Brinkman 流体中鞭毛游动的三维模型
流体动力学
2019-03-27 v1
摘要
我们研究在具有稀疏静止障碍物或纤维网络的流体中的三维鞭毛游动。Brinkman 方程用于模拟平均流体流动，其中含依赖于流动的项（包括与渗透率成反比的阻力参数）刻画纤维对流体的阻碍效应。为求解与鞭毛运动耦合的局部线速度与角速度，我们将正则化 Brinkmanlet 方法拓展以纳入 Kirchhoff 杆，沿中心线离散为点力与点矩。将鞭毛表示为 Kirchhoff 杆，我们研究不同偏好应变与扭转函数下的自发波形。由于 Kirchhoff 杆公式允许面外运动，除研究偏好平面正弦波构型外，我们也研究偏好螺旋构型的情况。我们的数值方法通过与无限长圆柱传播平面或螺旋波所得的渐近游动速度比较得以验证。类似于对平面与螺旋弯曲的渐近分析，我们观察到在小振幅弯曲下，随着阻力参数增大，游动速度相对无纤维流体（Stokes）情形总是增强……
引用
@article{arxiv.1804.06271,
title = {A 3-dimensional model of flagellar swimming in a Brinkman fluid},
author = {Nguyenho Ho and Karin Leiderman and Sarah Olson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.06271},
year = {2019}
}