流体中植物的力学

植物生活在不断运动的流体中，无论是空气还是水。为应对流体运动相关的载荷，植物会发生弯曲和扭转，且往往幅度很大。这类大变形在传统工程应用中并不存在，因此需要新的专门科学发展。在植物学、林学和农业科学中研究流固耦合（FSI）对于优化用于食物、能源和建筑材料的生物质生产至关重要。FSI 也是研究植物对其环境的生态适应性的核心。本综述论文考察了单个植物上 FSI 的力学。我们先简要回顾流体力学，然后深入探讨植物-流体相互作用的静力学与动力学。对于所考虑的每一种现象，我们给出表征该问题的适当无量纲数，讨论这些现象对生物过程的影响，并提出未来的研究途径。我们涵盖了重构概念，同时考虑孔隙弹性、扭转、手性、浮力和表面摩擦。我们还涵盖了波作用、颤振和涡致振动等动力学现象。