带状与片状结构的微尺度流动动力学

薄板和带状结构流体动力学的数值研究面临与解析多尺度相关的困难。为了规避这些困难，已发展出渐近方法来描述细长纤维和带状结构的动力学。然而，此类理论对可研究的形状有限制，且在标准边界元方法仍然不可行的区域经常失效。在本文中，我们发展了一种用于带状和片状结构的正则化 Stokeslet 方法，以弥合渐近方法和边界元方法之间的差距。该方法通过扁椭球解析解、带状螺旋线动力学以及实验微游泳器进行了验证。随后，我们通过计算双螺旋线周围的流动以及微尺度“魔毯”的游泳动力学，展示了该方法的通用性。