Гомогенизация погруженной в жидкость двухуровневой щетинистой структуры для моделирования в биотехнологии

Аннотация

Исходя из данных на микроскопическом масштабе, методом гомогенизации Аллера--Бриана выведена эффективная макроскопическая модель, описывающая совместное движение вязкой слабосжимаемой жидкости и двухуровневой иерархической тонкой упругой щетинистой структуры. Эта модель естественным образом обобщает хорошо известную систему, сконструированную К. Х. Хоффманом, Н. Д. Боткиным и В. Н. Старовойтовым для описания периодических упругих структур в жидкости (2005). В приложениях выведенная модель может быть применена к описанию аэродинамики в окрестности листа растения, имитации поверхности эпителия в кровеносных сосудах и дизайну биотехнологических устройств, работающих в жидкости.