基于浸入边界方法 modeling 直线和圆形游动者：从单体游动到集体运动
计算物理
2024-07-12 v1 流体动力学
摘要
我们提出一种基于浸入边界方法的微游泳者最小模型。我们将游泳者（无论是推力器还是拉力器）描述为点力分布，代表游泳者的鞭毛和身体，其中后者受到围绕其周围流体的无滑移边界条件。具体而言，我们的模型游泳者仅由三个珠子（两个代表身体，一个代表鞭毛）通过不可伸长且刚性的链条相连。当珠子共线时，实现标准直线游泳；在无推进作用下，我们演示游泳者的身体行为为无限细的棒。相反，通过对身体和鞭毛施加夹角，游泳者在圆形轨道上运动。我们 then 讨论两个游泳者在共线或非共线几何遇到时的散射情况。最终，我们探讨大量游泳者仅通过hydrodynamic相互作用的动力学，并在直线和圆形游泳者之间示范其复杂的集体动力学。
引用
@article{arxiv.2407.08483,
title = {Modeling straight and circle swimmers via immersed boundary methods: from single swimmer to collective motion},
author = {Francesco Michele Ventrella and Guido Boffetta and Massimo Cencini and Filippo De Lillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08483},
year = {2024}
}