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对称 squirmer 的自发运动

流体动力学 2024-05-14 v3

摘要

squirmer 是分析自推进物体(如微生物)流体力学的一个流行模型。我们证明某些前后对称的 squirmer 可在临界雷诺数以上自发自推进。具体而言,我们数值研究了惯性对具有轴向与前后对称的“四极”表面滑移速度分布的球形 squirmer 的影响;在蠕流条件下,此类 squirmer 产生纯应力子流,应力子符号将 squirmer 分类为“推式”或“拉式”。假设轴向对称,并在所考察的雷诺数 ReRe 范围(基于四极 squirming 的大小定义)内,我们发现推式情形在 Re14.3Re \approx 14.3 以上发生自发对称性破缺,从该阈值涌现的稳态游动与超临界叉式分岔一致,且游动速度随 ReRe 单调增长。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.05836,
  title  = {Spontaneous locomotion of a symmetric squirmer},
  author = {Richard Cobos and Aditya S. Khair and Ory Schnitzer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.05836},
  year   = {2024}
}