惯性对活性流体应力产生的影响
软凝聚态物质
2017-09-19 v1 流体动力学
摘要
自驱动体的悬浮液因其运动性而产生独特的机械应力，这影响了它们的大尺度集体行为。对于悬浮在可忽略粒子惯性的流体中的微型游泳者，我们已经证明维里“游泳应力”是理解活性软物质系统流变学和非平衡行为的有用量。对于像鱼这样较大的自驱动生物，粒子惯性如何影响其应力产生和集体运动尚不清楚。在这里，我们分析了有限粒子惯性对自驱动体悬浮液产生的机械压力（或应力）的影响。我们发现，所有尺度的游泳者都会产生独特的“游泳应力”和“雷诺应力”，这影响了它们的集体运动。我们发现，粒子惯性与过阻尼活性布朗系统中的约束起着相似的作用，其中游泳者运行长度的减小降低了游泳应力并影响了相行为。尽管游泳应力和雷诺应力各自随粒子惯性的大小而变化，但这两项贡献的总和与粒子惯性无关。这指向了在非平衡系统的计算机模拟中计算应力时的一个重要概念——必须同时计算雷诺应力和维里应力，才能获得系统产生的总应力。
引用
@article{arxiv.1709.05461,
title = {Inertial Effects on the Stress Generation of Active Fluids},
author = {Sho C. Takatori and John F. Brady},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05461},
year = {2017}
}