三维活性湍流的颗粒分辨格子 Boltzmann 模拟
软凝聚态物质
2019-08-27 v2 统计力学
流体动力学
摘要
微游动体悬浮液中的集体行为通常受长程流体动力学相互作用的影响所主导。这些现象包括活性湍流，即足够密度的推进型细菌悬浮液表现出大尺度、混沌的流动。为研究这一集体现象，我们使用大规模（高达 ）的颗粒分辨格子 Boltzmann 模拟，模拟对象为由扩展应力子描述的模型微游动体。这样的系统规模使我们能够获得关于向活性湍流转变以及湍流态本身特征特征的定量信息。在稀极限下，我们将若干静态与动态性质的分析预测与模拟结果进行比对。对于更高的游动体密度（此时游动体间相互作用变得显著），我们通过数值表明湍流流动的长度尺度和时间尺度在预测的有界系统转变密度附近急剧增加。
引用
@article{arxiv.1904.03069,
title = {Particle-resolved lattice Boltzmann simulations of 3-dimensional active turbulence},
author = {Dora Bardfalvy and Henrik Nordanger and Cesare Nardini and Alexander Morozov and Joakim Stenhammar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03069},
year = {2019}
}