涡旋流中囊泡的横向迁移
生物物理
2023-05-10 v2 流体动力学
摘要
我们使用数值模拟系统研究了在无惯性力情况下二维（2D）Taylor-Green 涡旋流中的囊泡动力学。囊泡是包裹不可压缩流体的高度可变形膜，它们作为红细胞等生物细胞的数值与实验替代物。囊泡动力学已在自由空间/有界剪切流、Poiseuille 流和 Taylor-Couette 流中的 2D 与 3D 情形下得到研究。Taylor-Green 涡旋具有比这些流动更为复杂的特性，例如非均匀流线曲率、剪切梯度。我们研究了两个参数对囊泡动力学的影响：内部流体黏度与外部流体黏度之比，以及囊泡所受剪切力与膜刚度之比（由毛细数刻画）。囊泡可变形性非线性地依赖于这些参数。尽管本研究在 2D 下进行，我们的发现丰富了引人入胜的囊泡动力学谱系：若囊泡具有充分可变形性，它们会向内迁移并最终在涡旋中心旋转；否则，它们远离涡旋中心迁移并穿越周期性排布的涡旋阵列。
引用
@article{arxiv.2212.01836,
title = {Cross-stream migration of a vesicle in vortical flows},
author = {Gökberk Kabacaoğlu and Enkeleida Lushi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01836},
year = {2023}
}