Table of Contents
Preliminaries i
Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
Resumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
Table of contens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x
List of gures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x
List of symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
1 Introduction 1
1.1 Acoustic streaming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Acoustophoresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Historic review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Acoustouidics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 Outline of the thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6 Publications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Adiabatic theory 9
2.1 Governing equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Perturbation equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Example: orthogonally oscillating plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 The acoustic boundary layer and acoustic streaming . . . . . . . . . . . . . 20
2.5 Summary of adiabatic theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3 Full thermodynamic theory 25
3.1 Thermodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 Governing equations for momentum, mass and energy . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Perturbation theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4 Discussion of thermodynamic theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.5 Summary of thermodynamic theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4 Acoustouidic forces on particles 39
4.1 Critical particle size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
ix