游动大肠杆菌的力学与流体动力学建模
软凝聚态物质
2016-08-23 v1
摘要
通过介观流体动力学模拟研究了大肠杆菌(E. coli)型模型细菌的游动特性，该模拟将细菌的分子动力学模拟与用于嵌入流体的多粒子碰撞动力学方法相结合。该细菌由具有附着螺旋鞭毛的球柱形体组成，由离散粒子构建以实现与流体的有效耦合。我们测量了细菌的流体动力学摩擦系数，发现与游动大肠杆菌的实验结果定量一致。细菌的流场在游动平面内显示出力偶极子状图案，以及由于菌体与鞭毛反向旋转而产生的垂直于其游动方向的两个涡旋。通过与力偶极子和旋偶极子(rotlet dipole)的流场比较，我们提取了细菌的力偶极子和旋偶极子强度，发现菌体与鞭毛的反向旋转对于描述细菌的近场流体动力学至关重要。
引用
@article{arxiv.1508.00796,
title = {Modelling the Mechanics and Hydrodynamics of Swimming E. coli},
author = {Jinglei Hu and Mingcheng Yang and Gerhard Gompper and Roland G. Winkler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.00796},
year = {2016}
}