluid", Zhurnal Srednevolzhskogo matematicheskogo obshchestva, 24:2 (2022), 185–199 (In Russ.). DOI: https://doi 10.15507/2079-6900.24.202202.185-199
  8. I.P. Boriskina, A.O. Syromyasov, “Pair-wiseMHD-interaction of rigid spheres in longitudinal
  9. creeping flow", Zhurnal Srednevolzhskogo matematicheskogo obshchestva, 21:1 (2019), 78–88 (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.21.201901.78-88
  10. S. I. Martynov, "Hydrodynamic interaction of particles", Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Mechanics of fluid and gas, 1998, no. 2, 112–119 (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) Martynov S.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».