鸟肺环状网络模型中的流动整流
流体动力学
2021-03-23 v1 生物物理
摘要
我们展示了具有环路的宏观流体网络中的流动整流、无阀泵送或交流到直流的转换。受鸟类肺独特解剖结构及整个呼吸周期中定向气流现象的启发，我们假设、测试并验证了多环路网络在高频 Reynolds 数下受到振荡或交流驱动时表现出持续环流或直流流动。实验揭示，所施加振荡的频率和幅值越高，产生的环流越强，并且这一非线性响应得到了数值模拟的证实。可视化显示，网络节点处的流动分离与涡脱落起到了在振荡周期适当时刻引导流向的阀功能。这些发现为通过网络拓扑和节点连通性控制惯性流提供了策略。
引用
@article{arxiv.2103.11237,
title = {Flow rectification in loopy network models of bird lungs},
author = {Quynh M. Nguyen and Anand U. Oza and Joanna Abouezzi and Guanhua Sun and Stephen Childress and Christina Frederick and Leif Ristroph},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11237},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures, 1 supplement information, 3 supplement videos