Numerical Modeling of the Movement of Self-Propelled Microorganisms in Newtonian Fluid

Hatice Mercan

Makale detayları

Numerical Modeling of the Movement of Self-Propelled Microorganisms in Newtonian Fluid

Yazarlar:

Hatice Mercan

Yayıncı:

Karyay Karadeniz Yayımcılık

Ana Başlıklar:

Akışkan Akışı | Isı ve Kütle Transferinde Hesaplamalı Yöntemler (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Dahil) | Biyomedikal Akışkanlar Mekaniği

Dergi:

Black Sea Journal of Engineering and Science Vol.7 Issue 1, pp.36-42

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001304411

pISSN:

2619-8991

Anahtar kelimeler:

Özet:

 The movement of micro-organisms is important both in understanding their biological behavior and in micro-robot design. The micro swimmer is often displaced by squirming motion at very low speeds in stationary fluid, a flow dominated by viscosity due to the low Reynolds number. The squirming movement differentiates the effect of the drag forces of the swimmer. Time-dependent periodic squirming motion for forward, reverse and neutral mode movements is modeled by ANSYS software. The results are presented as streamlines, velocity isocurves, and wall shear force, vorticity, and drag coefficient variation at the swimmer wall for a full period after steady state is reached. It has been shown that the swimming efficiency of a squirming swimmer is dependent on both the Reynolds number and the swimmers mode.

 The movement of micro-organisms is important both in understanding their biological behavior and in micro-robot design. The micro swimmer is often displaced by squirming motion at very low speeds in stationary fluid, a flow dominated by viscosity due to the low Reynolds number. The squirming movement differentiates the effect of the drag forces of the swimmer. Time-dependent periodic squirming motion for forward, reverse and neutral mode movements is modeled by ANSYS software. The results are presented as streamlines, velocity isocurves, and wall shear force, vorticity, and drag coefficient variation at the swimmer wall for a full period after steady state is reached. It has been shown that the swimming efficiency of a squirming swimmer is dependent on both the Reynolds number and the swimmers mode.

 The movement of micro-organisms is important both in understanding their biological behavior and in micro-robot design. The micro swimmer is often displaced by squirming motion at very low speeds in stationary fluid, a flow dominated by viscosity due to the low Reynolds number. The squirming movement differentiates the effect of the drag forces of the swimmer. Time-dependent periodic squirming motion for forward, reverse and neutral mode movements is modeled by ANSYS software. The results are presented as streamlines, velocity isocurves, and wall shear force, vorticity, and drag coefficient variation at the swimmer wall for a full period after steady state is reached. It has been shown that the swimming efficiency of a squirming swimmer is dependent on both the Reynolds number and the swimmers mode.

 Mikro organizmaların hareketi gerek biyolojik davranışlarını anlamada gerekse mikro robot dizaynında önem taşımaktadır. Mikro yüzücü çoğu zaman durağan akışkanda oldukça düşük hızlarda kıvranma hareketi ile yer değiştirmektedir, bu da düşük Reynolds sayısından dolayı viskozitenin domine ettiği bir akıştır. Kıvranma hareketi yüzücünün sürüklenme kuvvetlerinin etkisini farklılaştırmaktadır. İleri, geri ve nötral moddaki hareketler için zamana bağlı periyodik kıvranma hareketi ANSYS yazılımı ile modellenmiştir. Sonuçlar durağan duruma erişildikten sonraki tam bir periyod için akış çizgileri, hız vektörü eş eğrileri ve yüzücü çeperindeki duvar kesme kuvveti, girdaplılık ve sürükleme katsayısı değişimi olarak sunulmuştur. Kıvranan yüzücünün yüzme verimliliğinin hem Reynolds sayısına hem de yüzücü moduna bağlı olduğu gösterilmiştir.

Makale detayları

Numerical Modeling of the Movement of Self-Propelled Microorganisms in Newtonian Fluid

Yazarlar:

Hatice Mercan

Yayıncı:

Karyay Karadeniz Yayımcılık

Ana Başlıklar:

Akışkan Akışı | Isı ve Kütle Transferinde Hesaplamalı Yöntemler (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Dahil) | Biyomedikal Akışkanlar Mekaniği

Dergi:

Black Sea Journal of Engineering and Science Vol.7 Issue 1, pp.36-42

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001304411

pISSN:

2619-8991

Self-propelled flow

Low Re flow Drag coefficient

Computational fluid dynamics

Biomedical fluid dynamicsKendinden tahrikli akış

Düşük reynolds sayılı akış

Sürükleme katsatısı

Hesaplamalı akışkanlar mekaniği

Biyomedikal akışkanlar mekaniği

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Hatice Mercan

Yayıncı: Karyay Karadeniz Yayımcılık

Ana Başlıklar: Akışkan Akışı | Isı ve Kütle Transferinde Hesaplamalı Yöntemler (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Dahil) | Biyomedikal Akışkanlar Mekaniği

Dergi: Black Sea Journal of Engineering and Science Vol.7 Issue 1, pp.36-42

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 1/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001304411

pISSN: 2619-8991

Sayı

Yazarlar:

Hatice Mercan

Yayıncı:

Karyay Karadeniz Yayımcılık

Ana Başlıklar:

Akışkan Akışı | Isı ve Kütle Transferinde Hesaplamalı Yöntemler (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Dahil) | Biyomedikal Akışkanlar Mekaniği

Dergi:

Black Sea Journal of Engineering and Science Vol.7 Issue 1, pp.36-42

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001304411

pISSN:

2619-8991