层流与湍流中的重力趋向性浮游植物：一种动力系统方法
混沌动力学
2019-03-25 v1 流体动力学
摘要
重力趋向性藻类是底重的游动细胞，其游动方向由向上的浮力力矩与流体速度梯度之间的平衡决定。近年来，重力趋向性已成为流场中浮游植物运动的范例模型。这种特殊运动形式的核心吸引力在于其具备机制性描述，该描述尽管简单，却具有预测能力、现象丰富，并易于补充以纳入形状、对流体的反馈以及随机性（如细胞取向）等效应。在本综述中，我们结合近期理论、数值与实验结果，讨论根据流动特性，重力趋向性如何在层流与湍流中于从毫米到千米的广泛尺度上产生不均匀的浮游植物分布。我们特别关注非线性剪切流中的重力趋向性捕获现象，以及湍流中的分形聚集现象。我们将展示借自动力系统理论的思想与工具在解释和阐释这些现象中的有用性。
引用
@article{arxiv.1903.09418,
title = {Gyrotactic phytoplankton in laminar and turbulent flows: a dynamical systems approach},
author = {Massimo Cencini and Guido Boffetta and Matteo Borgnino and Filippo De Lillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.09418},
year = {2019}
}