混沌流中非球形活性粒子的取向对齐
流体动力学
2019-10-02 v1 软凝聚态物质
摘要
我们研究了形状从圆盘到杆状不等的轴对称椭球型微游动粒子在混沌、中等湍流流场中的取向统计。数值模拟表明，杆状活性粒子优先沿流速方向对齐。为解释其潜在机制，我们通过微扰理论求解了一个统计模型。我们表明，这种对齐是由流体速度及其沿粒子轨迹的梯度之间的关联，加上由游动与粒子非球形性共同导致的前后对称性破缺所引起的。值得注意的是，所发现的对齐是一种稳健的运动学效应，与 underlying 流场演化无关。我们讨论了其对水生生态学的潜在意义。
引用
@article{arxiv.1909.02458,
title = {Alignment of non-spherical active particles in chaotic flows},
author = {M. Borgnino and K. Gustavsson and F. De Lillo and G. Boffetta and M. Cencini and B. Mehlig},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.02458},
year = {2019}
}
备注
5 pages, 3 figures, Supplements in Ancillary directory, accepted in Physical Review Letters