粘性流体中平行于平面壁面的细长杆局部阻力
流体动力学
2021-06-28 v1 软凝聚态物质
生物物理
摘要
壁面对细长杆产生的粘性阻力对许多生物和工业系统十分重要。该阻力关键取决于杆与壁面之间的间距,并可在特定区域(即远离或极近壁面时)渐近近似,但对于一般间距通常通过数值方法确定。在本注记中,我们确定了平行于壁面的细长杆局部阻力的渐近表示,其对所有间距均有效。这是通过匹配近壁杆与远壁杆的行为实现的。我们表明,这两类区域中的主导阶阻力自 1981 年即已为人所知,且它们可用于生成对所有间距均有效的阻力复合表示。这与壁面上方球体形成对比,后者不存在简单的 uniformly valid 表示。我们估计了此复合表示随间距增大而产生的误差,讨论了如何将结果用作阻力理论,并展示了其在壁面上方双铰 swimmer 上的应用。
引用
@article{arxiv.2106.13352,
title = {Local drag of a slender rod parallel to a plane wall in a viscous fluid},
author = {Lyndon Koens and Thomas D. Montenegro-Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13352},
year = {2021}
}
备注
25 pages 6 figures