柔性纤维

在剪切流中展现三种翻滚模式，为颗粒悬浮流提供新见解。

Su, Jian · Kun, Ma · Zhongyu, Yan · 贺巧琳 · Xu, Xinpeng

Physics of Fluids 2023

参数信息

雷诺数

1–10

翻滚模式数量

3

技术优势

能模拟有限雷诺数

扩展了流体粒子动力学方法，可处理柔性纤维在有限雷诺数（1–10）下的流固耦合。

无需实验观测

采用基于格子 Boltzmann 方法的数值方案，可系统研究纤维动力学，避免复杂实验。

给出形态相图

得到了纤维形状随刚度、限制强度和雷诺数变化的相图，便于预测行为。

应用场景

• 微流控颗粒操控：预测纤维在微通道中的翻滚行为，优化操控策略。
• 血流动力学模拟：模拟血流中柔性颗粒（如细胞）的变形与翻滚。
• 软体机器人设计：提供柔性细长体在流体中的运动规律，辅助软体机器人设计。