应用于纤毛和鞭毛驱动流动的边界元正则化斯托克斯子方法

将Cortez正则化斯托克斯子方法的边界元实现应用于生物学中的纤毛和鞭毛驱动流动。先前发表的方法隐式地结合了力离散化和用于评估边界积分的数值求积。相比之下，边界元方法可以通过使用基函数离散化力，并使用精确的数值或解析积分计算积分来实现。这大大削弱了力的网格尺寸与正则化参数之间的耦合，并显著减少了所需的自由度。当将纤毛或鞭毛建模为一维细丝时，正则化参数可以被视为体半径的代理，而不是用于最小化数值误差的参数。对一片纤毛进行建模发现：（1）对于固定数量的纤毛，减小纤毛间距会减少输运。（2）对于固定的斑块尺寸，增加纤毛数量会增加输运，直到在$9\times 9$纤毛处达到平台。对领鞭毛虫细胞进行建模发现，兜甲结构的存在显著影响兜甲外部的输运和流动，但不会显著改变鞭毛所受的力。