对抗流动：涡旋流中模型群体的稳定性

我们研究自驱动粒子群在 Taylor-Green 涡（一种稳态涡旋流）中的稳定性。我们考虑一个模型，其中粒子在临界半径内与粒子方向和加速度的组合对齐。我们识别两种不同机制，若与方向的对齐占主导，粒子倾向于从高空涡度区域被排出。相反若预期占主导，粒子聚集在大涡度区域。两种机制中群体的相对有序度都降低。然而我们展示两种效应可能存在临界平衡，在外部流体强迫下稳定群体。该策略可为动物群体在流体强迫下保持全局有序提供机制，并可能在设计群飞自主无人机和人工微游动器中有应用。