自驱动粒子与壁面的流体动力学相互作用：活性 Janus 粒子与 squirmer 模型的比较
软凝聚态物质
2020-03-31 v1 流体动力学
摘要
利用格子 Boltzmann 模拟，我们研究了无滑移壁面附近活性球形粒子的流体动力学。我们通过考虑两半球具有不同的独立迁移率，建立了活性 Janus 粒子的计算模型，并将其行为与标准 squirmer 模型进行比较。我们表明，活性 Janus 粒子的远场流体动力学性质拓扑与标准 squirmer 模型相似，但在近场中流体动力学有所不同。为了研究近场效应如何影响粒子与平坦壁面之间的相互作用，我们通过大量数值模拟比较了 Janus 游动粒子与 squirmer 在无滑移表面附近的行为。我们的结果总体上显示这两种模型之间具有良好的一致性，但它们揭示了一些关键差异，尤其是在 squirming 参数 量值较小时。值得注意的是，与标准 squirmer 相比，活性 Janus 粒子被表面捕获的倾向增强了。最后我们发现，当粒子被捕获在表面上时，平行于表面的速度超过了体相游动速度，并与 呈线性标度关系。
引用
@article{arxiv.1711.09699,
title = {Hydrodynamic interaction of a self-propelling particle with a wall: Comparison between an active Janus particle and a squirmer model},
author = {Zaiyi Shen and Alois Würger and Juho S. Lintuvuori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09699},
year = {2020}
}