游动螺旋的弹性流体动力学：柔性与受限效应
软凝聚态物质
2019-03-28 v1 生物物理
流体动力学
摘要
受细菌在多孔介质中输运的启发，我们在此研究受驱动的柔性螺旋细丝在三维自由空间内以及直径远小于螺旋长度的圆柱管内的游动。该细丝在静止时具有模仿典型细菌鞭毛束几何形状的天然螺旋构型。该有限长细丝为自由游动者，由施加的力矩以及代表虚拟细胞体的反向等强反力矩驱动。我们使用正则化 Stokeslet 框架考察柔性细丝在驱动下的形状变化，以及作为表征弹性流体动力系统的无量纲 Sperm 数函数的游动性能。我们还表明可定义修正的 Sperm 数来表征管内的游动推进。最后，我们证明轴未与管轴对齐的螺旋细丝在最窄的管内可表现出居中行为。
引用
@article{arxiv.1811.06959,
title = {Elastohydrodynamics of swimming helices: effects of flexibility and confinement},
author = {John LaGrone and Ricardo Cortez and Lisa Fauci},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06959},
year = {2019}
}