游动微生物引起的颗粒位移分布
软凝聚态物质
2017-10-26 v3 概率论
流体动力学
摘要
Leptos等人的实验[Phys. Rev. Lett. 103, 198103 (2009)]表明，受游动微生物影响的小颗粒位移呈现非高斯分布，但该分布仍按扩散方式标度——即“扩散标度”。我们使用一个简单模型，其中颗粒因游动者而反复受到“冲击”，以解释分布形状随游动者体积分数的变化。净位移由单个游动者特征函数的逆傅里叶变换决定。唯一的可调参数是我们球状squirmer模型中应力偶极子项的强度。我们给出了基于漂移函数矩的收敛到高斯分布的判据，并表明实验观察到的扩散标度是一种瞬态现象，与第四矩随路径长度从弹道区到线性区的缓慢交叉有关。我们还提出了一个具有对数漂移函数的简单模型，该模型可以解析求解。
引用
@article{arxiv.1408.4781,
title = {Distribution of particle displacements due to swimming microorganisms},
author = {Jean-Luc Thiffeault},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.4781},
year = {2017}
}
备注
23 pages, 16 figures. RevTeX 4-1 style. Fixed reference