Prandtl number dependence of rotating internally heated convection
该研究通过三维直接数值模拟揭示了普朗特数对旋转与非旋转条件下内部加热对流的影响,发现全局平均温度主要受顶部不稳定边界层控制而对普朗特数不敏感,但普朗特数显著决定底部稳定层的动力学行为及垂直热通量,且旋转仅在普朗特数大于等于 1 时通过埃克曼抽吸效应提升整体冷却效率。
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流体力学是研究流体如何流动、变形以及与其他物质相互作用的迷人领域。从日常的气流到浩瀚的星系演化,这一学科无处不在。在本分类中,我们聚焦于该领域的核心动态,用通俗的语言解读那些看似复杂的物理现象,让非专业读者也能领略流体世界的奇妙逻辑。
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该研究通过三维直接数值模拟揭示了普朗特数对旋转与非旋转条件下内部加热对流的影响,发现全局平均温度主要受顶部不稳定边界层控制而对普朗特数不敏感,但普朗特数显著决定底部稳定层的动力学行为及垂直热通量,且旋转仅在普朗特数大于等于 1 时通过埃克曼抽吸效应提升整体冷却效率。
本文通过将前缘传播模型扩展至非绝热效应并改进亚网格火焰速度估算,利用大涡模拟成功再现了 TECFLAM 旋流火焰中的二次温度峰值现象,并揭示了若未正确模拟化学陡峭效应导致解析火焰厚度过厚,将致使火焰消耗率被低估及火焰口袋形成机制失效的关键结论。
本文在 Part I 非旋转浮冰模型的基础上,通过引入旋转自由度与非线性接触力,构建了涵盖粒子、动理学及流体动力学层级的多尺度框架,从而更真实地描述了海冰浮冰在复杂环境下的动力学行为与流变特性。
本文通过引入拉格朗日波均分解和惠特姆平均,从旋转欧拉方程出发推导了一个基于变分结构的相位平均模型,该模型通过多普勒频移和波拟动量实现了表面重力波与海流的双向耦合,从而确保了动量和能量的守恒,并应用于哈塞尔曼提出的表面波产生惯性振荡问题。
该研究通过数值模拟和线性稳定性分析,揭示了无界平面逆流中圆柱绕流随雷诺数增加从稳态附着流演变为对称回流区,并最终在雷诺数约 4146 时因类似卡门涡街的不稳定性而出现尾流正弦摆动的流动特性。
该研究通过构建一个简化的尾涡相互作用模型,揭示了北方秃鹮在编队飞行中通过优化相对位置与振翅参数,利用减少的振翅幅度和上弯幅度来降低诱导功率与型阻功率,从而实现约 11% 的机械能耗节省,为鸟类 V 字形编队的形成机制提供了明确的空气动力学解释。
本文综述并理论研究了基于 Toner-Tu-Swift-Hohenberg 框架的致密活性流体水动力学,通过引入活动性随流输运的异质场模型,揭示了活性不均匀性如何导致活性湍流中出现瞬态谱系共存、运动受限及复杂界面形态,从而强调了将活性视为独立动力学场对于理解真实生物及合成活性物质系统的重要性。
本文提出了一种网格尺寸不变的代理模型框架,通过对比 UNet 与 UNet++ 架构并验证其在处理非静态固体场(如流体诱导岩石溶解)时的优越性,成功实现了比传统降阶模型更高效的孔隙介质流体流动预测。
本文提出了一种结合杜哈梅尔积分处理源项的广义特征映射方法,通过递归分解显著提升了计算效率,并在二维理想磁流体动力学模拟中验证了其时空三阶精度及对精细电流片的高分辨率捕捉能力。
本研究利用实验数据重新审视了动态失速再附着过程,发现再附着并非在攻角低于临界值时立即发生,而是存在延迟,并识别出与俯仰速率无关的临界前缘吸力参数作为再附着阈值,进而将再附着过程划分为反应延迟、波传播和弛豫三个阶段。