旋转微小圆柱体在限制几何形状中的流体动力学束缚态
摘要：微小游泳器通常通过旋转微小的圆柱形细胞器（如鞭毛或纤毛）来推动自己。这些圆柱形细胞器几乎永远不会存在于自由空间中，然而它们在有限几何中的运动可能违反直觉。例如，关于这一点的一个有趣而经典的结果是，在纽顿流体中，旋转的圆柱体靠近平面壁面时不会产生任何净力，因此不会平移。在这项工作中，我们运用分析和数值工具来研究在限制几何环境中，受给定扭矩作用下的微小圆柱体的运动。我们展示了一个圆柱体对可以形成四个非平凡的流体动力学束缚态，这取决于在限制环境中的相对位置。我们的分析表明，不同的状态是圆柱体对内的流体动力学相互作用以及活跃圆柱体与封闭环境之间相互作用的竞争效果的结果。
作者：Hanliang Guo, Yi Man, Hai Zhu
论文ID：2307.12440
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-25