关于游泳连接体的动力学
流体动力学
2015-05-14 v1
摘要
在本文中，我们研究了三个连接椭圆体在二维粘性流体中运动的问题。椭圆体之间的夹角以特定方式（步态）随时间变化，由此产生的时变构型类似于游泳水蛭的外观。我们使用粒子方法——光滑粒子流体动力学（SPH）来模拟运动，并通过收敛性研究以及与 Kanso 等人（2005）的无粘性结果和 Eldredge（2006, 2007, 2008）的粘性结果进行比较来测试该方法。我们确定了平均速度和功率输出如何取决于步态的振幅和振荡频率。我们发现结果符合简单的标度规则，这些规则可以与 G. I. Taylor 关于细长动物游泳（1952）的解析结果相关联。我们将结果应用于估计游泳水蛭的速度，获得了合理的精度，并确定了以指定平均速度推进这些物体所需的最小功率。
引用
@article{arxiv.0911.2050,
title = {On the dynamics of swimming linked bodies},
author = {J. B. Kajtar and J. J. Monaghan},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.2050},
year = {2015}
}
备注
38 pages, 15 figures