Regularised non-uniform segments and efficient no-slip elastohydrodynamics
Regularised non-uniform segments and efficient no-slip elastohydrodynamics
复制标题
规则化的非均匀段和高效的无滑移弹流体动力学
DOI：
10.1017/jfm.2021.139
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发表时间：
2021
影响因子：
3.7
通讯作者：
Walker B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Walker B
细长物体在粘性流体中的弹性流体动力学长期以来一直是理论研究的来源，涉及纤毛虫和鞭毛虫的微尺度世界，以及更广泛的生物和工程活性物质。虽然最近的工作已经克服了与细长弹性流体动力学有关的严重的数值刚性，采用了局部和非局部耦合到周围流体，但没有类似效率的框架来严格证明其流体动力学的准确性。在这项研究中，我们将细丝弹性流体力学的发展与最近的正则化细长体理论相结合，为通常施加在具有潜在非均匀截面半径的细丝表面上的无滑移条件提供了代数渐近精度。此外，我们这样做的同时，保留了当代弹性流体动力学方法显著的实际效率，从正则化Stokelet节段的方法中获得了灵感，从而产生了一种高效且灵活的正则化非均匀节段细长体理论。
The elastohydrodynamics of slender bodies in a viscous fluid have long been the source of theoretical investigation, being pertinent to the microscale world of ciliates and flagellates as well as to biological and engineered active matter more generally. Although recent works have overcome the severe numerical stiffness typically associated with slender elastohydrodynamics, employing both local and non-local couplings to the surrounding fluid, there is no framework of comparable efficiency that rigorously justifies its hydrodynamic accuracy. In this study, we combine developments in filament elastohydrodynamics with a recent regularised slender-body theory, affording algebraic asymptotic accuracy to the commonly imposed no-slip condition on the surface of a slender filament of potentially non-uniform cross-sectional radius. Further, we do this whilst retaining the remarkable practical efficiency of contemporary elastohydrodynamic approaches, having drawn inspiration from the method of regularised Stokeslet segments to yield an efficient and flexible slender-body theory of regularised non-uniform segments.
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纤毛运动
DOI：
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发表时间：
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期刊：
The Yale Journal of Biology and Medicine
影响因子：
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作者：
Problems By;R. Leriche;A. P. Authorized;English Trans;Sh Erwood Moore;J. A. Key;Illustrated;St;Louis;C. V. The;Co Mosby;W. M. Phelps;J. Gray
通讯作者：
J. Gray
影响因子：
4.6
作者：
Guglielmini, Laura;Kushwaha, Amit;Stone, Howard A.
通讯作者：
Stone, Howard A.
影响因子：
2
作者：
Curtis, M. P.;Kirkman-Brown, J. C.;Gaffney, E. A.
通讯作者：
Gaffney, E. A.
影响因子：
2.7
作者：
Walker B
通讯作者：
Walker B
应用于纤毛和鞭毛驱动流的边界元正则化 Stokeslet 方法
DOI：
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发表时间：
2009
期刊：
Proceedings of the Royal Society A
影响因子：
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作者：
David J. Smith
通讯作者：
David J. Smith