表面履带式运动：珀塞尔环形游泳器的推进
流体动力学
2009-11-13 v1 生物物理
摘要
在这项工作中，我们探讨了最初由E. M. Purcell提出的“烟圈”推进技术。我们首先考虑由表面履带式运动驱动的甜甜圈形游泳器的自运动。我们假设了不同的表面运动模式，并确定了推进速度和游泳效率。该游泳器沿其外表面运动的反方向推进，内表面的影响非常小。对应于恒定角速度的最简单游泳模式，可以达到高达66%的表面履带式运动速度的推进速度和高达13%的游泳效率。对于由可伸缩表面的扭转驱动的更复杂模式，可以实现更高的效率。我们提出并数值演示了一种受Purcell想法启发的潜在实用游泳器设计。最后，利用复变函数技术，找到了由两个反向旋转圆盘组成的二维游泳器的显式解。
引用
@article{arxiv.0709.1148,
title = {Surface tank-treading: propulsion of Purcell's toroidal swimmer},
author = {Alexander Leshansky and Oded Kenneth},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.1148},
year = {2009}
}