Kinetic closure of turbulence
该论文提出了一种基于过滤玻尔兹曼-BGK 方程的动能闭合方法,通过广义碰撞算子自然引入亚格子应力与扩散项,无需尺度分离或经验假设,并在验证中展现出优于传统 Smagorinsky 模型的稳定性与低耗散特性。
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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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以下是该领域最新的预印论文列表,涵盖了从基础理论到工程应用的最新发现。
该论文提出了一种基于过滤玻尔兹曼-BGK 方程的动能闭合方法,通过广义碰撞算子自然引入亚格子应力与扩散项,无需尺度分离或经验假设,并在验证中展现出优于传统 Smagorinsky 模型的稳定性与低耗散特性。
本文提出了一种首个基于瞬时流场数据的客观欧拉判据(-criterion),通过构建剔除刚体运动分量的客观速度场来分离真实涡旋动力学,从而克服了传统方法在复杂非定常流中识别相干涡旋的局限性,为跨尺度流体分析提供了高效且与观测者无关的工具。
本文提出了一种结合稀疏识别(SINDy)与神经算子(ONet)的可解释降阶代理模型,通过从高保真 CFD 数据中学习壁面距离和跌落高度对球体垂荡运动动力学系数的映射,实现了对近壁球体轨迹的实时高精度预测。
该研究通过实验与理论推导,证实了初始处于统计平衡态的大尺度水弹性湍流波在自由衰减过程中遵循幂律衰减规律,并成功识别了其耗散机制。
本文通过数值模拟证明,实验室中观测到的非定常泰勒涡流在极高磁雷诺数下能产生具有亚谐波时空结构的快速发电机效应,是目前物理动机最充分的快速发电机模型。
本文提出并验证了一种基于双分布公式的递归正则化格子玻尔兹曼方法,该方法利用四阶赫米特展开重构非平衡态分布,在无需显式计算速度梯度的情况下有效提升了不可压缩磁流体动力学模拟的数值稳定性并抑制了晶格伪影。
本文提出了一种结合条件变分自编码器(CVAE)构建推进系统代理模型的机器学习辅助框架,通过替代计算昂贵的Voith Schneider螺旋桨瞬态模拟,成功实现了船舶船体的伴随法形状优化,在显著降低计算成本的同时获得了超过8%的阻力降低效果。
本文通过引入浮力、粘滞阻力和附加质量效应,构建了水下物体的最速降线模型,揭示了物体密度与流体密度比值对轨迹可行性的决定性影响,并指出忽略附加质量或采用恒阻力近似会导致显著的时间估算误差及路径偏差,从而为浮力驱动水下航行器的短程轨迹规划提供了理论工具。
该研究结合微 CT 与时间分辨 X 射线成像技术,揭示了针刺强度通过诱导纤维重排形成优先流道,从而显著增强部分饱和针刺非织造布厚度方向液体传输动力学的机制。
本文建立了一个三维动力学系统框架,揭示了被动滑翔中终端速度流形与分隔面的全局几何结构,阐明了俯仰和滚转对平衡稳定性的共同影响,并证明仿生翼型具有紧凑的分隔区域,从而在宽泛的初始条件下实现了鲁棒的浅层滑翔。