低雷诺数下非对称拍动增强的蛤壳式游动
流体动力学
2022-03-07 v1
摘要
单根柔性细丝可被驱动以摆脱扇贝定理并在低雷诺数下产生净推进。本工作中，我们研究一种简单的边界驱动多细丝游动器——在铰接点驱动的双臂蛤壳——的动力学，采用具有完整流体相互作用的非局域细体近似。我们首先考虑由具有本征曲率的柔性细丝构成的弹性蛤壳，然后构建由刚性段通过不同力学关节连接、具有不同形式响应力矩的分段模型。该系统的简单性使我们能够充分探究各参数对游动性能的影响。我们确定了最优夹角与弹性-黏性数。分段模型捕捉了弹性蛤壳的特征动力学。我们进一步展示了由偏置力矩诱导的非对称拍动模式如何显著增强游动性能。
引用
@article{arxiv.2203.02379,
title = {Enhanced clamshell swimming with asymmetric beating at low Reynolds number},
author = {Shiyuan Hu and Jun Zhang and Michael J. Shelley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02379},
year = {2022}
}