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优化模型双球游泳器的平均游动速度

软凝聚态物质 2022-08-17 v1 流体动力学

摘要

基于简化的运动方程研究了在黏性流体中振荡的双球系统的游动,该方程同时考虑摩擦与惯性效应。模型中摩擦源于迁移率矩阵的 Oseen 近似,惯性效应源于附加质量矩阵的偶极近似。所得平均游动速度在第一谐波近似下解析求出。针对特定参数选择,将其与包含高次谐波的数值计算所得精确结果进行比较。将 Oseen-偶极模型与更简单的 Oseen* 模型进行比较,后者将附加质量效应仅近似为单球的等效质量并忽略偶极相互作用。平均游动速度的表达式可化简为无量纲标度形式。对于给定的流体黏度和质量密度,可选择拍动频率与半径比以优化游动速度。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.05272,
  title  = {Optimizing the Mean Swimming Velocity of a Model Two-sphere Swimmer},
  author = {B. U. Felderhof},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.05272},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 13 figures