Simulation of flexible filaments in a uniform flow by the immersed boundary method

拍打 浸入边界法 机械 蛋白质丝 边值问题 经典力学 势流 边界(拓扑) 物理 数学分析 材料科学 数学 量子力学 复合材料 热力学
作者
Wei‐Xi Huang,Soo Jai Shin,Hyung Jin Sung
出处
期刊:Journal of Computational Physics [Elsevier]
卷期号:226 (2): 2206-2228 被引量:367
标识
DOI:10.1016/j.jcp.2007.07.002
摘要

An improved version of the immersed boundary (IB) method is developed for simulating flexible filaments in a uniform flow. The proposed IB method is based on an efficient Navier–Stokes solver adopting the fractional step method and a staggered Cartesian grid system. The fluid motion defined on an Eulerian grid and the filament motion defined on a Lagrangian grid are independently solved and their interaction force is explicitly calculated using a feedback law. A direct numerical method is developed to calculate the filament motion under the constraint of inextensibility. When applied to the case of a swinging filament analogous to a rope pendulum, the proposed method gave results very similar to those of the analytical solution derived using the perturbation method. For a flexible filament flapping in a uniform flow, the mechanism by which small vortex processions are produced was investigated. The bistable property of the system was observed by altering the filament length, and the effects of the boundary condition at the fixed end (simply supported or clamped) were studied. For two side-by-side filaments in a uniform flow, both in-phase flapping and out-of-phase flapping were reproduced in the present simulations. A repulsive force was included in the formulation to handle collisions between the free ends of side-by-side filaments undergoing out-of-phase flapping.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小肉球完成签到 ,获得积分10
1秒前
认真以云完成签到 ,获得积分10
2秒前
开心完成签到 ,获得积分10
3秒前
多克特里完成签到 ,获得积分10
5秒前
wefor完成签到 ,获得积分10
5秒前
柒月完成签到 ,获得积分10
5秒前
叁叁完成签到 ,获得积分10
7秒前
狗子爱吃桃桃完成签到 ,获得积分10
11秒前
btcat完成签到,获得积分10
12秒前
DocZhao完成签到 ,获得积分10
19秒前
穆奕完成签到 ,获得积分10
20秒前
mzrrong完成签到 ,获得积分10
22秒前
张靖超完成签到 ,获得积分10
26秒前
游01完成签到 ,获得积分10
28秒前
帅气的海露完成签到 ,获得积分10
28秒前
11完成签到,获得积分10
31秒前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
36秒前
亮总完成签到 ,获得积分10
38秒前
weng完成签到,获得积分10
39秒前
gabee完成签到 ,获得积分10
39秒前
cola完成签到 ,获得积分10
43秒前
借两颗星星完成签到,获得积分10
46秒前
海鹏完成签到 ,获得积分10
48秒前
Krim完成签到 ,获得积分10
48秒前
52秒前
芹123完成签到,获得积分10
53秒前
Zheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JH完成签到 ,获得积分10
1分钟前
是我不得开心妍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
友好的牛排完成签到,获得积分10
1分钟前
adazbq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MoodMeed完成签到,获得积分10
1分钟前
xyzlancet完成签到,获得积分10
1分钟前
talpionchen完成签到,获得积分10
1分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
llhh2024完成签到,获得积分10
1分钟前
黄花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
四夕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木之尹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3150630
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2802158
关于积分的说明 7846153
捐赠科研通 2459431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309243
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628793
版权声明 601757